ESTADO DEL ARTE DE LA CONSTRUCCION CON … · 3.4 proceso constructivo cuarto paso 40 4. calentador...

ESTADO DEL ARTE DE LA CONSTRUCCION CON MATERIAL RECICLABLE

DAVID FERNANDO REYES NARANJO YEZITD ANDRÉS CORNEJO MERCHÁN

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL BOGOTÁ D.C.

2014

ESTADO DEL ARTE DE LA CONSTRUCCION CON MATERIAL RECICLABLE

DAVID FERNANDO REYES NARANJO YEZITD ANDRÉS CORNEJO MERCHÁN

Trabajo de grado para optar al título de Ingeniero Civil

Director ÁLVARO ENRIQUE RODRÍGUEZ PÁEZ

Ingeniero Civil

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL BOGOTÁ D.C.

2014

Nota de aceptación ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________

Director de Investigación Ing. Álvaro Enrique Rodríguez Páez

______________________________________

Asesor Metodológico Ing. Saieth Cháves Pabón

______________________________________ Jurado Bogotá D.C., noviembre de 2014

A Dios, por la salud, y aquellos que contribuyeron de manera incondicional para

la elaboración de este trabajo de grado. A nuestros padres por todo el apoyo y las

oportunidades de estudio otorgadas. Al ingeniero Álvaro Rodríguez por su apoyo

constante durante este proceso.

David Fernando Yezitd Andrés

CONTENIDO

pág. INTRODUCCIÓN 14 1. ESTADO DEL CONOCIMIENTO 15 1.1 ANTECEDENTES HISTÓRICOS 15 1.2 MATERIALES RECICLABLES 16 1.2.1 El reciclaje 16 1.2.2. Regla de las tres R 16 1.2.3 Reciclar 16 1.2.4 Materiales reciclables 17 1.2.4.1 Plástico 17 1.2.4.2 Papel y cartón 17 1.2.4.3 Metales 17 1.2.4.4 Vidrio 17 1.2.4.5 Neumáticos y llantas 18 1.2.4.6 Residuos vegetales 18 1.2.5 Compostaje 18 1.2.6 Beneficios del reciclaje 19 1.2.7 Clasificación, reutilización y reciclaje de los residuos generados

por la industria de la construcción 19 1.2.8 Tipos de residuos generados en la industria de la construcción 20 1.2.9 Construcción sustentable 20 1.2.10 Arquitectura sustentable 21 1.2.10.1 Criterios de la construcción y arquitectura sustentable 21 2. MUROS HECHOS CON NEUMÁTICOS Y TIERRA 22 2.1 DISEÑO 23 2.1.1 Cimientos 23 2.1.2 Maneras de apilar las llantas 23 2.1.3 Relleno interno de las llantas 24 2.2 EJECUCIÓN 24 2.2.1 Forma de la pendiente (amoldamiento) 24 2.2.2 Preparación de los cimientos 24 2.2.3 Apilamiento de las llantas 25 2.2.4 Trabajo de relleno de las llantas 25 2.2.5 Relleno del agujero de las llantas 25 2.3 MÉTODO PARA LA ELABORACIÓN DE “SUELO CEMENTO” 25 2.3.1 Material a tener listo 25 2.3.2 Composición 25 2.3.2.1 Mezcla 25 2.3.2.2 Manejo adecuado del agua 25 2.3.3 Fijación de la altura de llantas 26

pág. 2.4 MANTENIMIENTO 26 2.5.1 Preparación de las pendientes 33 2.5.2 Apilamiento de llantas 33 2.5.3 Preparación de los cimientos 33 2.5.4 Levantamiento de muros 33 2.5.5 Llenado de llantas 34 2.5.5.1 Láminas de cartón 35 2.5.5.2 Llenado de llantas 35 2.5.5.3 Compactación de la tierra 36 3. BOMBILLO NATURAL CON BOTELLA 37 3.1 PROCESO CONSTRUCTIVO PRIMER PASO 38 3.2 PROCESO CONSTRUCTIVO SEGUNDO PASO 38 3.3 PROCESO CONSTRUCTIVO TERCER PASO 39 3.4 PROCESO CONSTRUCTIVO CUARTO PASO 40 4. CALENTADOR SOLAR CASERO CON BOTELLAS DE

PLÁSTICO (PET) 41 4.1 LISTADO DE MATERIALES 42 4.2 CONSTRUCCIÓN DEL COLECTOR SOLAR 42 4.2.1 Primer paso 42 4.2.2 Segundo paso 43 4.2.3 Tercer paso 43 4.2.4 Cuarto paso 44 4.2.5 Quinto paso 45 4.3 ELABORACIÓN DE LA BASE O CONTENEDOR DEL

CALENTADOR 46 4.4 CONSTRUCCIÓN DEL TERMO-TANQUE O DEPÓSITO 46 4.4.1 Primer paso 46 4.4.2 Segundo paso 46 4.4.3 Tercer paso 47 5. IMPULSOR ECOLÓGICO DE AGUA CON BOTELLA DE PET

ARIETE HIDRÁULICO 48 5.1 FUNCIONAMIENTO DE LA BOMBA DE ARIETE 48 5.2 ELEMENTOS DE UNA BOMBA DE ARIETE HIDRÁULICO. 49 5.3 VENTAJAS DE LA BOMBA DE ARIETE HIDRÁULICO 50 5.4 MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA BOMBA DE

ARIETE 50 5.5 PROCESO CONSTRUCTIVO DEL ARIETE HIDRÁULICO 51 5.5.1 Primer paso 51 5.5.2 Segundo paso 51 5.5.3 Tercer paso 51

pág. 5.5.4 Cuarto paso 52 5.5.5 Quinto paso 52 5.5.6 Sexto paso 52 6. LADRILLOS HECHOS CON BASE EN PAPEL RECICLADO Y

ENGRUDO DE ALMIDÓN DE YUCA 54 6.1 LISTADO DE MATERIALES 56 6.2 CARACTERÍSTICAS APLICABILIDAD DE CADA MATERIAL 56 6.2.1 Cubetas para huevos 56 6.2.2 Papel periódico reciclado 56 6.2.3 Almidón de yuca 56 6.2.4 Vinagre 57 6.3 DOSIFICACIÓN DE MATERIALES 57 6.3.1 Preparación de materiales 58 6.3.2 Molienda del papel 58 6.3.3 Preparación del engrudo 58 6.3.4 Mezcla de materiales 59 6.4 PROCESO DE ELABORACIÓN DE UNA UNIDAD DE

MAMPOSTERÍA O LADRILLO 60 6.4.1 Conformación del ladrillo 60 6.5 PROCESO DE ELABORACIÓN DE MUROS CON LADRILLOS

HECHOS A BASE DE PAPEL 61 7. CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA 63 7.1 MATERIALES BÁSICOS 64 7.1.1 La tierra 64 7.1.2 Preparación del suelo y contenido de agua 65 7.1.3 Bolsas y tubos 66 7.1.4 Alambre de púas 67 7.2 LA CIMENTACIÓN 67 7.3 LLENADO DE LAS BOLSAS 70 7.4 MUROS 72 7.5 APERTURA DE HUECOS 75 7.6 INSTALACIONES 77 7.7 CUBIERTAS 79 7.8 ACABADOS 80 8. BIODIGESTORES O PLANTAS DE BIOGAS 82 8.1 TIPOS DE DIGESTORES 82 8.1.1 Sistema hindú 82 8.1.1.1 Ventajas 83 8.1.1.2 Desventajas 84 8.1.2 Sistema chino 84

pág. 8.1.2.1 Ventajas 85 8.1.2.2 Desventajas 85 8.1.3 Sistema Taiwán 86 8.1.3.1 Ventajas 87 8.1.3.2 Desventajas 87 8.2 CONSTRUCCIÓN DE UN BIODIGESTOR 87 8.2.1 Montaje de un biodigestor tipo Taiwán 88 8.2.2 Doble capa de plástico 88 8.2.3 Salida del biogás 89 8.2.4 Tubos de entrada y de salida 90 8.2.5 Amarre de la entrada y salida 90 8.3 INSTALACIÓN DEL BIODIGESTOR 92 8.3.1 Introducción en la zanja 92 8.3.2 Niveles de salida y lodo 92 8.4 MÉTODOS DE CARGA 93 8.4.1 Tipo Batch 93 8.4.2 Tipo de carga continua 93 8.5 PRODUCCIÓN Y CONDUCCIÓN DEL BIOGÁS 93 9. CONCLUSIONES 96 BIBLIOGRAFÍA 97

LISTA DE TABLAS

pág. Tabla 1. Listado De Cantidades Para Esta Obra 32 Tabla 2. Materiales para la fabricación del ariete hidráulico 50 Tabla 3. Masa de los ingredientes del engrudo 58 Tabla 4. Dosificación del aglutinante y material a aglutinar 60

LISTA DE FIGURAS

pág. Figura 1. Vista frontal Apilado de las llantas de forma piramidal para

darle estabilidad a la estructura 23 Figura 2. Vista seccional lateral 24 Figura 3. Diferentes tipos de pisones 24 Figura 4. Anclaje de barras de acero 26 Figura 5. Antes de la construcción en la escuela Emanuel 27 Figura 6. Excavación de la pendiente 27 Figura 7. Figuraciones de la pendiente 28 Figura 8. Finalización del cuarto nivel de llantas 28 Figura 9. Trabajo de colocación de rocas dentro de las llantas 29 Figura 10. Compactación de la mezcla de suelo cemento 29 Figura 11. Compactación en medio de las llantas y la pendiente 30 Figura 12. Tapa hecha para la última fila de llantas 30 Figura 13. Aspecto final de la obra 31 Figura 14. Cimiento de una Earthship 33 Figura 15. Muro de Earthship 34 Figura 16. Aspecto final de muro de Earthship 34 Figura 17. Láminas de cartón dentro de la llanta 35 Figura 18. Llenado de las llantas 35 Figura 19. Compactación del relleno de las llantas 36 Figura 20. Bombillo de luz natural 37 Figura 21. Llenado de botella 38 Figura 22. Sellamiento de botella 39 Figura 23. Corte de orificio 39 Figura 24. Funcionamiento de la luz natural 40 Figura 25. Recolección de botellas 42 Figura 26. Limpieza de botellas 43 Figura 27. Perforación del envase 43 Figura 28. Recomendación para la perforación del envase 44 Figura 29. Configuración de cada botella 44 Figura 30. Ajustar el tamaño del orificio 45 Figura 31. Configuración del radiador de botellas 45 Figura 32. Configuración de la base del calentador 46 Figura 33. Configuración del calentador 47 Figura 34. Configuración de vivienda con sistema de calentador de agua

con energía solar 47 Figura 35. Funcionamiento de un ariete hidráulico 49 Figura 36. Elementos de una bomba de ariete hidráulico 49 Figura 37. Configuración final para la construcción de una bomba de

ariete hidráulico 53

pág. Figura 38. Casa ecológica, construida con ladrillos hechos a base de

papel 54 Figura 39. Ensayo de módulo de rotura sobre viga 55 Figura 40. Cubeta para huevos 56 Figura 41. Almidón de yuca 57 Figura 42. Aspecto final del papel triturado y molido 58 Figura 43. Proceso de preparación del engrudo 59 Figura 44. Proceso de elaboración del aglomerado 60 Figura 45. Detalles de la formaleta, acople y autocompresionante 61 Figura 46. Configuración final de parte de un muro con ladrillos hechos a

base de papel 62 Figura 47. Usando Earthbag, cimientos y paredes se puede construir una

vivienda media suficiente para vivir cómodamente. 63 Figura 48. Prueba de frascos para muestras de suelos. 65 Figura 49. Prueba de frascos para muestras de suelos. 66 Figura 50. Tipo de bolsas para usar en Earthbag 67 Figura 51. Ubicación del terreno de la obra, marcación de límites y centro

con una estaca. 68 Figura 52. Configuración de la cimentación de la vivienda 68 Figura 53. Configuración inicial del hueco de cimentación 69 Figura 54. Proceso de llenado del hueco de cimentación con arena y

posterior apisonado 69 Figura 55. Configuración de cimentación realizada con neumáticos

usados. 70 Figura 56. Embudo o balde para proceso de llenado de una bolsa 70 Figura 57. Proceso de apisonado de las bolsas rellenas de tierra 71 Figura 58. Aseguramiento y doblado de los bordes de las bolsas 71 Figura 59. Ejemplos de uso de bolsas rellenas de tierra como

cerramiento 72 Figura 60. Configuración de cada hilada hecha con bolsas rellenas de

tierra 73 Figura 61. Configuración esperada de un muro de bolsa con base dura 73 Figura 62. Distribución del alambre sobre una bolsa rellena de tierra 74 Figura 63. Varillas de acero corrugado 74 Figura 64. Apertura de huecos para una puerta 75 Figura 65. Disposición de encofrado para ventanas circulares 75 Figura 66. Configuración de una ventana tradicional con dintel de

madera 76 Figura 67. Detalle de colocación de anclajes para hacer huecos 76 Figura 68. Distribución de anclajes cada 50 cm 77 Figura 69. Ejemplo de aberturas superiores en cubierta de vivienda

hecha con bolsas rellenas con tierra 78

pág. Figura 70. Distribución de tubo entre las hiladas de bolsas para dejar

espacio a las instalaciones necesarias 78 Figura 71. Distribución de las bolas rellenas con tierra para construir una

cubierta en forma de cono 79 Figura 72. Tipología tradicional de cubierta sobre sistema de pórticos 80 Figura 73. Configuración final de una cubierta tradicional sobre una casa

hecha con bolsas rellenas de tierra 80 Figura 74. Proceso de revestimiento de la vivienda con mortero de

cemento 81 Figura 75. Proceso de pintado de fachada de casa hecha con Earthbag 81 Figura 76. Biodigestor tipo Hindú 82 Figura 77. Biodigestor tipo Chino 85 Figura 78. Biodigestor tipo Taiwán 86 Figura 79. Configuración doble capa de plástico 88 Figura 80. Pasa muros sobre el corte de las dos capas de plástico 89 Figura 81. Protección de la boca del tubo 90 Figura 82. Amarre de los tubos 91 Figura 83. Introducción en la zanja 92 Figura 84. Configuración de las tuberias de entrada y de salida 93 Figura 85. Línea de conducción para una instalación típica 95

14

INTRODUCCIÓN En el presente trabajo se habla sobre la aplicación de los materiales denominados reciclables como reemplazo de algunos convencionales en la construcción, intentando dar variedad de ejemplos que demuestren no solo su viabilidad técnica (resistencia estructural, periodo de vida, facilidad de fabricación, entre otros), sino también económica. Para esto trataremos a sobre cada uno los diferentes elementos reciclables1 que pueden ser aprovechados, y su implementación como materiales de construcción ofreciendo características similares, iguales o mejores que los materiales comúnmente usados. También se considera el proceso constructivo que se pueden llevar a cabo con estos componentes, sin dejar de tener en cuenta los diversos factores que pueden llegar a influir tales como las condiciones que presente el área a intervenir, la situación económica de la región, el clima, el periodo de vida útil de los distintos tipos de materiales y la disponibilidad de los mismos entre otros. Cabe resaltar, que las prácticas de reciclaje y reutilización a partir de la recuperación de materiales y componentes constructivos son eficientes desde el punto de vista ecológico, pero también desde el punto de vista económico, ya que la recuperación de materiales puede ser el punto de partida para generar un mercado alternativo de productos, que por haber sido utilizados anteriormente, resulten más económicos. La ventaja económica también se obtiene a causa de reintroducir los desechos en el ciclo industrial – comercial; así, los materiales reciclados resultan normalmente más baratos no por su precio en sí, sino porque el constructor no ha tenido que pagar por deshacerse de él y luego pagar por conseguir algo similar para la obra a realizar. Por último, se considera importante tener en cuenta que en las obras civiles no solo se recuperan materiales y residuos de construcción y demolición, sino también componentes constructivos, como puertas, ventanas, vigas, artefactos sanitarios, revestimientos, tejas, ladrillos y otros materiales similares que puedan ser reutilizados sin la necesidad de su procesamiento previo. Además, se ha comenzado a estudiar la posibilidad del aprovechamiento de los envases de los materiales de construcción, ya que tienen una gran incidencia en la producción de residuos de obras de construcción.

1 CORTINA RAMÍREZ, José Manuel. Guía para el manejo de residuos sólidos generados en la industria de la construcción [en línea]. Puebla: La empresa [citado 31 de julio, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/mgc/cortina_r_jm/capitulo4.pdf>.

15

1. ESTADO DEL CONOCIMIENTO Antes de comenzar la metodología correspondiente al estado del arte de la construcción sostenible, es preciso describir los antecedentes que se tienen sobre esta temática que con el pasar de los años ha tomado mayor importancia, dado a que hoy en día más que una opción es una necesidad estar involucrado en el campo de la construcción sostenible, teniendo en cuenta que no solamente logramos un beneficio sujeto a factores tanto técnicos como económicos, sino también se realiza una gran contribución al medio ambiente a través de una Buena reutilización de los recursos disponibles. 1.1 ANTECEDENTES HISTÓRICOS Desde la aparición de las primeras civilizaciones, los residuos de la actividad humana o basura, han sido un problema que ha ido incrementándose, lo cual a lo largo de la historia, ha presentado inconvenientes como enfermedades, contaminación y empeoramiento de las condiciones de vida de algunas comunidades, no solo humanas sino también de otras especies. Debido a esto el hombre ha intentado idear diversas soluciones para aminorar, y en algunos casos eliminar la producción de desperdicios; Gracias a la conciencia ambiental que ha ido aumentando en las nuevas generaciones de profesionales, se han mejorado los procesos de desarrollo de diferentes trabajos, haciendo que los mismos sean más eficientes reduciendo la emisión de agentes nocivos parar el medio ambiente y la salud pública. Una de las mejores soluciones que se han planteado para mermar el impacto ambiental, ha sido el reciclaje proceso por el cual se recolecta los materiales de uso común y se transforman para el mismo u otro uso, evitando incurrir a usar más materia prima. Aunque las obras de ingeniería presentan grandes beneficios para la sociedad, sí no se realizan controles o estudios previos con respecto a la posible degradación del medio ambiente, se podría llegar a generar más dificultades en vez de ganancias; Es por esto que actualmente se ha intentado incluir nuevos componentes y técnicas más amigables con la naturaleza, o en su defecto reutilizar los convencionales tratando de menguar los efectos dañinos en su utilización. Uno de los objetos de uso ordinario son los envases PET (polietileno tereftalato), los cuales exponen, un creciente peligro para el medio ambiente, aunque tienen como ventaja ser reciclables. Este atributo ha permitido su implementación para la construcción de cerramientos, ya que si es rellenado con un material adecuado, tiene características similares a las de un bloque o ladrillo, adicionando como posible ventaja un costo inferior de fabricación en comparación a los últimos.

16

Finalmente es importante mencionar la utilidad del uso de productos reciclables en la edificación, ya que estos pueden proporcionar una disminución de los costos de obra, y así incentivar la fabricación de viviendas u otros inmuebles para comunidades de bajos recursos, mejorando su calidad de vida. 1.2 MATERIALES RECICLABLES 1.2.1 El reciclaje. El reciclaje consiste en aprovechar los materiales u objetos que la sociedad de consumo ha descartado. Por considerarlos inútiles, es decir, darle un nuevo valor a lo descartado a fin de que pueda ser reutilizado en la fabricación o preparación de nuevos productos, que no tienen por qué parecerse ni en forma ni aplicación al producto original.2 Por medio del reciclaje se pueden economizar recursos directos, los cuales son materias primas, y recursos indirectos, que pueden ser agua y energía entre otros, además de contribuir a descontaminar el medio ambiente. La necesidad de reciclar surge de la mano del consumismo desenfrenado del último siglo. Los profundos cambios sociales que ha producido la Revolución Industrial han afectado directamente al estilo de vida, sobre todo al occidental y a la forma en que consumimos. Con la incorporación de la mujer al mercado laboral y los subsiguientes cambios en la familia tradicional, han surgido toda una variedad de productos elaborados y diseñados para el consumo individual.3 1.2.2. Regla de las tres R. El reciclaje se basa en la estrategia de las 3R:

Reducir Reutilizar Reciclar

1.2.3 Reciclar. Reciclar es el proceso por el cual los productos de desecho son reutilizados, con el fin de recuperar de forma directa o indirecta, algunos componentes que contienen los residuos de la actividad humana. Es volver a utilizar objetos, con el mismo fin o para transformarlos en otros nuevos, es aprovechar los elementos que la sociedad ha descartado, por considerarlos inútiles, después de su uso; Es decir es darle un nuevo valor a lo desechado con el fin de que puedan ser usados para la preparación o fabricación de nuevos productos.

2 RED ESCOLAR NACIONAL. ¿Qué es el reciclaje? [En línea]. Venezuela: La empresa [Citado el 31 de julio de 2014]. Disponible en Internet: <http://www.rena.edu.ve/primeraetapa/Ciencias/quereciclaje.html>. 3 INSPIRACTION. Qué es el reciclaje. [En línea]. España: La empresa [Citado el 31 de julio de 2014]. Disponible en Internet: <https://www.inspiraction.org/cambio-climatico/reciclaje.html>.

17

1.2.4 Materiales reciclables. Cada material necesita un método diferente de preparación y clasificación. Lo más importante es que se encuentre limpio de otras sustancias y elementos que puedan perjudicar el proceso o la calidad del mismo. Estos son algunos materiales reciclables que pueden ser usados en la construcción. 1.2.4.1 Plástico. El plástico se usa en la fabricación de elementos de uso cotidiano, tales como empaques de alimentos y bebidas. “Plásticos representan más del 12 % de la cantidad de residuos sólidos urbanos, un aumento espectacular desde 1960, cuando los plásticos fueron menos del 1% del flujo de residuos.4 Los plásticos se clasifican, de acuerdo a su tipo de resina. Después de clasificarlos se trituran y se eliminan las impurezas, luego se funde y se generan esferas que sirven para generar nuevos elementos. 1.2.4.2 Papel y cartón. Debido a que los productos de papel y cartón representan la mayor parte de nuestro flujo de residuos sólidos (es decir, basura). En 2010, los productos de papel y cartón representaron cerca de 71 millones de toneladas (o el 29%) de todos los materiales en el centro de basuras municipal. A través de los siglos, el papel se ha hecho de una gran variedad de materiales como el algodón, la paja de trigo, residuos de caña de azúcar, lino, bambú, madera, trapos de lino y cáñamo. Independientemente de la fuente utilizada, se necesita fibra para hacer papel. Hoy en día la fibra proviene principalmente de dos fuentes: la madera y los productos de papel reciclado.3 1.2.4.3 Metales. El metal que más se recicla es el aluminio, el cual se encuentra en latas de bebidas. Los residuos sólidos urbanos son el mayor componente de la chatarra de aluminio procesado, con la mayoría de la chatarra dichos residuos son re fabricados de nuevo en latas de aluminio. Como el aluminio puede ser fácilmente reciclado, ha sido posible reducir la cantidad de materia prima necesaria para fabricar el mismo producto. Los datos de la Asociación del Aluminio muestran la reducción del peso de las latas de aluminio en 2010, de una libra de aluminio pueden generarse 34 latas, muy por encima del total de 22 latas en 1972. 1.2.4.4 Vidrio. Durante siglos el vidrio ha servido como envase universal, no solo de bebidas, sino también de alimentos, cualquier vidrio puede ser reciclado de

4 RECICLAJE DE PLÁSTICO. [En línea]. Estados Unidos. [Citado el 31 de julio de 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://blog.epa.gov/blog/2009/11/solo-una-palabra%E2%80%A6plasticos/>.

18

forma directa e indirecta, lo cual lo hace un material muy versátil para la construcción auto sostenible. El vidrio es un material que por sus características es fácilmente recuperable; especialmente el envase de vidrio ya que este es 100 % reciclable, es decir, que a partir de un envase utilizado, puede fabricarse uno nuevo que puede tener las mismas características del primero. Los envases de vidrios retornables y no retornables también se reutilizan como el resto de otras basuras. Este ciclo puede repetirse hasta 20 ó 30 veces, en función del contenido y de la resistencia del vidrio. En el proceso de fabricación del vidrio se utiliza más cantidad de material del necesario, para dotarles de mayor resistencia y poder hacer más rotaciones, antes de que finalice su ciclo de vida y puedan ser reciclados. “Desperdicios de vidrio de alta calidad puede ser utilizado para abrasivos, agregados de sustitución, la fabricación de bolas, aplicaciones decorativas, fibra de vidrio y en el trabajo del metal de fundición, entre otros. Desperdicios de vidrio de baja calidad se utilizan cada vez más en aplicaciones secundarias, tales como en la fabricación de aislamiento de fibra de vidrio, otros agregados, perlas reflectantes de seguridad, y azulejos decorativos”.5 1.2.4.5 Neumáticos y llantas. La reutilización de llantas usadas es un problema ambiental cuando ya no es posible seguirlas usando y se consideran basura, que se almacena en casas, se deposita en tiraderos clandestinos y se tira en la vía pública. Se convierten en refugio de plagas, roedores e insectos vectores de enfermedades, además constituyen un riesgo para el entorno y la salud humana, peligro que se incrementa ante la posibilidad de un incendio. Solo en Bogotá son desechadas cada año más de dos millones de llantas cada año, lo cual presenta un peligro ambiental muy grave, del cual el 20% de estas son recicladas. 1.2.4.6 Residuos vegetales. Para hacer compost, se pueden aprovechar los residuos vegetales del jardín y de la cocina; Pero no solo los residuos orgánicos se usan para generar composta, elementos como la paja son una buena alternativa para la construcción de cubiertas en casas y muros divisorios entre otros. 1.2.5 Compostaje. El compostaje es el reciclaje de materias orgánicas, cuyo resultado es un producto denominado compost. 5 EL RECICLAJE [en línea]. Estados Unidos [citado el 7 de septiembre de 2014]. Disponible en iInternet: <URL: http://elreciclaje.org/content/reciclaje-de-vidrio>.

19

El compostaje es una descomposición biológica aeróbica de los residuos naturales de manera controlada. Se puede obtener compost a partir de cualquier desecho orgánico, como basuras domésticas, restos de cultivos y lodos de depuradoras. Esta transformación se lleva a cabo en cualquier casa mediante un compostador, “sin ningún tipo de mecanismo, ningún motor ni ningún gasto de mantenimiento. La basura diaria que se genera en los hogares contiene un 40% de materia orgánica, que puede ser reciclada y retornada a la tierra en forma de humus para las plantas y cultivos. De cada 100kg de basura orgánica se obtienen 30 kg de compost”.6 1.2.6 Beneficios del reciclaje. Algunas de las ventajas que pueden proporcionar el reciclaje son: • El Reciclaje protege y amplía empleos de fabricación y el aumento de la competitividad: El reciclaje puede proporcionar una fuente de empleos para una comunidad, ya que se pueden organizar empresas dedicadas a esta labor, aumentando la competitividad de una nación. • Reduce la necesidad de vertederos y del proceso de incineración: Debido a que una cantidad considerable de residuos se pueden reciclar, sí esta labor se realiza de manera concienzuda, se podrían reducir las áreas destinadas a vertederos y al proceso de incineración usado para reducir la basura. • Evita la contaminación causada por la fabricación de productos de materiales vírgenes: Al reciclar algunos elementos considerados desechos, podemos evitar incurrir a la fabricación de nuevos elementos y de esta forma contaminar el medio ambiente debido al consumo de los recursos naturales. • Ahorro energía: Al evitar la producción de nuevos elementos, se puede disminuir el consumo de energía. • Reduce las emisiones de Gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático y global: Otra ventaja de reducir la producción de diversos elementos es la reducción de gases que generan el deterioro de la capa de ozono. • Ahorra en Recursos naturales como son el uso de la madera, el agua y los minerales. 1.2.7 Clasificación, reutilización y reciclaje de los residuos generados por la industria de la construcción. Los materiales utilizados en la construcción pueden diferenciarse según su condición en: reciclables y/o reutilizables los cuales pueden 6 QUÉ ES EL COMPOSTAJE [en línea]. España [Citado el 7 de septiembre del 2014]. Disponible en Internet <URL: http://www.compostadores.com/h/que-es-el-compostaje>.

20

ser metales, maderas, y otro materiales de origen vegetal, vidrios, telas, plásticos, papeles y cartones; En exclusivamente reutilizables, como por ejemplo los materiales pétreos ya sean naturales o artificiales, a los cuales solo se somete a procesos de trituración para ser utilizados como inertes en el concreto, relleno de terrenos entre otros; Y por último los reutilizables que se diferencian por estar mezclados con otros materiales, como por ejemplo morteros. 1.2.8 Tipos de residuos generados en la industria de la construcción. Los residuos de construcción son una variada serie de materiales generados en actividades de construcción y demolición, los cuales varían de forma importante dependiendo de aspectos como el tipo de actividad que los origina y el tipo de construcción o demolición de que se trate. De acuerdo a los datos obtenidos en la empresa de Concretos Reciclados S.A de C.V, se puede considerar de forma general que los residuos de la industria de la construcción están constituidos por concreto en un 20%, material de albañilería en un 50%, asfalto 10% y otros materiales 20%.7 1.2.9 Construcción sustentable. La construcción sustentable es una manera de satisfacer las necesidades de vivienda e infraestructura del presente sin comprometer el bienestar de las generaciones futuras y satisfacer requerimientos venideros. Lo anterior refleja el programa de las naciones unidas para el medio ambiente (PNUMA) de la construcción sostenible. La construcción sustentable implica cuestiones tales como el diseño, administración de edificaciones, construcción, rendimiento de materiales y uso de recursos. “La construcción sustentable representa una manera radicalmente diferente de pensar: requiere de una forma de pensamiento que va mucho más allá de la disciplina de una ciencia exacta. Requiere de una combinación de experiencia en arquitectura, ingeniería y construcción adquirida al paso de los siglos, con la exploración innovadora de nuevos enfoques a fin de satisfacer las demandas de generaciones futuras. La construcción sustentable fusiona la experiencia con el afán de explorar nuevos horizontes. Depende de la experiencia práctica y de la investigación”.8

7 CORTINA RAMÍREZ, José Manuel. Guía para el manejo de residuos sólidos generados en la industria de la construcción [en línea]. Puebla: La empresa [citado 31 de julio, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/mgc/cortina_r_jm/capitulo4.pdf>. 8 ¿QUÉ ES LA CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE? [En línea]. Ecuador. [Citado el 7 de septiembre de 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.holcim.com.ec/desarrollo-sostenible/holcim-foundation-for-sustainable-construction/que-es-la-construccion-sostenible.html>.

21

Dependiendo del contexto la construcción sustentable debe combinar la aplicación de diferentes métodos de ingeniería y el uso de nuevos materiales con respecto a la sociedad y el medio ambiente. Una diversidad de enfoques, que involucren elementos ecológicos, económicos y estéticos, para que del mismo modo sean viables como alternativa a los procesos tradicionales. 1.2.10 Arquitectura sustentable. La arquitectura sostenible es aquella que concibe diseños que optimizan los recursos naturales, de tal forma que minimice el impacto ambiental y habitacional. 1.2.10.1 Criterios de la construcción y arquitectura sustentable. Los siguientes son criterios que hacen la construcción y arquitectura sustentable: • La salud y ecología del lugar. • El sol, el ahorro energético y utilización de energías renovables. • La utilización de materiales naturales. • El reciclaje y la gestión racional del agua. • La minimización de la contaminación. • Utilización de tecnologías adaptables a la zona. • Optimización de procesos para reducir costos económicos.

22

2. MUROS HECHOS CON NEUMÁTICOS Y TIERRA La fabricación masiva de neumáticos y la dificultad para deshacernos de ellos una vez usados, constituyen uno de los principales problemas medioambientales de los últimos tiempos en todo el mundo. La producción de estos elementos, requiere mucha energía, por ejemplo para crear una sola llanta de camión es necesario medio barril de petróleo crudo. Adicionalmente si estas no son manejadas adecuadamente, pueden producir contaminación ambiental al generarse botaderos improvisados y no controlados. La importancia del manejo de estos residuos es elevada debido a: • Su baja degradabilidad. • Ocupan un espacio considerable, debido al volumen que le confiere su forma y escasa densidad. • Por ser elásticos, son difíciles de compactar. Es por esto que se ha buscado una forma viable de reutilizar estos elementos que una vez prestado su servicio inicial, presentan un gran inconveniente para el medioambiente. Gracias a sus propiedades y forma, las llantas se han podido usar como un material que forma parte en la construcción de muros de casas y principalmente muros de contención. A continuación se explica el método para que de forma comunitaria se pueda construir un muro de contención a partir de llantas usadas. Como referencia esta guía forma parte del proyecto BOSAI DE JICA (proyecto de fortalecimiento de desarrollo de capacidades para la gestión de desastres en América central). La obra se llevó a cabo en la escuela primaria Emanuel en la colonia “La Canaan” en la ciudad de Tegucigalpa en Honduras. El continente Americano en general es muy propenso a deslizamientos, derrumbes o desprendimientos, debido a las características de sus suelos y su geomorfología, sobre todo en la época lluviosa. Estos fenómenos cusan grandes pérdidas y daños. Existen diversas obras de mitigación de estos portentos, las cuales pueden ser de grande, mediana o pequeña planeación y con técnicas avanzadas o tecnológicas; Este método es para un proyecto sencillo, con el fin de que la comunidad pueda llevarlo a cabo sin complicaciones y fácil de entender. El objetivo de esta obra es proteger terrenos inclinados. El muro posee una estructura capas de prevenir la erosión y aguantar la carga del terreno. Una

23

consideración importante es que se pueden usar llantas de diversos tamaños y levantar un muro de hasta 2 metros de alto. Es importante aclarar que es necesario recurrir a técnicas tradicionales en alguna parte de la construcción como alternativa segura en algunos casos (para esto es necesario la aprobación de un ingeniero o un técnico calificado). 2.1 DISEÑO 2.1.1 Cimientos. Se debe cavar 20 cm de la superficie, rellenar con 10 cm de grava, distribuirlo uniformemente para luego compactarlo firmemente. En caso de que los cimientos sean poco sólidos, será necesario fundir una losa de concreto (consultando antes a un técnico o ingeniero). Arriba de la grava compactada se coloca la primera fila de llantas y se deja enterrada aproximadamente 10 cm, esto se hace con el fin de evitar la erosión que puede ser causada por la lluvia. 2.1.2 Maneras de apilar las llantas. Las llantas se apilan desplazando hacia la pendiente de 5cm a 10 cm con respecto a la fila de llantas colocada abajo (ver figura 1 y 2). Figura 1. Vista frontal Apilado de las llantas de forma piramidal para darle estabilidad a la estructura.

Fuente: GUÍA DE CONSTRUCCIÓN de muro de contención con llantas usadas [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.jica.go.jp/project/all_c_america/001/materials/pdf/manual_01.pdf>.

24

Figura 2. Vista seccional lateral.


2.1.3 Relleno interno de las llantas. Se llena el interior de las llantas con piedras para darles suficiente peso. El agujero de la llanta se rellena como lo que llamaremos suelo cemento, lo cual es una mezcla de tierra y cemento, para evitar al máximo que el agua de la lluvia erosione la estructura. La fórmula precisa del “suelo cemento” es: Por cada 1 de tierra, se deben mezclar 100 Kg de cemento. • Compactación del suelo cemento. La compactación del suelo cemento se debe hacer firmemente con un pisón (ver figura3). Figura 3. Diferentes tipos de pisones.

Fuente: GUÍA DE CONSTRUCCIÓN de muro de contención con llantas usadas [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.jica.go.jp/project/all_c_america/001/materials/pdf/manual_01.pdf>. 2.2 EJECUCIÓN 2.2.1 Forma de la pendiente (amoldamiento). El muro a proteger deberá tener más o menos la forma de la pendiente a proteger (Ver figura 9). 2.2.2 Preparación de los cimientos. Como se mencionó anteriormente, desde la superficie se escava 20 cm, se rellenan 10 cm con grava y se compacta firmemente. El peso ideal del compactador o Pisón debe ser superior a los10 Kg, y

25

cada lugar debe ser compactado más de 5 veces y se repetirá el proceso en donde sea necesario. 2.2.3 Apilamiento de las llantas. Hay que apilar las llantas tal y como parece en las figura 1 y 2. La primera fila de llantas se coloca a nivel (sobre la superficie del cimiento previamente escavado y compactado). La tierra que se había escavado, se deposita nuevamente tras la fila de llantas y se compacta nuevamente más de 5 veces en cada lugar (ver figura 11). 2.2.4 Trabajo de relleno de las llantas. Se rellenan firmemente las llantas con piedras, bloques de concreto o madera, si las llantas no se rellenan de manera adecuada, la fila que quede encima hundirá la de abajo, es por esto que es importante no dejar ningún espacio abierto al rellenar los neumáticos (ver figura 9). 2.2.5 Relleno del agujero de las llantas. Se produce una mezcla de suelo cemento, se transporta con la carreta y se vacía 15 cm de la mezcla para posteriormente compactarla. Cada vez que sea necesario compactar es necesario compactar más de 5 veces el mismo lugar. Se repite la operación hasta llegar a la superficie del agujero de la llanta. Se hace necesario esparcir agua en las capas a compactar para facilitar el proceso y lograr un mejor resultado (ver Figura 10). 2.3 MÉTODO PARA LA ELABORACIÓN DE “SUELO CEMENTO” 2.3.1 Material a tener listo. Cemento, suelo o tierra (preferiblemente el que se encuentre cerca de la zona de construcción), agua, a tierra que se va a utilizar, no debe tener contenido vegetal, para esto es necesario removerle las raíces, hojas y demás material orgánico. 2.3.2 Composición. Tierra: 100 litros (5 cubetas de 20 litros), cemento: 10 kg, Agua: Al tanteo; Bien mezclado los elemento anteriormente nombrados conforman lo que llamaremos un “BATCH”. 2.3.2.1 Mezcla. Se mezclan 10 Kg de cemento y 100 litros de tierra haciendo el uso de palas, hasta que no se distinga el polvo del cemento. Mientras se mezcla se rocía agua dentro de la mezcla, se debe controlar la cantidad de agua; Si se agrega poca agua, el cemento no se adhiere y si se aplica mucha la mezcla será difícil de compactar. 2.3.2.2 Manejo adecuado del agua. La manera de revisar si se está rociando la cantidad de agua adecuada, es tomar en la mano un poco de suelo cemento y apretar firmemente. Si la figura de los dedos queda marcada y escurre agua de la muestra, la mezcla posee demasiada agua; Ahora bien si apretamos la mezcla y esta se desmorona, significa que tiene poca agua. Si se hace la misma prueba y

26

no derrama agua y tampoco se desmorona, se puede decir que la mezcla tiene la cantidad optima de agua. 2.3.3 Fijación de la altura de llantas. En caso de considerar insegura la altura del muro, se pueden anclar o enterrar varillas de acero de diámetro 0.5 pulgadas (ver figura 4). Figura 4. Anclaje de barras de acero.

Fuente: GUÍA DE CONSTRUCCIÓN de muro de contención con llantas usadas [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.jica.go.jp/project/all_c_america/001/materials/pdf/manual_01.pdf>. Para que las varillas no se oxiden al momento de quedar enterradas, se rellena la última fila de llantas con 10 cm de concreto o mortero. 2.4 MANTENIMIENTO Cada año al finalizar la temporada de lluvias, es importante revisar los puntos expuestos abajo y de ser necesario darles un mantenimiento adecuado. • Revisar que las llantas no hayan cambiado de posición. • Revisar que los cimientos no hayan recibido daños ocasionados por el agua. • Revisar que el relleno detrás de las llantas no tenga nada irregular. • Revisar que el suelo cemento de rellenos de las llantas no esté levantado.

27

Figura 5. Antes de la construcción en la escuela Emanuel.

Fuente: GUÍA DE CONSTRUCCIÓN de muro de contención con llantas usadas [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.jica.go.jp/project/all_c_america/001/materials/pdf/manual_01.pdf>. Figura 6. Excavación de la pendiente.


28

Figura 7. Figuraciones de la pendiente.

Fuente: GUÍA DE CONSTRUCCIÓN de muro de contención con llantas usadas [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.jica.go.jp/project/all_c_america/001/materials/pdf/manual_01.pdf>. Figura 8. Finalización del cuarto nivel de llantas.


29

Figura 9. Trabajo de colocación de rocas dentro de las llantas.

Fuente: GUÍA DE CONSTRUCCIÓN de muro de contención con llantas usadas [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.jica.go.jp/project/all_c_america/001/materials/pdf/manual_01.pdf>. Figura 10. Compactación de la mezcla de suelo cemento.


30

Figura 11. Compactación en medio de las llantas y la pendiente.

Fuente: GUÍA DE CONSTRUCCIÓN de muro de contención con llantas usadas [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.jica.go.jp/project/all_c_america/001/materials/pdf/manual_01.pdf>. Figura 12. Tapa hecha para la última fila de llantas.


31

Figura 13. Aspecto final de la obra.


32

Tabla 1. Listado de cantidades para esta obra.

Fuente: GUÍA DE CONSTRUCCIÓN de muro de contención con llantas usadas [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.jica.go.jp/project/all_c_america/001/materials/pdf/manual_01.pdf>. Esta es una de las aplicaciones para las llantas desechadas en la construcción, pero no es la única, con base al mismo principio de los muros de contención hechos con neumáticos, en la actualidad se están realizando las llamadas Earthships o naves terrestres, las cuales son viviendas semienterradas para aprovechar las ventajas de este método.

33

A continuación se explica el método para construir los muros de una casa con llantas usadas (Earthship). 2.5 EARTHSHIP 2.5.1 Preparación de las pendientes. Se prepara las pendientes de los terrenos de la misma forma como se hizo con el muro de contención. 2.5.2 Apilamiento de llantas. Los muros curvos son más fuertes, pero luego será más difícil colocar la cubierta. 2.5.3 Preparación de los cimientos. Los cimientos de la vivienda, se pueden construir de la misma forma que en el muro de contención, pero se recomienda realizar una placa de cimentación tradicional (Concreto armado) para brindar mejor estabilidad a la estructura, la cual va a tener una altura mayor. Figura 14. Cimiento de una Earthship.

Fuente: MUROS DE UNA CASA CON LLANTAS USADAS (Earthship). Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://webs.demasiado.com/tebeweb/imercb.htm>. 2.5.4 Levantamiento de muros. Las siguientes filas de llantas se posicionan de manera que el centro de cada neumático quede en la parte en que se unen dos neumáticos de la fila de abajo, lo cual hará que le muro sea más resistente. (Se pueden enterrar elementos verticales en la unión entre las llantas para brindar mayor estabilidad al muro) (Ver figura 15). Es necesario anclar las ruedas mediante varias de la misma forma que en el muro de contención. Este proceso se repite, hasta conseguir la altura desaseada del muro, la fila final se termina con una capa de mortero para proteger el relleno de las llantas.

34

Figura 15. Muro de Earthship.

Fuente: MUROS DE UNA CASA CON LLANTAS USADAS (Earthship). Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://webs.demasiado.com/tebeweb/imercb.htm>. Figura 16. Aspecto final de muro de Earthship.

Fuente: MUROS DE UNA CASA CON LLANTAS USADAS (Earthship). Bogotá [citado15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://webs.demasiado.com/tebeweb/imercb.htm>. 2.5.5 Llenado de llantas. Para la construcción de una Earthship, no es necesario rellenar las llantas con la mezcla de “suelo cemento” nombrada anteriormente, estas también pueden ser llenadas con tierra y compactada de la siguiente manera.

35

2.5.5.1 Láminas de cartón. Se cortan láminas de cartón aproximadamente del diámetro de las llantas y se empujan dentro del neumático, con el fin de evitar que la tierra suelta se hunda hacia el fondo al momento de ser apisonada. Figura 17. Láminas de cartón dentro de la llanta.

Fuente: MUROS DE UNA CASA CON LLANTAS USADAS (Earthship). Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://webs.demasiado.com/tebeweb/imercb.htm>. 2.5.5.2 Llenado de llantas. Se procede a llenar de tierra las llantas lo mejor posible sin dejar espacios vacíos, para esto se levantan los laterales de la llanta y se introduce manualmente el material como se ve en la imagen. Figura 18. Llenado de las llantas.

Fuente: MUROS DE UNA CASA CON LLANTAS USADAS (Earthship). Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://webs.demasiado.com/tebeweb/imercb.htm>.

36

2.5.5.3 Compactación de la tierra. Finalmente se compacta la tierra dando más de cinco golpes en cada lugar alrededor de la superficie de la misma. Figura 19. Compactación del relleno de las llantas.

Fuente: MUROS DE UNA CASA CON LLANTAS USADAS (Earthship). Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://webs.demasiado.com/tebeweb/imercb.htm>.

37

3. BOMBILLO NATURAL CON BOTELLA Para una gran porción de la población mundial, una botella de plástico vacía se considera como un material inútil o basura, o que simplemente servirá para re envasar algún líquido y nada más. Realmente, este tipo de botellas denominadas PET (Politereftalato de etileno) aportan una gran resistencia a la degradación por impacto y resistencia a la tensión, sin olvidar que también cuentan con propiedades barrera de buena resistencia química, por lo que no solamente contribuyen a la construcción sostenible para fabricar los denominados Eco-Ladrillos (Botellas PET rellenas de arcilla) sino también se constituyen como la solución a un problema de iluminación a muy bajo costo. Figura 20. Bombillo de luz natural.

Fuente: LA BOTELLA QUE ILUMINA AL MUNDO. Bogotá [citado16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.equilibriummedicinanatural.com/la-botella-que-ilumina-el-mundo/>. La idea surgió en el año 2002 gracias a un mecánico de Brasil llamado Alfredo Mosed, quien cansado de los frecuentes apagones que afectaban su pueblo natal, decidió ingeniárselas para poder contar con una alternativa de suministro de luz a un costo muy bajo ya que no se contaban con los suficientes recursos para adquirir siquiera una pequeña planta eléctrica y poder desarrollar sus labores como mecánico. Al poco tiempo después de analizar la refracción de la luz solar en el agua, Moser logro inventar la “Bombilla de los pobres”. Dicho fenómeno, consiste en que los rayos del sol viajan en sentido vertical a través del envase y al entrar en contacto con el líquido se genera una refracción horizontal de 360 grados. Posteriormente a ello, la noticia fue estudiada por el instituto tecnológico de Massachusetts (MIT), la cual difundió mediante diversas campañas, la más importante de ellas la muy conocida “Un litro de luz”, creada por la fundación “MyShelter” que comenzó a implementarla en Manila, Filipinas y hoy abarca más de 16 ciudades en el mundo. A continuación surge la cuestión más importante de todas con respecto a la presente temática: ¿Cómo se fabrica una bombilla de luz natural? Realmente el proceso es bastante sencillo y se explicara en los siguientes 4 pasos.

38

3.1 PROCESO CONSTRUCTIVO PRIMER PASO Se llena con agua limpia una botella de plástico transparente con 1,5 litros de agua y 3 cucharadas de cloro (detergente) que corresponden a 10 ml para evitar que con el tiempo se llene de moho. Figura 21. Llenado de botella.

Fuente: BOMBILLO NATURAL CON UNA BOTELLA. Bogotá [citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://ecoactivate.co/paso-a-paso-para-hacer-un-bombillo-natural-con-una-botella />. 3.2 PROCESO CONSTRUCTIVO SEGUNDO PASO Se hace un orificio en un pedazo cuadrado de metal corrugado (calamina) y se coloca alrededor de la botella, luego de ello se sella con una buena pasta adhesiva para mantenerla firme en el techo, dicha pasta puede ser la resina de poliéster.

39

Figura 22. Sellamiento de botella.

Fuente: BOMBILLO NATURAL CON UNA BOTELLA. Bogotá [citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://ecoactivate.co/paso-a-paso-para-hacer-un-bombillo-natural-con-una-botella />. 3.3 PROCESO CONSTRUCTIVO TERCER PASO Luego, se corta otro orificio en el techo de la estructura que se desea iluminar. El corte debe ser del mismo diámetro de la botella para poder insertarla y luego sellarla al igual que en el punto anterior por el borde de la calamina para evitar filtraciones. Figura 23. Corte de orificio.

Fuente: INGENIOSO PROYECTO DE ILUMINACIÓN SOLAR con botellas plásticas. Bogotá. [Citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://civilgeeks.com/2011/07/29/ingenioso-proyecto-de-iluminacion-solar-con-botellas-plasticas />.

40

3.4 PROCESO CONSTRUCTIVO CUARTO PASO Por último, se cubre la tapa con un envase de películas fotográficas o con el plástico que funcione con el fin de protegerla de los rayos del sol. Una vez realizado todo lo anterior tendremos lista para funcionar la bombilla de luz natural. Figura 24. Funcionamiento de la luz natural.

Fuente: BOMBILLO NATURAL CON UNA BOTELLA. Bogotá [citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://ecoactivate.co/paso-a-paso-para-hacer-un-bombillo-natural-con-una-botella />.

41

4. CALENTADOR SOLAR CASERO CON BOTELLAS DE PLÁSTICO (PET) Construir un calentador solar de bajo costo, con material reciclado es muy simple y útil, especialmente, para las personas que no poseen los recursos para mantener el funcionamiento de un sistema que realice esta labor (gas, eléctrico), pero también es una muy buena opción para quien desee ahorrar algo de dinero en cuanto a servicios públicos. También puede ser una alternativa para las personas que apoyan la ecología, y son conscientes de la necesidad de buscar fuentes alternativas de energía, así como también para quienes gustan de las actividades manuales. Esta fuente energética alternativa tiene como fin aprovechar la energía solar que no tiene ningún costo, y darle un nuevo uso a las botellas de bebidas que se arrojan a la basura. El principio de funcionamiento de este calentador de agua, en términos simples, es crear un pequeño invernadero en cada botella la cual se atraviesa con una manguera de riego que al ser negra absorbe el calor acumulado dentro del envase y se lo transfiere al agua, para que de esta forma el fluido aumente su temperatura sin necesidad de recurrir al uso de combustibles como gas o madera. Se puede decir que este modo se puede construir un dispositivo para calentar agua, para uso sanitario, con energía totalmente renovable. Según estudios, una familia promedio con cuatro integrantes, consume aproximadamente 80 litros de agua caliente en la cocina y el baño. Este sistema se puede construir del tamaño que uno desee, ya que está conformado por columnas de cinco o seis botellas, y se pueden acoplar en paralelo tantas columnas como se necesiten, para luego ser apoyado sobre el techo de la vivienda, aclarando que la estructura de la misma debe resistir un peso extra aproximadamente de 100 L de agua. Este dispositivo fue inventado por José Alano, un mecánico retirado brasileño, quien se ideo un método para reutilizar botellas plásticas y empaques de leche para crear un sistema de calentamiento de agua con energía solar, barato y simple. En Brasil más de 700 mil personas se ven beneficiadas por estos captadores autoconstruidos, gracias a la difusión de su creador, medios de comunicación y algunas compañías eléctricas. Para construir un “radiador “de doce ramales o columnas por cinco filas, se necesitan los siguientes materiales:

42

4.1 LISTADO DE MATERIALES • 60 botellas plásticas de 2L • 90 cajas de leche (se puede usar cajas de cartón ajustando las medidas) • Plástico • 2 codos de 90° de ½” de CPVC ( este retiene el calor mejor que el PVC) • 12 Tees de ½” de CPVC • 8 tramos de 5 m de ½” de CPVC • 1/2 L de Pegamento para CPVC • 1 L de pintura de esmalte negro mate • 1 tubo de silicona • 1 brocha • 1 Caneca de 200 L • 3 conexiones bushing • 3 adaptadores macho de1/2” • Taladro • Segueta. 4.2 CONSTRUCCIÓN DEL COLECTOR SOLAR 4.2.1 Primer paso. Juntar la cantidad requerida de botellas, del mismo tamaño y forma, esto es importante ya que existen diversos tipos de botella con la misma capacidad. Figura 25. Recolección de botellas.

Fuente: CALENTADOR SOLAR CASERO CON BOTELLAS DE PLÁSTICO (PET). Bogotá [citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://ecocosas.com/arq/calentador-solar-gratis-con-botellas-pet/>.

43

4.2.2 Segundo paso. Se debe quitar todo tipo de etiquetas, tapones y papeles, para dejar la botella al descubierto y limpia. Figura 26. Limpieza de botellas.

Fuente: CALENTADOR SOLAR CASERO CON BOTELLAS DE PLÁSTICO (PET). Bogotá [citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://ecocosas.com/arq/calentador-solar-gratis-con-botellas-pet/>. 4.2.3 Tercer paso. Se perfora con el taladro el fondo de la botella, justo en el centro, el diámetro del orificio, debe ser igual al diámetro interior de la boca del envase. Figura 27. Perforación del envase

Fuente: CALENTADOR SOLAR CASERO CON BOTELLAS DE PLÁSTICO (PET). Bogotá [citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://ecocosas.com/arq/calentador-solar-gratis-con-botellas-pet/>. Para facilitar la perforación de la botella en la parte inferior, se recomienda usar una mecha o broca en x con punta, para que quede en todo el centro (ver figura 28).

44

Figura 28. Recomendación para la perforación del envase.

Fuente: CALENTADOR SOLAR CASERO CON BOTELLAS DE PLÁSTICO (PET). Bogotá [citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://ecocosas.com/arq/calentador-solar-gratis-con-botellas-pet/>. 4.2.4 Cuarto paso. Se pinta de negro mate la tubería de CPVC y se unen las botellas, tratando que el orificio ajuste muy bien al tubo (ver Figura 29), el agujero no debe ser apenas más grande que el tubo (ver Figura 30). Con esto se consigue una especie de efecto invernadero. La configuración del radiador, depende de la forma que se le quiera dar al calentador de agua. Figura 29. Configuración de cada botella.


45

Figura 30. Ajustar el tamaño del orificio.

Fuente: CALENTADOR SOLAR CASERO CON BOTELLAS DE PLÁSTICO (PET). Bogotá [citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://ecocosas.com/arq/calentador-solar-gratis-con-botellas-pet/>. 4.2.5 Quinto paso. Una vez elegida la forma del calentador, se deben juntar los ramales usando el pegamento para CPVC dejando los codos en dos esquinas contrarias, una en la parte superior y otra en la parte inferior, dejando en los otros dos extremos dos Tees (ver figura 31). Figura 31. Configuración del radiador de botellas


46

4.3 ELABORACIÓN DE LA BASE O CONTENEDOR DEL CALENTADOR Se cortan y pintan los cartones o empaques de leche en tono negro mate, y se pegan unos a otros, dando la misma forma del calentador (ver Figura 32), En la Figura se puede apreciar que se usó como base una lámina de aluminio como base del calentador, para optimizar el sistema. Figura 32. Configuración de la base del calentador.


4.4 CONSTRUCCIÓN DEL TERMO-TANQUE O DEPÓSITO 4.4.1 Primer paso. El tanque servirá para cumular el agua que se vaya calentando en el colector, por lo tanto debe estar aislado como cualquier otro termo. En este caso se usara una caneca plástica de 200 L la cual se le hace los orificios de la tubería a los lados y se sellan con silicona, para aislar térmicamente se puede cubrir con poliespan, que es el papel que viene cubriendo los electrodomésticos dentro de las cajas, y así darle uso a otro material difícil de reciclar. 4.4.2 Segundo paso. Las conexiones deben hacerse con cuidado, ya que las salidas de agua caliente deben quedar por encima del colector, y la entrada de agua fría debe quedar por la parte inferior del radiador, para que de esta forma, gracias al fenómeno del sifón el agua caliente suba y el agua fría baje. (Ver figura 33)

47

Figura 33. Configuración del calentador

Fuente: CALENTADOR SOLAR CASERO CON BOTELLAS DE PLÁSTICO (PET). Bogotá [citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://ecocosas.com/arq/calentador-solar-gratis-con-botellas-pet/>. 4.4.3 Tercer paso. Finalmente el calentador se debe instalar sobre el techo de la vivienda, si este se encuentra a 45 grados o se debe construir una estructura que lo soporte y tenga la misma inclinación, orientado preferiblemente hacia el norte, luego se introduce el agua por la parte inferior del sistema, después de 15 minutos sale el agua caliente por la parte superior del mismo, gracias a un fenómeno conocido como termosifón. La disposición final del sistema de calentador de agua por energía solar se puede apreciar mejor en la figura 34. Figura 34. Configuración de vivienda con sistema de calentador de agua con energía solar


48

5. IMPULSOR ECOLÓGICO DE AGUA CON BOTELLA DE PET ARIETE HIDRÁULICO

5.1 FUNCIONAMIENTO DE LA BOMBA DE ARIETE Una bomba de ariete es un aparato hidráulico cíclico que utiliza la energía cinética de un golpe de ariete de un fluido para subir una parte del mismo a un nivel superior. Por lo tanto no necesita aporte externo de energía. Un simple salto en el curso de un río y el ariete hidráulico permiten, permiten elevar el agua a una altura varias veces superior al desnivel del cauce. El principio de funcionamiento, se especifica en la figura 35 y se especifica a continuación: El agua procede de un depósito contenedor o una corriente natural 1, desciende por gravedad por la tubería de alimentación o impulso 2, con lo que la energía potencial del fluido se convierte en energía cinética, bajo la acción del desnivel en relación con el ariete hidráulico H, con un caudal determinado, y se derrama al exterior del cuerpo o caja de válvulas 3, a una determinada cantidad Q, hasta adquirir una velocidad suficiente para que la presión dinámica cierre válvula de impulso 4. El cierre brusco de esta válvula produce el efecto conocido como golpe de ariete, lo cual origina una sobrepresión en la tubería de alimentación que provoca que la válvula de retención se abra 5, que permite que pase el agua hacia el interior de la cámara de la cámara de aire 6, lo cual provoca la compresión del aire en el interior de la misma y cierta cantidad de agua q asciende por la tubería de bombeo o descarga 7. En este momento se provoca una pequeña succión o presión negativa en el cuerpo o caja de válvulas, que provoca una disminución de la presión, lo cual genera la apertura de la válvula de impulso u el cierre de la válvula de retención. De esta forma se dan las condiciones para que el proceso se convierta en un ciclo, con el consiguiente ascenso de una cantidad considerable de agua, hacia un tanque elevado 8, mediante la tubería de bombeo. Para entender en detalle los elementos de una bomba de ariete, y los conceptos necesarios para su funcionamiento ver figura 35.

49

Figura 35. Funcionamiento de un ariete hidráulico.

Fuente: IMPULSOR ECOLÓGICO de agua con botella de PET ariete hidráulico. Bogotá [citado 25 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia25/HTML/articulo05.htmt/>. Figura 36. Elementos de una bomba de ariete hidráulico.

Fuente: GONZÁLEZ, Alfonso. Cómo funciona una bomba de ariete. Bogotá [citado 25 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ram_Pump.png/>. 5.2 ELEMENTOS DE UNA BOMBA DE ARIETE HIDRÁULICO. • A. Depósito o fuente de origen. • B. Tubería de carga. • C. Tubería de descarga. • V. Válvula de retención. • E. Cámara de aire o ariete. • F. Tubería de descarga. • G. Depósito de descarga. • K. Válvula de admisión de aire (opcional).

50

• H. Altura de carga. • h. Altura entre la bomba de ariete y el suministro. (Altura estática) 5.3 VENTAJAS DE LA BOMBA DE ARIETE HIDRÁULICO • Es una máquina que aprovecha las propiedades de los fluidos, este caso la altura estática o desnivel para operar. • Funciona en cualquier lugar donde exista una caída o desnivel de agua de más de 1m. • Cuida el medio ambiente, es barata limpia y no contamina, (su funcionamiento genera calor, ni tampoco necesita energía o combustible fósil). • Es ecológica, porque respeta el caudal ecológico, en el caso que el suministro sea el cauce de un río (no acapara toda el agua, respetando las fuentes de agua para otros usos propios y de la naturaleza). • Es barata, rustica y durable. • Es de fácil y rápida construcción, operación, traslado, manejo y mantenimiento. • Puede trabajar ininterrumpidamente día y noche. • No tiene costos de operación al no beneficiarse de ninguna energía externa del sistema. • Todos los materiales se encuentran en cualquier ferretería de los mercados locales • La demanda de mano de obra es baja, ya que para instalar la bomba en el río o un arroyo se necesitan solo dos personas. • No requiere conocimiento especializado para su construcción y uso. Este tipo de bomba debido a su baja inversión se justifica, para pequeños productores y viviendas rurales. 5.4 MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA BOMBA DE ARIETE Como principio o base para la construcción de una bomba de ariete hidráulico, se tienen los siguientes materiales. De acuerdo al caudal que transporta el sistema, las tuberías y accesorios pueden tener dos diámetros de ¾ “,1 “y 2 “. Tabla 2. Materiales para la fabricación del ariete hidráulico.

ELEMENTO CANTIDAD Botella de PET de 2 litros con tapa (A) 1

Reducción de hierro de 1 x ¾ de pulgada (B)

1

T PVC con rosca de 1 pulgada (C) 1 Reducción de PVC con rosca de 1 x ¾

de pulgada (D) 1

Adaptador de manguera de ¾ de 1

51

ELEMENTO CANTIDAD pulgada (E)

Niple de PVC de 1 pulgada (F) 1 Reducción de PVC con rosca de 2 x 1

pulgada (G) 1

Válvula de cheque de 2 pulgadas (H) 1 Niple galvanizado de 2 pulgadas (I, J) 2

T galvanizada de 2 pulgadas(k) 1 Válvula de pozo o de pie de 2 pulgadas

(L)

Tornillo de 5/16 o M8 (M) 1 Tuercas (M) 3 Arandela (M) 1

Tubo de acero de 2 de diámetro ( la longitud varía en función de la caída de altura del agua y entre la altura entre el

agua bombeada y el deposito) (N)

1

Tubo de acero de ¾ de pulgada de diámetro

1

Alambre 1 Pegamento PVC 1

Fuente: El autor.

5.5 PROCESO CONSTRUCTIVO DEL ARIETE HIDRÁULICO 5.5.1 Primer paso. Perforar un agujero de 15 mm de diámetro en la tapa de la botella (A). Fije el tampón de reducción de 1 x 3/4 de pulgada (B) con el pegamento para PVC. A continuación, atornille la T de una pulgada (C), en una de sus salidas, la cual recibirá el tampón de reducción de PVC (D). Encaje esta pieza con el adaptador para manguera (E) y la tubería de acero de 3/4 pulgadas (P), en esa orden. En el otro extremo de la conexión T coloque el niple de PVC de una pulgada (F). 5.5.2 Segundo paso. Atornille el niple (F) al tampón de dos pulgadas (G). Asegure esta pieza a la válvula (H) y al niple galvanizado de dos pulgadas (I). 5.5.3 Tercer paso. Conecte el T galvanizado (K) al niple. En una de sus salidas, coloque el tubo de acero de dos pulgadas de diámetro (O). Este tubo de suministro debe ser instalado 30 cm por debajo del nivel de agua para evitar la succión de aire y con un desnivel mínimo de 1,5 metros para que agua sea conducida hasta el ariete. Para evitar la obstrucción de la tubería, coloque el pedazo de tela en la entrada de cable y amarre con alambre.

52

5.5.4 Cuarto paso. Fije en la otra salida del T el tampón galvanizado (J) y el eje de la válvula de impulso (L). Para que el tampón de esta válvula de impulsión, haga un agujero en la base del tamiz (que acompaña a la válvula) para enganchar el tornillo 5/16 (M). Enrosque una de las tuercas a la posición intermedia del tornillo. Enrosque el tornillo hasta que la tuerca toque el fundo del tamiz. Entre las dos tuercas, prenda la arandela en el extremo libre del tornillo. Al recolocar el tamiz de la válvula, inserte el muelle (N) entre la arandela y el tapón de la válvula. (Para mayor información sobre cómo hacer la válvula de golpe ariete, se recomienda ver videos sobre su fabricación casera). 5.5.5 Quinto paso. Para realizar el cálculo de la longitud de la tubería de acero que recibe la fuente de agua (O), se puede usar la siguiente formula.

. 0.3) + H Donde Lq es la longitud de la tubería de succión; ha es la altura entre el tanque de almacenamiento y la bomba de ariete, y H es la altura entre la fuente de abastecimiento y el ariete. Suponiendo que sea 2.5 m y H 15 m, tenemos.

. 0.3) + 0.15=16.8m 5.5.6 Sexto paso. Para calcular la longitud de la tubería de acero que conduce el agua al depósito (P) se multiplica por diez la longitud del tubo de alimentación LQ. Según el ejemplo anterior, el valor sería de 168 metros.

53

Figura 37. Configuración final para la construcción de una bomba de ariete hidráulico.

Fuente: CONFIGURACIÓN FINAL para la construcción de una bomba de ariete hidráulico. Bogotá [citado 25 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://revistagloborural.globo.com/GloboRural/0,6993,EEC1510081-4528-2,00.html/>. Finalmente, al ver el funcionamiento de la bomba de ariete, veremos que una parte del agua que se va a transportar es desperdiciada, ya que es necesario para el funcionamiento del sistema, pero gracias a la fácil construcción del mecanismo, se podría ubicar de forma estratégica la bomba, para que dicho desperdicio de agua del sistema, pueda ser usado en otros fines como por ejemplo regar las plantas.

54

6. LADRILLOS HECHOS CON BASE EN PAPEL RECICLADO Y ENGRUDO DE ALMIDÓN DE YUCA

Los ladrillos de papel, son una tecnología que se ha usado en países desarrollados, en donde la contaminación ambiental es muy alta y se ha optado por buscar alternativas para disminuir o evitar la emisión de gases que provocan el efecto invernadero, y así reducir el impacto ambiental. Estos ladrillos permiten hacer uso de materiales reciclables, donde el papel es parte del uso diario de todas las sociedades y es el material fundamental para la elaboración de los mismos; En Guatemala se han elaborado algunos diseños, especialmente en los departamentos de Retalhuleu y Huehuetenango, donde ya se han implementado casas ecológicas (ver Figura 38) con el fin de comprobar si la su eficiencia es la esperada. Actualmente la empresa colombiana Green Work, ubicada en Pereira, fabrica en masa bloques sismo-resistentes para construcción a bases de residuos de papel, los cuales son resistentes como un ladrillo de cemento; Para ello cuentan con la primera planta del mundo productora de este elemento a partir de celulosa, que constituye la materia prima del papel. 8.000 bloques son producidos a diario en la planta que está ubicada en Puerto Caldas donde cada ladrillo en el mercado tiene un precio de $290, muy inferior a los ladrillos de arcilla que duplican su valor, además que cada uno de estos elementos tienen como particularidad resistir temperaturas de 1200°C y ser termo acústicos. Figura 38. Casa ecológica, construida con ladrillos hechos a base de papel.

Fuente: LADRILLOS hechos a base de papel reciclado y engrudo de almidón de yuca. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.portafolio.co/negocios/desecho-contaminante-del-papel-se-convierte-casas/>.

55

Actualmente se calcula que esta tecnología podría disminuir un 30 % el costo de material para elaborar una vivienda, lo cual es muy benéfico para los programas de casas de interés social en nuestro país. El estado del arte de esta tecnología aún es muy precario, sin embargo los ingenieros José Chanchi Golondrino, Diego Bonilla Campos, John Gaviria Rojas y John Giraldo López de la Universidad Nacional de Colombia, sede Manizales, realizaron un ensayo del módulo de rotura sobre una viga simplemente apoyada de luz de 60 cm y de sección cuadrada de 12 x 12 cm (Ver Figura 39), elaborada a base de papel periódico reciclado, yuca rayada y agua en las proporciones 3:2:1 respectivamente; La yuca rayada se usa como el engrudo ligante del papel, previamente desintegrado al humedecerse. El ensayo permitió evidenciar un material dúctil y de rigidez media, lo cual prueba que puede ser una buena alternativa para los ladrillos convencionales, y pueden ser usados como unidades de mampostería, destinadas a la conformación de muretes que puedan ser contextualizados dentro del ámbito de la ingeniería civil. Figura 39. Ensayo de módulo de rotura sobre viga

Fuente: CHANCHÍ GOLONDRINO José C. [et al.] Ensayos a compresión y tensión diagonal sobre muretes hechos a base de papel periódico reciclado y engrudo de almidón de yuca. En: Revista Ingeniería de Construcción (dic., 2008), vol. 23, no.3, p. 145-154. En línea [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.scielo.cl/pdf/ric/v23n3/art02.pdf>. A continuación se describe el proceso para fabricar de forma artesanal, pero de buena calidad un ladrillo con traba semiovoide o semiovalada superior e inferior de papel periódico y engrudo de almidón de yuca, para posteriormente la mecánica de construcción de un muro con los mismos.

56

6.1 LISTADO DE MATERIALES Para el desarrollo del material base para los ladrillos, se usaron los siguientes materiales: • Cubetas para huevos. • Papel periódico. • Almidón de yuca. • Vinagre. 6.2 CARACTERÍSTICAS APLICABILIDAD DE CADA MATERIAL 6.2.1 Cubetas para huevos. Son bandejas de papel reciclado no clasificados plegadas de tal forma que está construida por una serie de semiovoides (ver Figura 40), se caracterizan por su flexibilidad, bajo espesor, peso y economía. Figura 40. Cubeta para huevos.

Fuente: LADRILLOS hechos a base de papel reciclado y engrudo de almidón de yuca. Bogotá [citado 27de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://sonidohifi.es/cartones-de-huevos-para-aislar-el-sonido/>. 6.2.2 Papel periódico reciclado. Corresponde a hojas de periódico que se caracterizan por su bajo peso y economía, una vez usadas como medio de información se convierte en material reciclable, su función es ser el material que se va a aglutinar para darle forma al ladrillo. 6.2.3 Almidón de yuca. Presenta una ventaja frente a otros almidones provenientes de cereales (ver Figura 41), debido a su bajo contenido de lípidos, propiedad que permite que sus partículas se hinchen de forma rápida y a baja

57

temperatura, lo cual lo hace ideal para el uso común. La función del almidón de yuca, es constituir la materia prima para la elaboración del aglutinante o pegante. Figura 41. Almidón de yuca.

Fuente: LADRILLOS hechos a base de papel reciclado y engrudo de almidón de yuca. Bogotá [citado 27de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://mediatecnicaieahjd.blogspot.com/2011/03/manejo-post-cosecha-de-la-yuca.html/>. 6.2.4 Vinagre. Es una solución diluida de ácido acético, a la que se le agregan sales y otros extractos de otras materias, para este caso se usara el denominado “vinagre blanco”, que se encuentra en los comercios locales. La función del vinagre es constituir parte de la materia prima de la elaboración del aglutinante y prevenir el crecimiento bacteriano y de hongos que pueda deteriorar el ladrillo. 6.3 DOSIFICACIÓN DE MATERIALES El conjunto que constituye la una unidad de mampostería, es elaborado a partir de los materiales descritos anteriormente, y su proceso de elaboración puede dividirse en dos etapas: Preparación y mezcla de los materiales, a continuación se describe cada una de estas. 6.3.1 Preparación de materiales. En esta etapa los materiales son previamente procesados antes de ser mezclados, esta consta de dos etapas, moliendas de papel y preparación del engrudo.

58

6.3.2 Molienda del papel. Las hojas de papel periódico fueron molidas con el fin de garantizar homogeneidad de las partículas a aglutinar, el proceso de molienda del papel se puede realizar con un molino casero o con algún dispositivo que pueda ser útil para agilizar el mismo fin. Se recomienda introducir lentamente el papel al molino para evitar que el mismo se trabe. (Ver Figura 42). Figura 42. Aspecto final del papel triturado y molido.

Fuente: LADRILLOS hechos a base de papel reciclado y engrudo de almidón de yuca. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.solostocks.com.mx/>. 6.3.3 Preparación del engrudo. El engrudo es una pasta viscosa cuando una suspensión de almidón en agua es calentada a la cual las partículas absorben agua y aumentan su tamaño varias veces. Para el caso del almidón de yuca la temperatura es aproximadamente 60°CA continuación se definen los ingredientes, cantidades y pasos para elaborar el engrudo; Los materiales del engrudo se dosifican como se expresa en la tabla 3. Tabla 3 Masa de los ingredientes del engrudo

CANTIDAD (gr) MATERIAL 115 Almidón de yuca 770 Agua 115 Vinagre

Fuente: CHANCHÍ GOLONDRINO José C. [et al.] Ensayos a compresión y tensión diagonal sobre muretes hechos a base de papel periódico reciclado y engrudo de almidón de yuca. En: Revista Ingeniería de Construcción (dic., 2008), vol. 23, no.3, p. 145-154. En línea [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.scielo.cl/pdf/ric/v23n3/art02.pdf>.

59

• Paso 1: Vierta el almidón sobre el 75% del agua. (Ver Figura 43a) • Paso 2: Caliente la solución a fuego medio y mezcle constantemente durante 10 minutos (aproximadamente 60°c). (Ver Figura 43b) • Paso 3: Agregue la solución el 25% del agua restante y mezcle constantemente durante 10 minutos hasta que la solución se torne una pasta viscosa y consistente. Deje enfriar la pasta durante 20 minutos. • Paso 4: Agregue el vinagre y mezcle uniformemente. La mezcla resultante constituye el engrudo. (Ver Figura 44c). Figura 43. Proceso de preparación del engrudo

Fuente: CHANCHÍ GOLONDRINO José C. [et al.] Ensayos a compresión y tensión diagonal sobre muretes hechos a base de papel periódico reciclado y engrudo de almidón de yuca. En: Revista Ingeniería de Construcción (dic., 2008), vol. 23, no.3, p. 145-154. En línea [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.scielo.cl/pdf/ric/v23n3/art02.pdf>. 6.3.4 Mezcla de materiales. Para la elaboración de los ladrillos, es necesaria la mezcla entre el papel periódico molido y el engrudo, en la tabla 4 se presentan las proporciones y masas de cada componente, para la elaboración de la unidad de una unidad de mampostería.

60

Tabla 4 Dosificación del aglutinante y material a aglutinar MATERIAL PROPORCIÓN CANTIDAD (gr)

Papel periódico molido 1 300 Engrudo 4.3 1300


La mezcla se realiza manualmente a través de un proceso de masado buscando una distribución uniforme del engrudo sobre el papel periódico evitando la formación de grumos, al final se obtiene una masa de color grisáceo. En la Figura 44 se presenta el proceso de mezclado. Figura 44. Proceso de elaboración del aglomerado

Fuente: CHANCHÍ GOLONDRINO José C. [et al.] Ensayos a compresión y tensión diagonal sobre muretes hechos a base de papel periódico reciclado y engrudo de almidón de yuca. En: Revista Ingeniería de Construcción (dic., 2008), vol. 23, no.3, p. 145-154. En línea [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.scielo.cl/pdf/ric/v23n3/art02.pdf>. 6.4 PROCESO DE ELABORACIÓN DE UNA UNIDAD DE MAMPOSTERÍA O LADRILLO A nivel geométrico se define un ladrillo debe tener las siguientes dimensiones, 0.09m x 0.195 m x 0.1m de ancho, largo y alto respectivamente. 6.4.1 Conformación del ladrillo. Para conformar un ladrillo, es necesario el desarrollo de formaletas desacoplables y autocomprensionante (expulsa el exceso de agua presente en la mezcla), este puede ser hecho a base de acero, madera o aluminio, unido con tornillos.

61

• Paso 1: Se inicia el proceso de vaciado, para lo cual se aplica una capa de grasa en las paredes de la formaleta y luego se cubre por una fracción de cartón. • Paso 2: Se asegura el sistema de tornillos del encofrado para garantizar las medidas de la unidad de mampostería. • Paso 3: Se procede a ejecutar el secado, la cual consiste en introducir la unidad de encofrado en un horno a una temperatura de 110°C durante 48 horas, o de forma más rudimentaria si no se cuenta con un horno, se colocan a la sombra durante 8 o 10 días, aunque se recomienda luego introducirlos al horno durante un tiempo para mejorar la rigidez del ladrillo. • Paso 4: Se procede a desatornillar los cofres, para vaciar los ladrillos. En la Figura 45 se presenta el proceso de acople de las formaletas. Figura 45. Detalles de la formaleta, acople y autocompresionante.

Fuente: CHANCHÍ GOLONDRINO José C. [et al.] Ensayos a compresión y tensión diagonal sobre muretes hechos a base de papel periódico reciclado y engrudo de almidón de yuca. En: Revista Ingeniería de Construcción (dic., 2008), vol. 23, no.3, p. 145-154. En línea [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.scielo.cl/pdf/ric/v23n3/art02.pdf>. 6.5 PROCESO DE ELABORACIÓN DE MUROS CON LADRILLOS HECHOS A BASE DE PAPEL El proceso de elaboración de muros con ladrillos hechos a base de papel reciclado y engrudo de almidón de yuca es muy fácil, debido a la forma ovoide que se le dio a los mismos con las cubetas para huevos.

62

El proceso consiste en superponer las unidades usando la traba generadas por las protuberancias y cavidades presentes en estas, las unidades se pueden juntar con pasta de cemento como se hace con bloques tradicionales. Para ver la configuración final del muro ver figura 46. Figura 46. Configuración final de parte de un muro con ladrillos hechos a base de papel


63

7. CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA Con un par de alambres de púas, un fardo de bolsas y una pala se puede construir un buen refugio con nada más que tierra, como solución a dilemas sociales como la degradación del medio ambiente y la vivienda de bajo costo. Hace miles de años la gente ha usado y perfeccionado los principios de construcción del arco y la bóveda. La combinación de estas dos tecnologías antiguas estructurales, y los materiales de hoy en día dieron forma al llamado método de construcción Earthbag (Figura 47). Figura 47. Usando Earthbag, cimientos y paredes se puede construir una vivienda media suficiente para vivir cómodamente.

Fuente: WOJCIECHOWSKA, Paulina. Building with earth: a guide to flexible-form earthbag construction [en línea]. Bogotá [citado 27de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.rivendellvillage.org/Building_With_Earth_A_Guide_To_Flexible-Form_Earthbag_Construction.pdf>. La idea de crear muros con sacos de arena se ha estado usando desde hace aproximadamente cien años, inicialmente se usaban como bunkers y para evitar inundaciones porque son fáciles de transportar, rápidos de colocar, baratos y efectivos. Por ello no se han tenido en cuenta como un material efectivo para la construcción de edificaciones. La construcción de edificios permanentes con este tipo de material es relativamente nueva. La persona que tuvo la iniciativa de fomentar este método constructivo fue el arquitecto iraní Nader Kalili. Aparte de retomar este proceso, invento nuevas técnicas y adopto nuevas medidas para aportar mayor resistencia a las estructuras. Entre hilada e hilada hechas con sacos de arena, puso alambre de púas para, para hacer la estructura más rígida y por consiguiente más resistente. En un

64

principio se llenaron las bolsas con arena de desierto debido a la ubicación geográfica donde se pretendía realizar el proyecto, pero después decidió llevarlas con adobe, para crear bloques más grandes y de esta forma aportar mayor estabilidad al sistema estructural. Los materiales para la construcción Earthbag en la mayoría de los casos son económicos, abundantes y accesibles: Bolsas de cereales y alambre de púas están disponibles en la mayor parte del mundo, lo cual hace que este tipo de edificaciones sean ideales para zonas rurales, donde la obtención de materiales de construcción puede ser difícil. La tierra puede ser obtenida del lugar o traída. Los países desarrollados, tienen la ventaja e producir grandes cantidades de desechos derivados de la construcción, que se pueden utilizar. Las bolsas pueden provenir de fábricas agrícolas, cooperativas o simplemente de ferreterías locales. La construcción en Earthbag, aprovecha la fórmula de emplear la gente en vez de maquinaria, por lo cual lo que se ahorra en materiales, se puede invertir en las personas en lugar que en corporaciones, mejorando la calidad de vida de las mismas. 7.1 MATERIALES BÁSICOS 7.1.1 La tierra. La tierra es el material fundamental para este método constructivo, para lo cual es importante conseguir una óptima relación de la tierra, con arcilla a un 30% y /0% de arena. Esto colabora al uso de las bolsas que sea el contenedor de la pared, en lugar de solo confiar en la calidad de la bolsa, esto quiere decir que la tierra sea lo sólido y duradero. Para determinar la mezcla de tierra necesaria para el relleno de las bolsas, la prueba de los frascos (Ver figura 48) en un método simple, para medir la proporción de arcilla y arena del suelo. Para esto se debe tomar una muestra profunda con una pala, para evitar la presencia de materia orgánica. Llene un frasco hasta la mitad la mitad con tierra y el resto con agua. Bátalo y déjelo reposar hasta el siguiente día. Las arenas gruesas se hundirán hasta el fondo, a continuación las arenas más finas o pequeñas, y finalmente las arcillas y el limo se asentaran en la parte superior. Lo vera en distintas capas y esto mostrara las proporciones aproximadas de cada material en el suelo. Una fina capa superior de un tercio a una cuarta parte del grosor de todo el contenido, se considera una mezcla de tierra adecuada. Si no es lo suficiente usted puede modificar el material a usar con arcilla, o arena gruesa, o estabilizar usando cemento o cal.

65

Figura 48. Prueba de frascos para muestras de suelos.

Fuente: WOJCIECHOWSKA, Paulina. Building with earth: a guide to flexible-form earthbag construction [en línea]. Bogotá [citado 27de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.rivendellvillage.org/Building_With_Earth_A_Guide_To_Flexible-Form_Earthbag_Construction.pdf>. En algunos casos la tierra que se va a usar para la construcción depende del clima de la zona donde se realizara la misma. Las paredes hechas con suelos arenosos, son más estables cuando se mojan. Lo contrario pasa con bolsas rellenas de arcilla, la cual se expandirá con la presencia de humedad. Si la edificación estará expuesta a climas húmedas considere llenar las bolsas con suelos ordinarios, tierra gruesa bien drenada y una base de cemento como revoque. En climas secos puede usar una amplia variedad de mezclas ya que hay menos probabilidad que las paredes se vean afectadas por la expansión y contracción. 7.1.2 Preparación del suelo y contenido de agua. El agua es un factor importante en la preparación de la tierra de nuestra estructura. Antes de hacer una bolsa de muestra, es necesario conocer el contenido de humedad necesario para el suelo que se va a usar, ya que todos los suelos son únicos y se comportan de manera diferente dependiendo de la cantidad de agua que posea. El contenido de agua para la tierra apisonada comúnmente es entre el 10 y el 12 %, lo que hace que sea un suelo seco y es suficiente para hacer una bola con la mano sin mostrar ninguna fisura (Figura 49).

66

Figura 49. Prueba de frascos para muestras de suelos.

Fuente: WOJCIECHOWSKA, Paulina. Building with earth: a guide to flexible-form earthbag construction [en línea]. Bogotá [citado 27de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.rivendellvillage.org/Building_With_Earth_A_Guide_To_Flexible-Form_Earthbag_Construction.pdf>. Una prueba sencilla es humedecer el suelo dejando que se filtre el agua de forma uniforme en toda la muestra, saque una muestra de tierra en su mano y a continuación, mantenga la muestra a la altura de su hombro y déjela caer. Si se rompe se aproxima al 10 % de humedad. Para hacer las bolsas de muestra se recomienda intentar variar el porcentaje de humedad de suelo desde el 10 %, luego llene algunas bolsas de muestreo, doble cada borde la bolsa y cierre. Coloque las mismas en el suelo y apisone firmemente con un pisón. Finalmente deje secar una semana en clima cálido, para que las bolsas se sientan duras al golpe. Después de que las bolsas estén lo suficientemente secas, salte sobre ella y se cave clavos de 7.5 cm, si el suelo es lo suficientemente fuerte para mantener los clavos sin fracturarse, este es muy bueno. Si el suelo es suave tendrá que evitarse para rellenar bolsas que se usaran en lugares de viga estructura. 7.1.3 Bolsas y tubos. Las bolsas a usar, son del mismo tipo que se usan para empaquetar alimentos y granos (Figura 50). El tipo y tamaño que se utilizara con mayor frecuencia son de tejido de polipropileno de 50 libras y de 100 libras. En promedio miden 42.5 cm de ancho por 75 cm de largo. Cuando están llenas de tierra humedecida miden cerca de 37.5 cm de ancho por 50 cm de largo y 12.5 cm de grosor, con un peso de 40- 45 kilogramos.

67

Figura 50. Tipo de bolsas para usar en Earthbag

Fuente: TIPO DE BOLSAS para usar en Earthbag. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.theclinic.cl/2013/08/15/29-de-los-mas-grandes-y-baratos-placeres-de-la-vida/>. Cualquiera que sea el ancho plano de una bolsa, se reduce de 5 a 7.5 cm una vez llena y apisonada. 7.1.4 Alambre de púas. Se usarán dos líneas de alambre de púas de 4 puntos, entre cada fila. Esto ajusta las bolsas entre sí, proporcionando resistencia a la tracción, y no permite que las paredes se desgarren. El alambre principalmente se presenta en dos tamaños, 12 ½ y 15 1/2, el de 12 ½ pesa alrededor de 35.5 Kg cada rollo, y el más ligero 15 ½ pesan alrededor de 22 kg, ambos vienen en longitudes de 40 metros. El alambre liviano es el adecuado para usar en estructuras lineales y muros independientes, mientras que el grueso se puede usar en las cubiertas en voladizo. A continuación se dará una descripción general sobre el método de construcción y posibles variables del mismo, para obtener diferentes resultados. 7.2 LA CIMENTACIÓN El primer paso para la construcción de cualquier edificación, es elegir un espacio para la construcción, el cual debe encontrarse bien drenado, donde el agua no tienda a acumularse. Una vez ubicada la zona, si los muros van a ser de bolsas rellenas de tierra, la configuración de la estructura y la cubierta debe ser en plantas redondas, para que soporte las cargas, se marcara el centro de la planta,

68

clavando una estaca que quedara ahí durante la mayor parte de la ejecución (Figura 51). Figura 51. Ubicación del terreno de la obra, marcación de límites y centro con una estaca.

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. Usando la misma estaca se marca el círculo interior y el exterior del muro. Además se debe marcar la entrada, o entradas a la vivienda para disponer de una mayor sección en la cimentación, puesto que debe soportar la carga del hueco de la entrada (Figura 52). Figura 52. Configuración de la cimentación de la vivienda

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. Según los materiales que se pueden usar para la cimentación, encontramos varios tipos. La más común es base de gravas que se depositan sobre el hueco excavado. En las zonas donde el terreno no drene bien, se recomienda poner una

69

malla para que le terreno no se mezcle con la cimentación. y se recomienda mezclar la grava con arenas para que no quedes espacios entre las partículas del materia (Figuras 53 y 54). Figura 53. Configuración inicial del hueco de cimentación.

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. Figura 54. Proceso de llenado del hueco de cimentación con arena y posterior apisonado.

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />.

70

Como alternativa a la cimentación tradicional, se recomienda ya que es viable y en este caso aplicable, realizar una cimentación con neumáticos usando el mismo método para la construcción de un muro de contención, ya que estos poseen la capacidad de resistir las cargas de la vivienda hecha con bolsas rellenas de tierra (Figura 55). Figura 55. Configuración de cimentación realizada con neumáticos usados.

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. 7.3 LLENADO DE LAS BOLSAS Para llenar una bolsa, se puede usar un embudo sencillo, o se puede remplazar por un balde (Figura 56). Figura 56. Embudo o balde para proceso de llenado de una bolsa.


71

Una vez llena cada bolsa, se apisona hasta que el ruido sordo se convierta en un ruido sonoro, en otras palabras, hasta que la bolsa produzca un ruido diferente y esta se sienta realmente firme (Figura 57). Figura 57. Proceso de apisonado de las bolsas rellenas de tierra.

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. Se recomienda apisonar cada bolsa, desde el centro hacia los extremos de forma uniforme, para obtener una mejor compactación del material. Los bordes de la bolsa, se doblan y se aseguran con clavos (Figura 58). Figura 58. Aseguramiento y doblado de los bordes de las bolsas.

Fuente: WOJCIECHOWSKA, Paulina. Building with earth: a guide to flexible-form earthbag construction [en línea]. Bogotá [citado 27de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.rivendellvillage.org/Building_With_Earth_A_Guide_To_Flexible-Form_Earthbag_Construction.pdf>.

72

7.4 MUROS El tipo de los muros puede variar según la función que desempeñen, los sacos pueden usarse como cerramiento o como estructura, inicialmente las bolsas, solo se usaban con fines estructurales, pero estas tienen una limitante arquitectónica, ya que deben ser estrictamente circulares, por eso a lo largo del tiempo se ha ido experimentando fusionando varios tipos de construcción con este material y los comúnmente usados. En el caso de usar los sacos como cerramientos, diferentes tipos de elementos estructurales pueden ser incorporados, como por ejemplo columnas de concreto o de madera, donde la función de las bolsas es solo cerrar el conjunto (Figura 59). Figura 59. Ejemplos de uso de bolsas rellenas de tierra como cerramiento.

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. Independientemente del uso de las bolsas (como estructura o cerramiento), para hacer una hilada se debe hacer filas con los sacos y comprimirlas para que queden bien dispuestas y estables (ver figura 60). La configuración que se desea para un muro se puede ver en la figura 61 y se conoce como muro de bolsa con base dura.

73

Figura 60. Configuración de cada hilada hecha con bolsas rellenas de tierra.

Fuente: WOJCIECHOWSKA, Paulina. Building with earth: a guide to flexible-form earthbag construction [en línea]. Bogotá [citado 27de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.rivendellvillage.org/Building_With_Earth_A_Guide_To_Flexible-Form_Earthbag_Construction.pdf>. Figura 61. Configuración esperada de un muro de bolsa con base dura.

Fuente: WOJCIECHOWSKA, Paulina. Building with earth: a guide to flexible-form earthbag construction [en línea]. Bogotá [citado 27de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.rivendellvillage.org/Building_With_Earth_A_Guide_To_Flexible-Form_Earthbag_Construction.pdf>. Una vez colocada cada fila se ponen dos tiras de alambre de 15 ½ para brindar mayor estabilidad al muro, el alambre puede ser sujetado con piedras, hasta que se proceda a colocar la siguiente hilada de sacos (Figura 62).

74

Figura 62. Distribución del alambre sobre una bolsa rellena de tierra.

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. Otra forma de unir las filas de bolsas es clavar varillas de acero corrugado sin importar el diámetro, en las primeras filas quedando los sacos completamente unidos, no solo entre si sino también unidos al terreno, por medio de los pelos de las varillas que se pueden dejar saliendo de la cimentación (Figura63). Dependiendo del lugar donde se realice la obra y debido a la pequeña cantidad de acero necesaria, se pueden usar varillas recicladas de otras construcciones. Figura 63. Varillas de acero corrugado


75

7.5 APERTURA DE HUECOS Para la apertura de huecos es necesario la contención alrededor de los agujeros, lo ideal es emplear maderas fijadas con tornillos, que formen un cerco que puedan recibir cualquier tipo de carpintería (ventana o puerta), en caso de huecos curvos un encofrado sobre en el que se disponen los sacos rellenos de tierra, puede ser una solución óptima y sencilla de aplicación, en la Figura64 y 65 se puede apreciar el marco para una puerta y la configuración para una ventana circular. Figura 64. Apertura de huecos para una puerta.

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. Figura 65. Disposición de encofrado para ventanas circulares.


76

Las ventanas, se pueden solucionar con la disposición de un dintel de madera. Cimentación (Figura 66). Figura 66. Configuración de una ventana tradicional con dintel de madera

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. En la figura 67 se puede apreciar cómo se colocan pequeñas piezas que posteriormente anclaran en el marco del hueco que se realizó, aquí se usan anclajes de tuerca y perno, pero se pueden usar otros métodos como anclados entre maderas, para evitar al máximo el uso de más materiales. Figura 67. Detalle de colocación de anclajes para hacer huecos


77

A medida que se avanza verticalmente con las hiladas de bolsas rellenas de tierra, se van introduciendo estos anclajes cada 50 cm (Figura 68), y una vez se llegue a la altura final del mura se coloca el cerco. Figura 68. Distribución de anclajes cada 50 cm

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. Dada la facilidad del montaje para realizar huecos en la estructura de la vivienda, los límites los establece la imaginación usando procedimientos convencionales y no convencionales. 7.6 INSTALACIONES Las instalaciones varían, dependiendo su tipología, pero en estas construcciones se puede usar cualquier tipo de instalación, En el caso de ventilación y salida de humos se pueden emplear aberturas superiores (Figura 69).

78

Figura 69. Ejemplo de aberturas superiores en cubierta de vivienda hecha con bolsas rellenas con tierra.


Para la entrada de las tuberías y el cableado se colocan entre las hiladas los tubos de polipropileno en el caso de no poder reciclar tubos de PVC (Figura 70). Los huecos se proceden a rellenar con materiales áridos o aislantes tras la puesta de las instalaciones. Figura 70. Distribución de tubo entre las hiladas de bolsas para dejar espacio a las instalaciones necesarias


79

7.7 CUBIERTAS Las cubiertas para este tipo de viviendas, pueden ser de diferentes tipos. En el caso que se haga con sacos de arena, estos van situándose en círculos, que van reduciendo su diámetro, hasta que la cubierta se cierre por completo aguantando así su propio peso (Figura 71). Si se desea en la cima se puede ubicar un tubo de ventilación. En algunos casos se pueden apoyar sobre una estructura de madera para brindar diferentes configuraciones de cubiertas. Figura 71. Distribución de las bolas rellenas con tierra para construir una cubierta en forma de cono


Si la estructura es a base pórticos de concreto o de madera, la cubierta puede tener cualquier tipología tradicional, y puede tener teja de cerámica, madera o paja. (Figura 72 y 73).

80

Figura 72. Tipología tradicional de cubierta sobre sistema de pórticos


Figura 73. Configuración final de una cubierta tradicional sobre una casa hecha con bolsas rellenas de tierra.

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. 7.8 ACABADOS Finalmente se procede a revestir el edificio, lo cual se puede hacer de diferentes maneras, desde el método tradicional con barro, hasta el más común con mortero de cemento, el interior también se reviste (Figura 74).

81

Figura 74. Proceso de revestimiento de la vivienda con mortero de cemento

Fuente: CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. Por último se puede pintar con cualquier tipo de pintura la fachada y los interiores de la vivienda, aunque lo más aconsejable es usar pigmentos naturales para seguir promoviendo la construcción sostenible (Figura 75). Figura 75. Proceso de pintado de fachada de casa hecha con Earthbag.


82

8. BIODIGESTORES O PLANTAS DE BIOGAS Los biodigestores se constituyen en una valiosa alternativa para el tratamiento de los desechos orgánicos no solo de las explotaciones agropecuarias sino de las excretas humanas, pues permiten: disminuir la carga contaminante; mejorar la capacidad fertilizante del material; eliminar los malos olores y, generar un gas combustible denominado biogás el cual tiene diversos usos. La gestión de residuos sólidos es un grave problema en la mayoría de los centros urbanos. La disposición de estos residuos en rellenos sanitarios constituye un problema ambiental toda vez que se rompe el ciclo natural de descomposición, se contaminan las fuentes de agua subterránea debido a la lixiviación y favorece la generación de patógenos. Los residuos sólidos orgánicos, sean de origen urbano o rural al ser introducidos en el biodigestor son descompuestos por bacterias, en diferentes rangos térmicos, de modo que se acelera y completa un ciclo natural y las basuras orgánicas se convierten en abono orgánico. Su uso es una alternativa para evitar la contaminación de suelos y corrientes de agua. Por otro lado se evita la expulsión al aire del gas metano, considerado el principal componente de los gases de efecto invernadero y cuyo tratamiento adecuado es quemarlo. Los biodigestores son convenientes e útiles especialmente en zonas agropecuarias. Por otra parte, estas instalaciones tienen la ventaja de adaptarse a las condiciones del medio rural, pudiendo ser sencillos en su construcción, operación y mantenimiento. Teniendo en cuenta el paulatino crecimiento del calentamiento de la tierra que puede ser causa de desastres naturales, es importante crear un compromiso general para contribuir a la preservación del medio ambiente con un desarrollo sostenible. 8.1 TIPOS DE DIGESTORES A continuación clasificamos los tipos de digestores más empleados: 8.1.1 Sistema hindú. Este sistema fue desarrollado en la India en la década de los 50, después de la Segunda Guerra Mundial, basado en las experiencias de franceses y alemanes durante la guerra, pues en este periodo, campesinos de esos países recurrieron a los digestores para obtener combustible para los tractores y calefacción doméstica en el invierno. Pasada la guerra, cuando los combustibles fósiles fueron fáciles de conseguir y bajaron de precio, se regresó a la comodidad de los hidrocarburos.

83

Dado que la India es pobre en combustibles convencionales, el Gobierno organizó la KVICK (Kaddi Village Industry Commision), en la estación experimental de Ajithmal en Ethawa, de donde salió el típico digestor conocido como Hindú y cuya principal característica es la de operar a presión constante.9 Este digestor (figura 76) es el prototipo de la sencillezen su concepción y su operación, pues fue ideadopara ser manejado por campesinos de muy escasa preparación. Figura 76. Biodigestor tipo hindú.

Fuente: BUX SINGH, R. Bio–Gas Plant. India. Gobar Gas Research Station Ajitmal, Etawah U.P. Bogotá [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://tecnologoambientalsena.blogspot.com/2010_11_01_archive.html/>. 8.1.1.1 Ventajas. • Trabaja a presión constante. • Se puede determinar con facilidad la cantidad de gas observando el nivel de la campana. • La producción de gas es diaria, cuando se carga de la misma manera. • El reactor no es susceptible a fugas. • El reactor puede ser construido por el usuario sin dificultades. • El reactor no necesita de mantenimiento especial, si está bien construido.

9 DIGESTIÓN ANAEROBIA: digestores convencionales [En línea]. Bogotá. [Citado el 7 de septiembre de 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.eco-gel.com/digestión_anaerobia.htm>.

84

• El crecimiento bacterial se da sin ningún requerimiento adicional. 8.1.1.2 Desventajas. • La campana deslizante, produce el rompimiento de la nata que a veces impide el escape de gas. • Cuando la campana es de acero, se expone a la corrosión. • Los costos de construcción y mantenimiento de la campana son altos, si ésta es metálica. • El gasómetro suele presentar fugas, generadas por la falta de hermeticidad de la campana. • La campana debe ser recubierta con pintura anticorrosiva una vez al año y se recomienda su reemplazo cada 10 años. 8.1.2 Sistema chino. Dado el éxito del sistema hindú y su amplia difusión en los años 50 y 60, el gobierno Chino hizo un esfuerzo grande de divulgación y adaptación de ésta tecnología a sus propias necesidades. Tradicionalmente la China ha utilizado las excretas humanas como fuente insustituible de abono orgánico para toda clase de cultivos. Aunque esta práctica se ha utilizado durante milenios, los problemas sanitarios y de contaminación ambiental del sector rural, no se habían resuelto. Con la utilización del Biodigestor se eliminan los malos olores, se recupera el abono orgánico de uso inmediato para los cultivos y además, se genera Gas combustible para las cocinas y el alumbrado en las viviendas campesinas. Por motivos diferentes de los hindúes, los chinos desarrollaron, por economía de construcción, el digestor unifamiliar (figura 77) que opera básicamente con presión variable. Sin embargo hay que recordar que su objetivo no fue el Gas, sino el abono orgánico procesado y recuperado, gracias al cual la China logró superar la crisis alimenticia y viene aumentando desde hace unos 10 años su producción agrícola, a un ritmo sostenido del 10 % anual.10

10 GOBIERNO DE CANARIAS. Desarrollo del plan estratégico de la valorización energética de residuos [En línea]. Islas Canarias. [Citado el 7 de septiembre de 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.gobiernodecanarias.org/industria/temas/oic/doc/PLAN_ESTRATeGICO_VALORIZACIoN_RESIDUOS.pdf>.

85

Figura 77. Biodigestor tipo chino.

Fuente: Uson.mx/digital/tesis/docs/20922/Capitulo4.pdf, biodigestor tipo hindú. Bogotá [citado5 de noviembre,2014]Disponible en Internet: <URL: http://tecnologoambientalsena.blogspot.com/2010_11_01_archive.html/> 8.1.2.1 Ventajas. • Emplea en su construcción, materiales convencionales como ladrillo, bloque, cemento, etc. • La producción de gases diaria, cuando se carga de la misma manera. • No comprende de partes metálicas sujetas a corrosión. • Con el mantenimiento correcto, tienen una vida útil de hasta 20 años. 8.1.2.2 Desventajas. • La presión de gas no es constante, esto afecta a la eficiencia de los equipos y en ciertas ocasiones puede ser la causa de fugas en el biodigestor debido a los esfuerzos cíclicos que se presentan en las paredes del biodigestor. • Una vez cargado de materia prima, necesita de sustrato con células que permitan el inicio de la fermentación. • Debido a su principio de funcionamiento, el gasómetro debe ser hermético, lo que requiere de habilidad y precisión en la construcción. • Los costos de impermeabilización son altos.

86

8.1.3 Sistema Taiwán. Del tipo tubular o de "plugflow" hechos de goma, polietileno o Red-Mud-Plastic (RMP). Este último material fue desarrollado por primera vez en Taiwán y después en China donde ha demostrado sus excelentes cualidades para ser usado en biodigestores. Este material, producido en forma laminar, es una mezcla de lodos rojos residuales de la extracción de la bauxita y contiene PVC, estabilizador y otros ingredientes. Al principio los digestores de RMP se hacían tubulares. Más tarde se construyeron en forma de tiendas de campaña. También, han sido bien recibidos por los campesinos pobres en Vietnam para producir combustible limpio y reemplazar la leña. En tres años se instalaron en Vietnam más de 800 digestores de polietileno, en su mayoría pagados por los propios campesinos.11 El biodigestor (figura 78) está compuesto de una bolsa plástica de polietileno o de PVC completamente sellada. Es un material de bajo costo en su construcción y de fácil transporte e instalación, puede construirse en forma horizontal y por ello es favorable para zonas donde el nivel freático es alto. Tiene la desventaja de que su vida útil es corta (3-8 años) dependiendo de la clase de material que se escoja y las presiones son bajas. El material debe protegerse de los rayos solares para evitar su rápido deterioro. Figura 78. Biodigestor tipo Taiwán

Fuente: CAMPI, Albert. Cocinas con biogás. Bogotá [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://albertcampi.wordpress.com/2012/01/25/cocinas-con-biogas-construccion-de-biodigestores-de-bajo-costo-ii//>. 11 SOSA, Roberto. Tratamiento y usos de recursos producidos con excretas porcinas. Instituto de investigaciones porcinas AP1 [En línea]. La Habana. [Citado el 7 de septiembre de 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.sian.info.ve/porcinos/publicaciones/producerdos/articulo7.htm>.

87

8.1.3.1 Ventajas. • Funciona como una planta de cúpula fija, cuando la cámara de gas está llena. • Debido a la estructura de membrana sintética, garantiza una excelente hermeticidad e impermeabilidad. • Los tubos de entrada y salida, así como el resto de accesorios están directamente sujetos a la pared de la bolsa. • El costo en relación con uno de cúpula fija se puede reducir en un 50% o más. • Su instalación es rápida y sencilla. • La utilización de materiales sintéticos (polietileno, caucho, acrílico, polivinilo o PVC) en todos los conductos que entran en contacto con el biogás, evita la alta corrosión que el fluido provoca sobre metales. 8.1.3.2 Desventajas • Debido a su baja presión, es necesario colocarle sobrepesos al balón para aumentarla. • Es susceptible a daños, o rupturas. Además los rayos ultravioleta, pueden quemar el polietileno y disminuir su vida útil. • Tiene una vida útil corta, de aproximadamente 5 años. Sin embargo el reemplazo de la bolsa de polietileno es rápido, sencillo y poco costoso. 8.2 CONSTRUCCIÓN DE UN BIODIGESTOR Para que un Biodigestor opere en forma correcta, deberá reunir las siguientes características: • Deberá ser hermético con el fin de evitar la entrada de aire, el que interfiere con el proceso, y fugas del Biogás producido. • Deberá estar térmicamente aislado para evitar cambios bruscos de temperaturas lo que usualmente se consigue construyéndolo enterrado. • Aun no siendo un recipiente de alta presión, el contenedor primario de gas deberá contar con una válvula de seguridad. • Deberá contar con medios para efectuar la carga y la descarga del sistema

88

• Los digestores deberán tener acceso para mantenimientos. • Se deberá contar con un medio de romper las natas que se forman. 8.2.1 Montaje de un biodigestor tipo Taiwán. Los materiales necesarios para poder realizar la construcción de un biodigestor tipo Taiwán son: • Rollo de polietileno tubular negro • 50-60 metros de liga de neumático • 2 tubos de PVC de 6” pulgadas y de 1 metro de largo • Pasa muros (flange) • Sierra • Tarraja ½” • Llave “estilson” o llave inglesa • Tijeras Una vez se tenga a disposición las herramientas y materiales se procede con la construcción del biodigestor. Cabe resaltar, que es de suma importancia realizar esta parte sobre una superficie libre de piedras u objetos que ocasionen daño alguno al plástico. Lo apropiado es poder realizarlo en un lugar con hierba densa, con una previa revisión de piedras sobresalientes las cuales en caso de encontrar se deben retirar. 8.2.2 Doble capa de plástico. Inicialmente se debe cortar dos piezas del plástico del tamaño que se desee, sin olvidar que se debe dejar 50 centímetros de sobra en los dos extremos, tanto en el de entrada como en el de salida. Figura 79. Configuración doble capa de plástico

Fuente: MARTI, Jaime. Biodigestores familiares. Bogotá [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://albertcampi.wordpress.com/2012/01/25/cocinas-con-biogas-construccion-de-biodigestores-de-bajo-costo-ii//>.

89

Una manga de plástico se debe extender completamente en el suelo, y la otra se recoge con cuidado en uno de sus extremos. Una persona agarra el extremo de esta manga de plástico recogida, y sin soltarla cruza por el interior del biodigestor, de esta manera quedará una sola manga de plástico de doble capa. Como recomendación se debe evitar las posibles arrugas interiores y tratar de hacer coincidir a las dos capas. 8.2.3 Salida del biogás. Una vez se cuente con la manga de plástico con doble capa hay que hacer la salida para el biogás usando un pasa muros (“flange”). Si no se logra conseguir en alguna ferretería, se puede fabricar, incluso en algunos casos se ha usado el desagüe de un lavamanos para hacer las veces de un pasa muros. Pero si no, hay que conseguir un macho y hembra de rosca de ½” pulgada. También se deberá tener a la mano dos discos rígidos de plástico (limando sus bordes) a los cuales se les tiene que realizar un agujero central del tamaño del macho. Es conviene que el tamaño de estos discos rígidos no sea inferior a 10 cm de diámetro. Posterior a ello se consiguen otros dos discos, ahora de plástico blando (con la cámara de los neumáticos) de diámetro superior a los discos rígidos, y a los que también se les hace un agujero central del mismo tamaño. De esta formara se obtendrá una especie de sándwich sobre el agujero que se fabrique sobre la doble capa de plástico de la siguiente manera: Figura 80. Pasa muros sobre el corte de las dos capas de plástico.


90

Se recomienda realizar el corte sobre la mitad del biodigestor, en lo posible no tan distante de la entrada. Por ejemplo, si deseamos realizar la construcción de un biodigestor de 8 metros se debe tener una manga de doble capa de 9 metros, a su vez, los primeros 50 cm desde la entrada serán para el amarre y a partir de este punto, a 3 metros de distancia se realiza el corte de doble capa para la salida de biogás y por tanto dicho corte estará ubicado a 3.50 metros del extremo de la entrada. Para finalizar la salida del biogás, se procede a realizar el corte de una pieza de tubería de PVC de ½” de un metro o metro y medio, se tarraja, es decir, se hace la rosca en ambos extremos y con el teflón en la unión (se recomienda realizar al menos cinco vueltas en contra del sentido de la rosca) se enrosca a la salida de biogás (al pasa muros o flange) y en el otro extremo de la tubería de ½” se procede a colocar una llave de bola y luego de ello se cierra. 8.2.4 Tubos de entrada y de salida. Una vez terminada la salida de biogás, se procede a ejecutar el cierre de los extremos de la manga de plástico, dicho cierre se hace amarrando los extremos tanto a la tubería de entrada como al de salida, cabe resaltar que el proceso en ambos casos es el mismo. Hay que tener en cuenta que la boca del tubo tiene que estar protegida, ya que el filo de la misma puede dañar el plástico, es suficiente con tomar la liga de neumático y amarrar sobre la boca del tubo dejando unos milímetros de espacio con respecto al filo del mismo. Figura 81. Protección de la boca del tubo.

Fuente: MARTI, Jaime. Biodigestores familiares. Bogotá [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://albertcampi.wordpress.com/2012/01/25/cocinas-con-biogas-construccion-de-biodigestores-de-bajo-costo-ii//>. 8.2.5 Amarre de la entrada y salida. Una vez protegidos los tubos de PVC de 6 pulgadas de diámetro y de 1 metro de largo son colocados en los extremos del

91

biodigestor, luego se introduce unos 80 centímetros dentro de la manga de doble capa, dejando de esta manera a la vista los 20 centímetros restantes. Lo que sigue es lograr acomodar el plástico de doble capa de tal manera que se pueda amarrar a los tubos de entrada y de salida a mediante la realización de pliegues en forma de acordeón (ver figura 82). Figura 82. Amarre de los tubos.


92

8.3 INSTALACIÓN DEL BIODIGESTOR La instalación del biodigestor es de mucho cuidado, ya que el mismo no puede rozar con ningún material que lo pueda romper, es por ello, que las personas que lo vayan a trasladar al punto de instalación (zanja) deben impedir que el biodigestor sea arrastrado dado a que si se presenta algún hueco en el plástico el biodigestor no podrá funcionar. 8.3.1 Introducción en la zanja. El biodigestor debe ser ubicado en la zanja con el suelo de relleno y sus paredes previamente forradas (geotextil), una vez realizado esto se procede a revisar que la parte inferior del biodigestor no contenga arrugas, ya que una vez se ponga en funcionamiento el biodigestor, las arrugas no se podrán quitar debido al peso del lodo o materia orgánica. Figura 83. Introducción en la zanja.

Fuente: MARTI, Jaime. Biodigestores familiares. Bogotá [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://albertcampi.wordpress.com/2012/01/25/cocinas-con-biogas-construccion-de-biodigestores-de-bajo-costo-ii//>. 8.3.2 Niveles de salida y lodo. Los niveles de la tubería de entrada y de salida son los próximos a calcular una vez ya este asentado el biodigestor. La profundidad de la zanja permite determinar el nivel máximo que puede alcanzar el lodo dentro del biodigestor (ver figura 83), para ello, se considera importante que la parte inferior de la boca externa del tubo de salida este al mismo nivel, se recomienda utilizar una manguera transparente para calcular el nivel. Mientras que para la tubería de entrada debe estar más elevado de tal forma que el nivel del lodo quede en medio de los 50 centímetros de amarre de la tubería de entrada.

93

Figura 84. Configuración de las tuberias de entrada y de salida.

Fuente: MARTI, Jaime. Biodigestores familiares. Bogotá [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://albertcampi.wordpress.com/2012/01/25/cocinas-con-biogas-construccion-de-biodigestores-de-bajo-costo-ii//>. 8.4 MÉTODOS DE CARGA Los Biodigestores poseen dos métodos de carga: 8.4.1 Tipo Batch. Debido a que no existe un balance entre la materia orgánica y las bacterias, la producción de gas no es permanente. Estas plantas se cargan una vez y quedan cerradas por un tiempo fijo de retención hasta que haya terminado el proceso de fermentación y ya no hay producción de gas. 8.4.2 Tipo de carga continua. Son cargadas y descargadas en forma periódica por una nueva biomasa, lo que garantiza un balance entre sustancias orgánicas y bacterias con producción de gas uniforme y continuo. 8.5 PRODUCCIÓN Y CONDUCCIÓN DEL BIOGÁS El sistema de conducción, permite transportar el gas removido desde el biodigestor para poder transportarlo a su destino para su uso final. Este sistema puede incluir: tubería, bomba de gas o turbina, medidor de gas, regulador de presión y evacuadores del condensado, en caso de ser requeridos. En la Figura 85 se presenta una línea de conducción para una instalación típica, sus dimensiones dependen de lo siguiente: • Del flujo de gas que se desea transportar. • De la distancia existente entre la planta y el lugar de uso.

94

Estas dos variables se utilizan para fijar el diámetro de tubería adecuada a los deseos del consumidor y a las características del diseño. Las plantas de Biogás utilizan casi siempre manguera o tubería de polietileno, PVC, debido a que estos materiales no son afectados por la acción del ácido sulfhídrico. Lalínea de conducción de gas debe ir preferiblemente enterrada o recubierta para evitar el deterioro (cristalización) por la luz solar. De lo contrario, se colocará elevada para evitar daños físicos causados por personas o animales.12 Una línea de biogás debe ir provista de los siguientes accesorios, cuya localización e instalación se pueden ver en la Figura85. Esta figura da una idea aproximada de los accesorios requeridos para realizar estas operaciones y de su colocación en la línea. • Válvulas: se utilizan mínimo dos válvulas para gas. La primera o principal irá instalada inmediatamente después del almacenamiento del biogás, al comienzo de la conducción y sobre el niple de salida. La segunda se monta al final de la línea, en el lugar de uso. Estas válvulas, cuyo tamaño debe ser compatible con el diámetro de la tubería, deberán estar construidas en acero inoxidable, polietileno o PVC para evitar la corrosión por el ácido sulfhídrico. • Trampas de ácido sulfhídrico. Están constituidas por un recipiente relleno con material de hierro finamente dividido formando un lecho poroso a través del cual debe circular el gas, para que el H2S reaccione con el metal y se deposite en el lecho. La condición de porosidad se alcanza utilizando como relleno virutas de hierro o esponjillas metálicas de cocina. • Trampas de llama: La trampa de ácido sulfhídrico actúa también como trampa de llama no solo por la presencia del relleno sino por el mayor diámetro del recipiente con relación a la línea de conducción. • Trampas de agua. El agua arrastrada por el gas se separa cuando la corriente encuentra en su trayectoria una expansión brusca y una contracción posterior. Para lograr este propósito será suficiente instalar sobre la línea un accesorio idéntico a las trampas de sulfhídrico, con la diferencia de que no se necesitará el relleno de material de hierro. Las trampas están provistas de un grifo de purga por donde se debe evacuar periódicamente. Es posible encontrar varios tipos de trampas y materiales de construcción, entre ellas:

12 UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA [En línea]. Bogotá [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.si3ea.gov.co/si3ea/documentos/documentacion/energias_alternativas/normalizacion/GUIA_PARA_LA_IMPLEMENTACION_DE_SISTEMAS_DE_PRODUCCION_DE_BIO.pdf>.

95

• Rectangulares construidas en hierro o en acero, pintadas con el mismo material empleado en el terminado y protección de la campana. • Cilíndricas, en acero. Estas se construyen a partir de secciones de tubería estándar de 2” o más. Al igual que las anteriores, requieren de pintura interior y exterior para protegerlas de la corrosión. • Cilíndricas en PVC, polietileno o caucho. Se construyen también a partir de tuberías estándar o se arman utilizando los accesorios disponibles en el mercado. No requieren pintura protectora pero deben en lo posible no exponerse a los rayos del sol.13 Figura 85. Línea de conducción para una instalación típica

Fuente: BARRIENTOS VERJEL, Wilson Armando y BLANCO PEÑARETE, Arnoldo. Estudio de factibilidad técnica y financiera del uso del biogás obtenido del excremento de ganado para suplir necesidades energéticas en el sector rural. Bucaramanga [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://repositorio.uis.edu.co/jspui/bitstream/123456789/2990/2/136179.pdf>.

13 BARRIENTOS VERJEL, Wilson Armando y BLANCO PEÑARETE, Arnoldo. Estudio de factibilidad técnica y financiera del uso del biogás obtenido del excremento de ganado para suplir necesidades energéticas en el sector rural. Bucaramanga [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://repositorio.uis.edu.co/jspui/bitstream/123456789/2990/2/136179.pdf>.

96

9. CONCLUSIONES • Estos métodos alternativos de construcción demuestran la importancia de tener que recurrir al buen habito de reciclar con el fin de poder llevar a cabo un proceso no solamente amigable con el medio ambiente sino también económico ante lo que sería un sistema constructivo convencional. • La mayoría de los sistemas convencionales de construcción resultan ser más costosos que los realizados a través de materiales reciclables, esto se debe a factores como la mano de obra y tiempo de trabajo, por lo que se considera conveniente recurrir a mano de obra especializada para efectos de poder contar con un sistema tradicional optimo. • Se recomienda usar los materiales disponibles en la zona a intervenir, y que a su vez, dichos materiales cumplan con los requerimientos necesarios para poder llevar a cabo la obra, esto con el fin de tener que evitar al máximo la compra de materiales externos que si bien podrían ser un gran aporte, llegarían a elevar los costos considerablemente. • Es necesario recurrir al fomento de mano de obra voluntaria, no solamente para reducir los costos, sino también, con el propósito de que los involucrados pertenecientes a la sociedad a ser beneficiada conozcan muy bien el procedimiento constructivo, y de esta manera poder llevar a cabo futuras construcciones con material reciclable basándose en la experiencia adquirida. • Algunos de los sistemas constructivos y alternativas mencionadas anteriormente, requieren de estudios más profundos y tecnificación, esto, con el propósito de poder ofrecer un sistema de calidad que satisfaga las necesidades de los usuarios tal como se esperaba, sin tener que recurrir a reparaciones o inclusive optar por la opción de empezar un nuevo proceso. Uno de dichos sistemas corresponde al de los biodigestores, que por ser uno de los más completos en términos de funcionalidad, requiere de asesoría de expertos para efectos de un correcto funcionamiento, sin olvidar sus respectivos mantenimientos. • Con respecto al uso que se le pueden dar a algunos materiales considerados como desechos, todos los métodos presentan alternativas eficientes, que al ser usadas en mayor número podrían reducir la cantidad de contaminantes del medio ambiente. • Si se logra implementar de forma adecuada estos sistemas constructivos en conjunto con las diversas alternativas ecológicas que ofrecen otros sistemas, se podría dar solución fácil, rápida y sobretodo económica a las múltiples necesidades que hoy en día padecen muchas comunidades de escasos recursos

97

BIBLIOGRAFÍA BARRIENTOS VERJEL, Wilson Armando y BLANCO PEÑARETE, Arnoldo. Estudio de factibilidad técnica y financiera del uso del biogás obtenido del excremento de ganado para suplir necesidades energéticas en el sector rural. Bucaramanga [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://repositorio.uis.edu.co/jspui/bitstream/123456789/2990/2/136179.pdf>. BOMBILLO NATURAL CON UNA BOTELLA. Bogotá [citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://ecoactivate.co/paso-a-paso-para-hacer-un-bombillo-natural-con-una-botella />. BUX SINGH, R. Bio–Gas Plant. India. Gobar Gas Research Station Ajitmal, Etawah U.P. Bogotá [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://tecnologoambientalsena.blogspot.com/2010_11_01_archive.html />. CALENTADOR SOLAR CASERO CON BOTELLAS DE PLÁSTICO (PET). Bogotá [citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://ecocosas.com/arq/calentador-solar-gratis-con-botellas-pet/>. CAMPI, Albert. Cocinas con biogás [En línea]. Bogotá [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://albertcampi.wordpress.com/2012/01/25/cocinas-con-biogas-construccion-de-biodigestores-de-bajo-costo-ii//>. CASAS HECHAS CON SACOS DE ARENA. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://bioantu.files.wordpress.com/2012/01/construccion-con-sacos-de-tierra.pdf />. CHANCHÍ GOLONDRINO José C. [et al.] Ensayos a compresión y tensión diagonal sobre muretes hechos a base de papel periódico reciclado y engrudo de almidón de yuca. En: Revista Ingeniería de Construcción (dic., 2008), vol. 23, no.3, p. 145-154. En línea [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.scielo.cl/pdf/ric/v23n3/art02.pdf>. CONFIGURACIÓN FINAL para la construcción de una bomba de ariete hidráulico. Bogotá [citado 25 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://revistagloborural.globo.com/GloboRural/0,6993,EEC1510081-4528-2,00.html/> CORTINA RAMÍREZ, José Manuel. Guía para el manejo de residuos sólidos generados en la industria de la construcción [en línea]. Puebla: La empresa [citado 31 de julio, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/mgc/cortina_r_jm/capitulo4.pdf>.

98

DIGESTIÓN ANAEROBIA: digestores convencionales [En línea]. Bogotá. [Citado el 7 de septiembre de 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.eco-gel.com/digestión_anaerobia.htm>. EL RECICLAJE [en línea]. Estados Unidos [citado el 7 de septiembre de 2014]. Disponible en iInternet: <URL: http://elreciclaje.org/content/reciclaje-de-vidrio>. GOBIERNO DE CANARIAS. Desarrollo del plan estratégico de la valorización energética de residuos [En línea]. Islas Canarias. [Citado el 7 de septiembre de 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.gobiernodecanarias.org/industria/temas/oic/doc/PLAN_ESTRATeGICO_VALORIZACIoN_RESIDUOS.pdf>. GONZÁLEZ, Alfonso. Cómo funciona una bomba de ariete. Bogotá [citado 25 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ram_Pump.png/>. GUÍA DE CONSTRUCCIÓN de muro de contención con llantas usadas [en línea]. Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.jica.go.jp/project/all_c_america/001/materials/pdf/manual_01.pdf>. IMPULSOR ECOLÓGICO de agua con botella de PET ariete hidráulico. Bogotá [citado 25 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia25/HTML/articulo05.htmt/>. INGENIOSO PROYECTO DE ILUMINACIÓN SOLAR con botellas plásticas. Bogotá. [Citado 16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://civilgeeks.com/2011/07/29/ingenioso-proyecto-de-iluminacion-solar-con-botellas-plasticas />. INSPIRACTION. Qué es el reciclaje. [En línea]. España: La empresa [Citado el 31 de julio de 2014]. Disponible en Internet: <https://www.inspiraction.org/cambio-climatico/reciclaje.html>. LA BOTELLA QUE ILUMINA AL MUNDO. Bogotá [citado16 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.equilibriummedicinanatural.com/la-botella-que-ilumina-el-mundo/>. LADRILLOS hechos a base de papel reciclado y engrudo de almidón de yuca. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.portafolio.co/negocios/desecho-contaminante-del-papel-se-convierte-casas/>. MARTI, Jaime. Biodigestores familiares [En línea]. Bogotá [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL:

99

http://albertcampi.wordpress.com/2012/01/25/cocinas-con-biogas-construccion-de-biodigestores-de-bajo-costo-ii//>. MUROS DE UNA CASA CON LLANTAS USADAS (Earthship). Bogotá [citado 15 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://webs.demasiado.com/tebeweb/imercb.htm>. QUÉ ES EL COMPOSTAJE [en línea]. España [Citado el 7 de septiembre del 2014]. Disponible en Internet <URL: http://www.compostadores.com/h/que-es-el-compostaje>. ¿QUÉ ES LA CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE? [En línea]. Ecuador. [Citado el 7 de septiembre de 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.holcim.com.ec/desarrollo-sostenible/holcim-foundation-for-sustainable-construction/que-es-la-construccion-sostenible.html>. RECICLAJE DE PLÁSTICO. [En línea]. Estados Unidos. [Citado el 31 de julio de 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://blog.epa.gov/blog/2009/11/solo-una-palabra%E2%80%A6plasticos/>. RED ESCOLAR NACIONAL. ¿Qué es el reciclaje? [En línea]. Venezuela: La empresa [Citado el 31 de julio de 2014]. Disponible en Internet: <http://www.rena.edu.ve/primeraetapa/Ciencias/quereciclaje.html>. SOSA, Roberto. Tratamiento y usos de recursos producidos con excretas porcinas. Instituto de investigaciones porcinas AP1 [En línea]. La Habana. [Citado el 7 de septiembre de 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.sian.info.ve/porcinos/publicaciones/producerdos/articulo7.htm>. TIPO DE BOLSAS para usar en Earthbag. Bogotá [citado 27 de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.theclinic.cl/2013/08/15/29-de-los-mas-grandes-y-baratos-placeres-de-la-vida/>. UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA [En línea]. Bogotá [citado 5 de noviembre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.si3ea.gov.co/si3ea/documentos/documentacion/energias_alternativas/normalizacion/GUIA_PARA_LA_IMPLEMENTACION_DE_SISTEMAS_DE_PRODUCCION_DE_BIO.pdf>. WOJCIECHOWSKA, Paulina. Building with earth: a guide to flexible-form earthbag construction [en línea]. Bogotá [citado 27de octubre, 2014]. Disponible en Internet: <URL: http://www.rivendellvillage.org/Building_With_Earth_A_Guide_To_Flexible-Form_Earthbag_Construction.pdf>.

ESTADO DEL ARTE DE LA CONSTRUCCION CON … · 3.4 proceso constructivo cuarto paso 40 4. calentador...

Documents

Transcript of ESTADO DEL ARTE DE LA CONSTRUCCION CON … · 3.4 proceso constructivo cuarto paso 40 4. calentador...