ENSAYO SOBRE LA CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS EN TIERRA

Cita del artículo:

 Blondet, M., Vargas, J., Tarque, N. & Iwaki, C. (julio-septiembre 2011). Construcción sismorresistente en tierra: la gran experiencia contemporánea de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Informes de la Construcción, 63, 523, 41-50.

Abstract:

En muchos países en vías de desarrollo la alternativa de vivienda más común es la construcción con tierra, pues el material es abundante y barato.

La construcción tradicional de viviendas de tierra se realiza informalmente, sin asesoría técnica. Por ello, la calidad de estas construcciones es generalmente muy baja. En zonas sísmicas donde se construye con tierra, cada vez que ocurre un terremoto colapsan muchas construcciones de este material, causando considerables pérdidas económicas y lamentables pérdidas de vidas. Las comunidades académicas y profesionales de algunos países sísmicos no han permanecido impasibles frente a esta grave situación. En el Perú, investigadores de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) han venido investigando la construcción con tierra en áreas sísmicas desde hace cerca 40 años y han obtenido invalorables resultados.

Este artículo describe la evolución del conocimiento generado en la PUCP del material tierra armada, compuesto por tierra y refuerzos compatibles, que permite lograr construcciones sismorresistentes.

Palabras clave:

Adobe, tierra, sismo, refuerzo, tradicional, restauración, muros históricos.

 Antecedentes

Los antecedentes teóricos previos a esta investigación son casi nulos, no encontrándose en la red para este artículo indexado. Sin embargo, existe un antecedente práctico, y tangible como los que se detallara a continuación.

La investigación se basa en la labor docente de los profesores de la PUCP y de analizar lo sucedido después del terremoto en Pisco en el año 2007 a las viviendas de uso masivo y a las construcciones con valor patrimonial construidas en tierra, estas son:

La ciudad de Caral, la más antigua de América (2800 a.C.) ubicada en la costa, 200 km al norte de Lima, donde se aprecian tres de las técnicas más importantes de construcción en tierra como son mampostería de adobe, tapial y quincha.

Otro ejemplo que merece mención es Chan Chan, una ciudadela construida íntegramente en tierra, ubicada en la ciudad de Trujillo, en la costa norte del Perú. Chan Chan surgió entre los años 600 y 700 DC, cubre aproximadamente un área de veinte kilómetros cuadrados, y contiene gran cantidad de ambientes, edificios, plazas, pirámides ceremoniales y depósitos.

La época colonial (1540 - 1821) se caracterizó también por el uso primordial y extensivo de la construcción con tierra. Durante la colonia, los españoles realizaron importantes obras de mampostería de adobe, tapial y posteriormente quincha. Muchas de las numerosas iglesias fueron construidas en tierra, con muros en adobe o tapial, y bóvedas y cúpulas en quincha.

Las casas coloniales de los españoles fueron también construidas en tierra y algunas tuvieron dos y hasta tres niveles. Después del gran sismo de 1746 una Real Ordenanza limito las construcciones de adobe a un solo piso, pudiéndose construir pisos superiores en quincha. La quincha colonial, basada en la quincha autóctona, emplea bastidores de madera aserrada rellenos con caña y barro.

Las casas coloniales de tierra y de la primera etapa republicana que han prevalecido a pesar de la alta sismicidad de la costa peruana son robustas pues tienen muros anchos en densidad suficiente en las dos direcciones principales. La construcción en tierra en el Perú ha continuado aumentando y hoy en día existen cerca de dos millones y medio de viviendas de tierra que representan cerca al 40% del inventario nacional (2011).

Ideas centrales del artículo indexado.

·        Refuerzo sísmico en casas de tierra.

La PUCP ha venido investigando desde la década del 70 la implementación de refuerzos sísmico dentro de los muros que conforman las viviendas en áreas sísmicas, Siendo los primeros trabajos orientados a determinar las características mecánicas de la mampostería de adobe mediante ensayos estáticos de muro. El refuerzo más eficiente se logró colocando cañas verticales enteras dentro de los muros a una distancia de 1 ½ metros entre ellas.

·        Adición de materiales para optimizar el empastado en la tabiquería construida en tierra.

En los ensayos realizado en laboratorio, se comprobó que adicionar diversos materiales a los muros de tabiquería construidos en tierra, como cal, yeso, cemento, arcilla y demás aumentaban la resistencia al desmoronamiento, presentándose simplemente rajaduras en las juntas de muros y vanos al someterlos a las pruebas de sismoresistencia.

·        El refuerzo exterior de la mampostería como método más eficiente.

En los ensayos se comprobó que el refuerzo de malla metálica electro soldada permite optimizar la resistencia a las fuerzas horizontales, pudiéndose reemplazar con una geomalla o en su defecto con cualquier elemento parecido.

De las ideas antes presentadas  las que más aportan al marco teórico del artículo de investigación que se está desarrollando es la segunda y la tercera idea, ya que estos parámetros son fácilmente medibles, por medio de la observación directa, sin necesidad de comparación bajo otros indicadores.

En la segunda idea, adición de otros materiales para optimizar el empastado en la tabiquería construida en tierra, se ve que su importancia radica principalmente en el optimizado del tiempo y refuerzo interno a través de aditivos, para que la mampostería perdure por mucho más tiempo, que puede medirse por observación del grado de envejecimiento del muro.

La tercera idea, El refuerzo exterior de la mampostería como método más eficiente, es un poco más difícil de observar, pero no por ello dificultoso, ya que permite medir la resistencia de la tabiquería a los sismos, y mejorarla utilizando elementos de fácil acceso a la población que construye de manera informal. Desarrollar estas dos ideas como marco teórico del artículo científico permite ajustar parámetros de comparación viables para poder determinar el grado de vulnerabilidad física de las viviendas de autoconstrucción en tierra.

Conclusiones

·        Los trabajos realizados en los últimos 40 años en la PUCP, descritos en este artículo, han establecido fundamentos sólidos para el futuro desarrollo del material tierra armada con el que se pueden construir muros de tierra sismorresistentes capaces de salvaguardar la vida de los habitantes. El conjunto tierra armada contiene elementos de refuerzo como cañas embutidas horizontal y verticalmente en los muros, mallas electrosoldadas colocadas al exterior de los muros y recubiertas con mortero de cemento o mallas plásticas colocadas también al exterior de los muros pero recubiertas con mortero de barro.

Durante un sismo, la fase de comportamiento elástico de los muros estructurales de tierra armada es muy breve, porque la tierra se fisura a un nivel muy bajo de esfuerzos de tracción. Se ha demostrado que la integración entre la tierra y los refuerzos permite un comportamiento adecuado de los muros en su fase inelástica.

·        La geometría de las nuevas edificaciones en tierra armada debe realizarse considerando muros anchos y poco esbeltos, plantas con habitaciones de preferencia cuadradas, distribución simétrica, y ventanas centradas y pequeñas. Sin embargo, queda como tarea terminar de definir las especificaciones técnicas para el adecuado diseño sismo resistente en tierra armada.

·        En los trabajos de conservación de obras patrimoniales, es posible y conveniente utilizar también refuerzos compatibles, siempre y cuando se respeten los principios básicos de intervención contenidos en las cartas de conservación adoptadas por UNESCO, tales como la mínima intervención y reversibilidad de los refuerzos compatibles.