Suelo cemento

Suelo cemento o suelo estabilizado con cemento es una simple mezcla en seco de suelo o tierra con determinadas características granulométricas, cemento Portland, aditivos a los que se adiciona una cierta cantidad de agua para humedecer la mezcla resultante y se compacta. El porcentaje de cemento puede variar entre el 7 al 12% dependiendo del tipo de suelo.

Entre las características del producto ya curado (tiempo fragüe cemento) se le exigen unas determinadas condiciones de insusceptibilidad al agua, resistencia y durabilidad.

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Métodos Construcción

Se distinguen dos métodos de construcción, según el lugar en que se efectúe la mezcla de suelo-cemento:

• Mezcla en obra.
• Mezcla en planta a distancia.

Dado que es usual utilizar el suelo-cemento en pequeñas obras de autoconstrucción o en construcciones con fines sociales nos limitaremos a esta.

Existen grandes obras construidas con suelo-cemento como la Represa de Urugua-í en la Provincia de Misiones, Argentina; aunque es menos frecuente su uso.

Características mezcla

Es una mezcla de tierra tamizada (abertura de 0,5 cm aproximadamente), arena común y cemento Portland, de modo que la relación volumétrica entre los primeros dos sea 2:1.

Los dosajes de cemento se calculan como porcentaje en peso del material seco. La humedad de la tierra durante el apisonamiento puede ser del 18 % base húmeda.

La combinación ideal es:

• 70-80% de arena.
• 20 a 30% de limo.
• 5 a 10% de arcilla.

Si los suelos son muy arenosos van a requerir la incorporación de más cemento y a los arcillosos hay que agregarles arena. Los suelos limosos con un 50 % de arena se estabilizan con un 10% de cemento.

La humedad debe ser similar a la que tenía el suelo antes de ser excavado, entre el 8 y 16%. La forma práctica para ver si ya posee la consistencia adecuada consiste en tomar una porción de material en la mano y apretarla. Debe cohesionarse sin ensuciar la palma de la mano y se puede partir en dos.

Pared de suelo apisonado

Para construir una pared de suelo apisonado en necesario construir previamente un armazón o encofrado que sirva de molde con la suficiente resistencia mecánica para resistir el empuje lateral que se produce al compactar el suelo con el pisón.

El rellenado se hace en capas de 20 cm, que se reducen a la mitad, tras el apisonamiento. Este se hace mediante dos pisones: Uno metálico de 8,3 Kg, y base rectangular de 336 cm², y uno de madera (especialmente para los ángulos y zonas de más difícil acceso), de 4,2 Kg y 56 cm2 de sección.

Apisonar una sección de 0,35 m² requiere promedio unos 130 golpes de pisón por capa, desde una altura promedio de 0,35 m. Esto representa una energía de apisonamiento de 1,69 J/cm² si los pisones se dejaran caer por su propio peso. En el caso del pisón de madera (que aportaría el 32 % de ese valor), los operarios deben arrojarlo hacia abajo, de modo que la energía disponible sea algo mayor.

El armado de un encofrado doble requiere 4 operarios durante 2 horas. Su apisonamiento, la misma cantidad de operarios durante 4 horas. Tamizar la tierra demanda 1 operario trabajando 4 horas.

Ejemplo: Se requiere construir un tabique interior de 0,40 m espesor de 2,5 m de largo, 2,4 m de alto. Para la mitad inferior del mismo se utiliza suelo tamizado puro, y en el resto se adiciona arena común en igual proporción que para el suelo-cemento. Se recomienda la inclusión de cañas (tacuara, bambú, guadua) colocadas horizontalmente entre algunas capas de apisonado para controlar el fisuramiento. Esta es una opción cuando la pared va a quedar resguardada del agua. Para prevenir posibles deterioros por la intemperie durante el proceso de construcción se sugiere revocarla.

Uniones con mampostería común

Las uniones de las paredes de tierra y suelo-cemento con otras de mampostería convencional no ofrecen dificultades, como tampoco los empotramientos de aberturas (en su mayoría en premarcos de madera colocados en los encofrados o como topes de los mismos durante el apisonamiento) ni cañerías, excepto por la gran dureza alcanzada por el suelo-cemento fraguado.

Otros usos

La represa de Chochiti, situada en el centro norte del Estado de New México, una hondonada de 10, 7 m de profundidad con esquistos arenosos de baja resistencia ubicada debajo de los conductos de descarga a construir, fue reemplazada por 44100 m³ de suelo cemento. Con la colocación de este masivo volumen de suelo cemento se reemplazó un material poco resistente por otro de propiedades físicas similares a las de los esquistos arenosos circundantes, minimizando el riesgo de asentamientos diferenciales a lo largo de los conductos de descarga. La resistencia a la compresión del suelo cemento a los 28 días fue de 7 MPa, similar a la de los esquistos arenosos.

En 1984 el suelo cemento fue usado, en lugar de hormigón masivo, para la fundación de un aliviadero de 385 m de ancho en la presa de Bichland Greek cerca de Forth Worth, Texas. Alrededor de 3 m de sobrecarga sobre un estrato de roca sólida fue removido y reemplazado por 80890 m³ de suelo cemento. Para satisfacer el requerimiento de resistencia a la compresión de 7 MPa el suelo cemento llevó un contenido de 10 % de cemento. La utilización de suelo cemento en cambio de hormigón masivo involucró una economía de U$S 7,9 millones.

Referencias

• Di Bernardo, E.y Cortés, A. "CONSTRUCCIÓN DE UN EDIFICIO SOLAR PASIVO EN SUELO-CEMENTO". [1]
• Cortés,A. (1996) "Posibilidades de la Tierra Cruda en la construcción en la Zona Pampeana. Uso de la Energía Solar". Actas de la 19º Reunión de Trabajo de la Asociación Argentina de Energía Solar, T.I., 02.1, Mar del Plata.
• Cortés,A. (1996) "Ensayos para el Aprovechamiento de Tierra Cruda en la construcción con utilización de Energía Solar en la Zona Pampeana". Revista Energías Renovables y Ambiente - ASADES. [2]
• El Suelo cemento [3]
• Suelos estabilizados con cemento. Orden FOM 891/2004 (España). [4]
• Revista digital Autosuficiencia. Varios artículos de construcciones con tierra. [5]
• Varios artículos y aplicaciones en Argentina del Instituto del Cemento Portland Argentino [6]

Véase también

• Tapia_(construcción)
• Adobe
• inercia térmica
• calor específico
• capacidad calorífica
• masa térmica
• arquitectura bioclimática
• arquitectura sustentable