Ferrocemento

Una alternativa para la vivienda y otras aplicaciones en ambiente marino.

GERENCIA DE ASESORIA TECNICA ASESORIA TECNICA ZONA SUR Redactado por Victor Carrasco B. año 2001 y modificado año 2002

FERROCEMENTO

INDICE

Introducción

3

Características del Ferrocemento

7

Aspectos del Diseño

9

Usos del Ferrocemento

12

Proyecto FDI - AT-2000

32

Ejemplo de Vivienda de Alto Nivel

36

Bibliografía

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1. INTRODUCCION

Los primeros usos del ferrocemento se remontan a mediados del siglo XIX, fecha considerada por muchos, como la del primer uso del hormigón armado. En 1852 Joseph Luis Lambot construyó maceteros, asientos, un bote a remos y otros elementos que patentó. De ahí se puede sacar la primera descripción, que dice lo siguiente: “Mi invención es un producto nuevo que puede reemplazar la madera (en pisos, recipientes para agua, maceteros, etc.), la cual esta sujeta a daños por el agua y la humedad”. La base del nuevo material es una malla metálica de alambre o varillas interconectadas para formar un emparrillado flexible. Moldeó esta malla en forma similar al artículo que se quiere crear, después utilizó cemento hidráulico o una brea bituminosa o una mezcla para rellenar juntas. Hoy podríamos definirlo como “un material compuesto de mortero de cemento y de diversas mallas metálicas. De esta forma puede ser visto como un tipo particular de hormigón armado, en cuanto a su comportamiento mecánico”. A partir de esta fecha y a principios de 1900, se construyen pequeños botes de motor y barcos de Río, incluyendo la primera embarcación de hormigón que utilizó el Gobierno de Estados Unidos, a la que se le dio el nombre de “Concreta”. Durante la primera Guerra Mundial se construyeron barcos con este material, lo que permitió desarrollar y mejorar la técnica. Este impulso se debió a la escasez de materiales tradicionales. A principios de los años cuarenta, el notable Ingeniero Arquitecto italiano, Pier Luigi Nervi revivió la idea original de Lambot al observar que reforzando el mortero con diversas capas de malla de alambre, se obtenía un material que presentaba extraordinarias características mecánicas, gran resistencia al impacto y gran capacidad de reflejar grieta. A través de una serie de pruebas, estableció las características preliminares del material. Diseñó y construyó diversas techumbres que se conservan hasta nuestros días como modelos racionales y estéticos del diseño estructural y arquitectónico.

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Además en 1947 construyó una pequeña bodega, posteriormente techó la alberca de la Academia Naval Italiana con una cubierta de 15 m. y después techó la famosa sala de exhibición en Turín, con una luz libre de 91 m. En ambas estructuras se usó ferrocemento como uno de los elementos estructurales, el cual se combinó con hormigón armado “in situ” para materializar las nervaduras. Sólo a principios de la década del sesenta se logra una aceptación general. En 1958 se construyó en la ex Unión Soviética la primera estructura de ferrocemento con techo de bóveda sobre un centro comercial en Leningrado. Desde entonces en la URSS se han construido con ferrocemento alrededor de 10 millones de m2 de techumbres. La mayor de estas estructuras tiene claros libres entre 24 y 30 m., con techos de ferrocemento de aproximadamente 1 a 2 cm. de espesor. El señor M.W. Sulherland, conocido como el pionero de barcos de ferrocemento, ha desempeñado un papel importante en el desarrollo de la industria de construcción de barcos de Nueva Zelanda. En 1959 utilizó dos sacos de cemento y cierta cantidad de malla alambre hexagonal y los convirtió en un barco de recreo para su familia. Esto llamó la atención y muchos neozelandeses comenzaron a construir barcos de recreo en sus casas. Posteriormente forma una compañía llamada Ferrocement (N.2.) Ltda. dedicada a la construcción de barcos pequeños de ferrocemento, participando en la construcción de más de 50 barcos. En 1965 el yate Estadounidense “Awahree” de ferrocemento de 16 m. construido en Nueva Zelanda, navegó con éxito alrededor de la tierra, a pesar de encontrarse con vientos de 70 nudos, chocar con un temporal de hielo y ser embestido por un yate de casco de acero. En 1965 el “Hesol”, embarcación de ferrocemento pretensado de 22 m. de eslora, ganó el Clásico Oceánico de Veleros Sydney-Hobart en Australia. En 1971 la Ferrocement Marine Construction Ltda. construyó en Hong Kong un barco de ferrocemento llamado “Rosalyn I” con un largo de 26 m. y desplazamiento de 250 toneladas y considerado como el más grande de los barcos pequeños de ferrocemento en el mundo.

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En 1986 Richard Hartley formó la New Zeland Ferro Cement Marine Association (NZFCMA) con el apoyo de las personas de Ouckland, quienes tenían un gran interés por el ferrocemento. El propósito de esta asociación era mejorar y fomentar la construcción marina a base de ferrocemento. Emitieron una cartilla, que con el tiempo se convirtió en el actual “Journal of Ferrocement”. En 1972 la academia mundial de ciencias de Estados Unidos, se reunió y en 1973, emitió un informe que tuvo un impacto tremendo sobre la aplicación del Ferrocemento. Lo identificó como un material de tecnología apropiada inadvertida, con amplio potencial de aplicaciones. En 1974 la AIT (Instituto Asiático de Tecnología) y la academia de Ciencias de Estados Unidos reunidos en Bangkok, analizaron la utilidad del Ferrocemento; participan ingenieros, científicos, administradores y hombres de negocios. Este taller recomendó establecer un servicio internacional de información sobre ferrocemento, para recopilar, procesar y definir información. En 1976 se establece el IFIC (Centro Internacional de Información sobre Ferrocemento), en el Instituto Asiático de Tecnología, en Bangkok, Tailandia, con el apoyo del Centro Internacional para el desarrollo de Investigación de Canadá y de la Oficina de Desarrollo Internacional de Estados Unidos y el Gobierno de Nueva Zelanda. La Revista “Journal of Ferrocement”, que originalmente fue publicada en Nueva Zelanda, se cedió al IFIC. Actualmente esta revista es el principal medio de difusión de dicho centro y la revista periódico más importante en lo que respecta a información sobre ferrocemento. En 1977 el American Concrete Institute (ACI) estableció el comité 549 sobre ferrocemento, para revisar el estado actual de la tecnología, formulando un reglamento de práctica para este material. En América Latina destacan los estudios y aplicaciones hechas en Brasil, Cuba, Bolivia, Chile, etc. En Brasil, en la Universidad de Sao Paulo, se han hecho numerosos estudios que han usado de base para su aplicación este producto, en el área de techumbres y servicios comunitarios. Se han desarrollado, además, industrias de prefabricados de ferrocemento en varias ciudades de este país, donde actualmente se prefabrican escuelas completas, entre otras interesantes aplicaciones. Destaca en la ciudad de Curitiva, la construcción de la planta de agua, completamente en ferrocemento. FERROCEMENTO

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En Bolivia existe un grupo de Arquitectos en la ciudad de Cochabamba, que han construido hoteles, usando el ferrocemento en su forma más clásica, que son las curvas, formas redondeadas, en cubiertas de estadios de grandes luces, viviendas individuales, etc. Si bien el desarrollo en algunos países es importante, no cabe duda que la aplicación del material fundamentalmente corresponde a experiencias propias del país o experiencias particulares que obedecen a situaciones que tienen que ver con varios aspectos pero, principalmente con un problema cultural y socioeconómico, que les ha permitido desarrollar una de las potencialidades del material como lo es la obtención de curvaturas. Es así como se han desarrollado estructuras cilíndricas (bóvedas), estructuras sinclásticas (cúpulas) y estructuras anticlásticas (paraboloides hiperbólicas), que ha permitido la utilización permanente del ferrocemento en techumbres, logrando soluciones en algunos casos extraordinarias. Salvo en países como Brasil, Singapur, Filipinas, en que el desarrollo y grado de industrialización es muy alto, las aplicaciones son, en alguna medida, de elementos repetitivos, pero corresponden a construcción in situ o formas obtenidas artesanalmente. En nuestro país, el desarrollo del ferrocemento principalmente está ubicado en la zona sur; en la parte marítima tiene un camino claro y definido; en la parte habitacional se están desarrollando sistemas que están enfocados a la industria del prefabricado, a la prefabricación de los distintos elementos componentes de una vivienda, lo que lleva consigo un control de calidad muy eficiente, tanto en la industria con el proceso de prefabricación, como también en la obra con la rapidez en el montaje. Esto permite disminuir la cantidad de partidas en obra, lo que lleva a un costo relativamente menor en relación con los sistemas tradicionales.

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2. CARACTERISTICAS DEL FERROCEMENTO 2.1. Armaduras para ferrocemento · Armadura difusa: Está constituida por alambres de pequeños diámetros, formando mallas con espaciamiento pequeño, las cuales se distribuyen uniformemente dentro del mortero. Las más comunes de las mallas, son la malla gallinero hexagonal con abertura de una pulgada o algunas mallas electrosoldadas. · Armadura discreta: Sirve de esqueleto, formada por barras de acero de pequeño diámetro sobre las cuales se sujeta la armadura difusa. También sirve de armadura suplementaria para contribuir a la resistencia, Fe 4, 6, 8 y 12 mm. 2.2. Tipos de mallas 2.2.1. Armadura difusa · · · · ·

Malla de alambre de tejido hexagonal (de gallinero) Malla de alambre de tejido cuadrado Malla electrosoldada de tejido cuadrado o rectangular Malla de metal desplegado de uso restringido, no es recomendable en estructuras con solicitaciones bidireccionales. Mallos de Watson, combinación de alambre de alta resistencia, separadas con alambre de acero dulce.

2.2.2. Armadura discreta Se distinguen dos tipos: · ·

Armadura de esqueleto Armadura suplementaria

La armadura de esqueleto está constituida por barras de acero de diámetro entre 4 mm y 12 mm.; van soldadas o amarradas entre sí, para luego sostener las mallas de alambre. Su uso está normalmente limitado a aplicaciones artesanales, sin uso de moldaje.

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Las armaduras suplementarias tienen función estructural, actuando en conjunto con las mallas de alambre o alambrán. Están constituidas por barras de acero, normalmente utilizadas en obras civiles. 2.3. El Mortero 2.3.1. El cemento Usualmente se utiliza cemento en grado corriente, según NCh 148. En la totalidad de las obras de carácter nacional que se indican en esta revista, se utilizó Cemento Bío Bío Especial. En utilizaciones marinas el uso de Cementos Bío Bío ha sido relevante, debido a su reconocida resistencia al ataque de sulfatos. Las dosificaciones de cemento pueden variar entre 400 a 650 Kg/m3, según el elemento a fabricar. 2.3.2. Los Agregados Normalmente son arenas de tamaño nominal de 5 mm. dependiendo el tamaño máximo, en definitiva, del espesor. Es el caso en estructuras de techumbre con nervaduras de espesor de 6 a 10 cm. con varias capas de malla, en que el tamaño máximo puede ser 10 mm. En general, las arenas deben estar constituidas por partículas duras, de forma y tamaño estable, limpias y libres de terrones, partículas blandas, arcillas, sales e impurezas orgánicas, u otras substancias que por su origen o cantidad afecten la resistencia a la durabilidad del mortero. Los requisitos granulométricos se encuentran en la norma NCh 163 of. 79 . Especial importancia reviste el contenido de finos bajo malla # 50, para efecto de la terminación de los elementos. Es recomendable que como mínimo esté sobre el 10%. 2.3.3. El Agua Debe ser potable o cumplir con los requerimientos indicados en la norma NCh 1498 of. 82. 2.3.4. Los Aditivos Se usan, en algunos casos, aditivos plastificantes o superplastificantes, para dar al mortero una mayor trabajabilidad o disminuir la razón A/C. En algunos casos se incorpora aire al mortero, principalmente por razones de durabilidad.

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3. ASPECTOS DEL DISEÑO En realidad, no existen normativas generadas especialmente para este material, por lo que los antecedentes específicos para el diseño de elementos de ferrocemento se deben establecer en cada país, según sus condiciones particulares. Cuando no existe un código de diseño, se puede utilizar el documento “Guide for the design, Construction on repair of Ferrocement” del American Concrete Institute (ACI) y la norma brasileña ABNT 1259 “Proyeto e execucao de orgamassa armada”, ambos complementados por el documento “Building cade requeriments for reinforced concrete” (ACI 318) del ACI. En términos generales se destaca su alta capacidad a la resistencia axial, alta resistencia a la compresión, alta flexibilidad y alta resistencia al impacto. Se hace hincapié en uno de los aspectos importantes del ferrocemento; esto es la cantidad de acero que debe disponerse en términos de volumen y de superficie, de acuerdo a lo siguiente: · ·

Fracción de volumen de refuerzo correspondiente a la razón entre el volumen total de refuerzo y el volumen total de la mezcla. Superficie específica, correspondiente a la relación entre el área total de refuerzo y el área de la sección transversal.

En la determinación de las solicitaciones se pueden emplear las normas oficiales siguientes: NCh 433 of. 72 NCh 432 of. 71 NCh 431 of. 77 NCh 1537

“Diseño sísmico de Edificios” “Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones” “Construcción-sobrecarga de nieve” “Diseño Estructural de Edificios-cargas permanentes y sobrecargas de uso”

Puede utilizarse el método de diseño elástico o el método de diseño de rotura. En el caso del diseño en hormigón armado, la tendencia está orientada al diseño a la rotura, básicamente establecido en el código ACI 318, que se podría extender al diseño del ferrocemento.

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Otros aspectos del diseño que es importante destacar en la confección del ferrocemento es lo siguiente: ·

·

Recubrimiento de refuerzo: Ambiente no agresivo Ambiente medianamente agresivo Ambiente agresivo Tolerancias: Recubrimiento Espesor de muros Dimensión mayor 5 m y < 15 m > 15 m Desviación lineal

·

Refuerzo mínimo (mallas): Espesor de muro < 20 mm Espesor de muro > 20 mm Cuantía de acero Diámetro (alambre de malla) Espesor (metal desplegado) Mayor espacio de malla

> 4 mm > 6 mm Protección especial

2 mm 10% del espesor, < 3 mm 10 mm 15 mm 20 mm L/1000

1 malla 2 mallas 0,3 % en cada dirección > 0,56 mm y < 3,00 mm > 0,3 mm y < 16 mm 50 mm (electrosoldada) 25 mm (tejida) 38 mm (expandida)

Casos especiales según cálculo estructural. ·

·

Refuerzo mínimo (barras): Diámetro Espaciamiento Consideración constructiva

Adherencia y anclaje (malla de acero): En el borde de apoyos libres en flexión Largo del soporte > 3 veces el espesor, > 40 mm Largo de la malla > 20 (electrosoldada), > 30 (tejida)

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< 1/4 del espesor y < 12 mm > 3 > 10 mm > 3 mm (en esquinas y dobleces)

·

Traslapos: Malla soldada Malla tejida o metal desplegado

> 3 espacios de malla, largo > 60 mm > 4 espacios de malla, largo > 100 mm

Además en el caso de elementos laminares se pueden clasificar desde un punto de vista estructural en lo siguiente: Según el número de mallas, en 5 grupos: ·

GRADO 1 Sin capas de mallas (esta situación no se reconoce como Ferrocemento)

·

GRADO 2 Una capa de mallas (usado en elementos secundarios)

·

GRADO 3 2 y 3 capas de malla (usado en elementos normales de edificación)

·

GRADO 4 4 a 6 capas de malla (usado en elementos retenedores de agua)

·

GRADO 5 7 o más capas de mallas (usadas en zonas de alta concentración de esfuerzos)

Según el diámetro del acero discreto, en 3 grados: · · ·

Grado A Grado B Grado C

Acero de 3 a 6 mm Acero de 7 a 12 mm Acero de 13 a 20 mm

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4. USOS DEL FERROCEMENTO El ferrocemento se considera como una tecnología sustentable en el desarrollo de los pueblos, por diversas razones. Algunas de ellas son: · · · ·

Materiales básicos disponibles en la mayoría de los países No requiere de maquinaria pesada Es fácilmente reparable Puede fabricarse de muy variadas formas

La utilización del ferrocemento se ha ido desarrollando en dos direcciones: Utilización en ambiente marino Utilización en edificación El desarrollo en nuestro país está ligado en sus primeros usos, a embarcaciones en la zona de Valparaíso, donde se construyeron algunos barcos de pesca, no prosperando debido, principalmente, a dificultades económicas. Recién en 1989, se reinició en la ciudad de Puerto Montt, donde la Empresa Ferrosur, crea el primer astillero. A partir de esa fecha, Ferrosur ha desarrollado esta tecnología construyendo todo tipo de embarcaciones de ferrocemento, ferrocemento – hormigón y hormigón, tales como Bodegas Flotantes para la industria salmonera, casas flotantes, muelles de hormigón, plantas de hielo flotantes, boyas, etc. En la parte vivienda existen intentos aislados de aplicaciones en la zona central, Valdivia, Temuco, pero el centro del desarrollo se sitúa en la zona de Concepción. En el año 1994, se desarrolla el primer proyecto Fontec, que dio como resultado una vivienda prefabricada de 46 m2, en un piso, con paneles doble cámara de aire en ferrocemento. A partir de este proyecto se han construido viviendas en la zona de Coronel, Chillán, Talca y Concepción. Destaca la Empresa Pablo Torres de Chillán, que ha construido del orden de 200 viviendas en los últimos dos años.

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Proyecto Fontec 1994

Actualmente se encuentra en desarrollo un Proyecto F.D.I., en el cual participamos motivados por lo logrado en viviendas de un piso y a fin de contribuir a superar el retardo tecnológico que exhiben las viviendas nacionales. En este proyecto se pretende incorporar tecnología y métodos de producción industrializada, incrementando la productividad y calidad de la vivienda. 4.1. Utilización en Ambiente Marino: El desarrollo en la zona de Puerto Montt comienza con las primeras plataformas flotantes, para bodegas de almacenamiento de alimento para salmones, enteramente fabricadas en Ferrocemento, con mortero colocado a mano; posteriormente se fue innovando y el mortero se coloca fluido dentro de moldajes. Parte de la estructura de estas plataformas se hacen en hormigón. Las plataformas son en algunos casos un híbrido entre ferrocemento y hormigón. La Empresa Ferrosur ha construido desde 1989 a la fecha: 175 bodegas, 14 muelles flotantes, 3 casas e innumerables otros elementos hechos con cemento.

Bodega y Vivienda

Plataforma de trabajo

Bodega de 80 - 120 - 160 Tonneladas

Astillero Ferrosur - Puerto Montt FERROCEMENTO

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Plantas de hielo flotante

Muelle flotante

Planta de Procesos

4.2. Utilización en Edificación El ferrocemento es un gran material de fácil adquisición, por el bajo costo, y muy efectivo en la industria de la edificación, particularmente en el área de la vivienda social. Se pueden diseñar y construir desde elementos monumentales de producción única, hasta viviendas de poblaciones populares de ejecución en serie. Teniendo como base el Proyecto Fontec del año 1994 y terminado el año 1996, para viviendas de un piso, se pretende en un proyecto F.D.I. de la Corfo, que en estos momentos se encuentra en ejecución en la U. del Bío Bío y con el apoyo de nuestra Empresa, desarrollar e implementar en nuestro país la prefabricación e industrialización de la construcción de viviendas de 1 a 3 pisos, con paneles doble cámara de aire en ferrocemento. La Industria de prefabricados en Ferrocemento es una excelente alternativa para nuestro país, dado que está integrada por máquinas y equipos simples y de adecuada productividad, lo que puede justificar su inversión en la medida que se genere un mercado conveniente para el uso de sistemas constructivos en ferrocemento. Además, presenta la ventaja de permitir la producción de diversos tipos de partes y piezas que son complementarias al uso habitacional, tales como cierros vibrados, postes, cámaras, canaletas de aguas lluvias, soleras, adocretos, pastelones, etc.

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La construcción con paneles, como se muestra en el dibujo N° 1, consta de dos cámaras de aire, que se forman al unir dos paneles y separarlos con un papel, en la zona de los nervios. Además, se le coloca una placa de poliestireno expandido en la cara interior del panel exterior.

Fieltro 15 Lbs. Cámara de Aire 1

INTERIOR

Poliestireno expandido e = 10 mm.

EXTERIOR

Det. A

Cámara de Aire 2

DETALLE A CORTE VERTICAL PANEL TIPO

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20

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CORTE TRANSVERSAL Dibujo Nº 1

Este panel introduce una mejoría notable en los atributos técnicos de la vivienda, de acuerdo a lo indicado en tabla N°1, que corresponde a los ensayos que se han efectuado, tanto en el proyecto Fontec de 1994 como en el actual Proyecto F.D.I. en desarrollo.

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Tabla Nº1. Necesidades

Seguridad

Habitabilidad

Durabilidad

Atributos

Referentes Técnicos

Regularización en Ordenanzas Nacionales

Ensayos efectuados

Protección climática

Permeabilidad al aire de la vivienda.

No

Sí

Seguridad frente a siniestros

Permeabilidad al agua de la vivienda.

No

Sí

Resistencias mecánicas de elementos estructurales.

Sí

Sí

Resistencias al fuego de elementos.

Sí

Sí

Habitabilidad espacial

Cuadro normativa Minvu.

Sí

Sí

Habitabilidad ambiental

Aislación térmica de la envolvente

Sólo techumbre

Sí

Durabilidad

Aislación térmica de la vivienda.

No

Sí

Inercia térmica de la vivienda.

No

Sí

Aislación acústica de muros y tabiques.

No

Sí

Durabilidadconstrucción de Ferrocemento

No

Sí

Se reconoce hoy la influencia que el diseño térmico tiene en el confort y ahorro energético, cobrando importancia términos como la aislación térmica y la inercia térmica; la primera propiedad se refiere a la capacidad de la edificación para reducir los flujos térmicos que entran o salen de la edificación; y la segunda propiedad, se refiere a la respuesta térmica de la edificación frente a cambios térmicos. Ambos conceptos se han tenido en cuenta en el diseño y materialización de los paneles, ya que si bien el ferrocemento es un conductor medio, el sistema constructivo del panel diseñado le confiere valores muy buenos, no usuales en nuestro país, como se indica en la tabla N° 2. Además, se indican otros parámetros técnicos de la tabla N° 1.

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Tabla Nº2 Tabla Nº2.

Propiedad

Elemento

Norma

Valor obtenido 2337 kg/m3

1

Densidad

Lámina 25 m/m

2

Conductividad Térmica

Lámina 25 m/m

NCh 850 of 87

0,32 (W/m2=X)

3

Transmitancia Térmica

Panel doble cámara de aire/c/aislación

NCh 851 of 87

1,3 (W/m2=X)

4

Transmitancia Térmica

Panel doble cámara de aire

NCh 851 of 87

2,1 (W/m2=X)

5

Resistencia Acústica

Panel doble cámara de aire/aislación

ASTM E 413-73

39 dB(A)

6

Resistencia al fuego

Panel doble cámara de aire/aislación

NCh 435 of 84

F-60 (75 min)

7

Resistencia al Fuego

En losa y sobrelosa

NCh 435 of 84

F-90 (96 min)

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Factor G

Vivienda

Norma U. Bio Bio

2,34 (W/m3=X)

Nota: Valores determinados en el Proyecto Fontec de Viviendas de un piso. (1994) Como valores de referencia se pueden indicar los siguientes para los muros envolventes.

Tabla N° 3

. Valor

Clasificación

U ≤ 0,5

Muy Buena Aislación

0,5 ≤ U ≤ 1,5 1,0 ≤ U ≤ 1,5 1,5 ≤ U ≤ 2,0 U ≥ 2,0

Buena Aceptable Regular Mala

Nota: Valores obtenidos del grupo investigador de la U. del Bío Bío. De acuerdo a esto los paneles se clasifican con aislación aceptable, muy superior a la mayoría de los sistemas usados actualmente. Hoy se trabaja en el Proyecto FDI para obtener valor bajo 1.0.

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Se realizaron tres ensayos con distintas soluciones para determinar el nuevo valor de transmitancia térmica para elementos de cerramento, que permitieron mejorar el valor de “U” en función de los puentes térmicos originados por los pilares de acuerdo a lo siguiente:

SOLUCION

RESULTADO

La solución 2 y 3 satisfacen plenamente el valor de referencia, la vivienda en este caso tiene una aislación buena y lejos de otras soluciones actualmente en uso. Referente a aspectos mecánicos – estructurales, las resistencias mecánicas del material son excelentes; en el caso de la compresión axial del panel de muro da valores (panel de 0,5 * 2,25 m.) sobre las 9 toneladas, de carga axial, sin presentar muestras de pandeo, alabeos o fallas locales. Referente a aspectos arquitectónicos y constructivos se muestran en las siguientes páginas dibujos y fotos de los logros alcanzados. La flexibilidad del material es también muy notoria, pues en los ensayos de flexión de paneles se puede apreciar flechas o deformaciones que van mucho más allá de la lógica, sin que se llegue al colapso de la estructura. FERROCEMENTO

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Ensayo flexión

En los diferentes ensayos con distintos tipos de malla, no se pudo establecer una clara diferencia entre ellas, por lo que todas las opciones indicadas son válidas. Para la carga axial se aprecia la gran importancia estructural que entrega el nervio, que conforma las cámaras de aire. La capacidad de punzonamiento de los paneles de losa, sin considerar la sobrelosa, alcanza valores superiores a 1,5 toneladas, por lo que el caso de losas prefabricadas (paneles de losa) está debidamente comprobado su eficiencia. En función de los ensayos realizados y valores obtenidos se puede considerar como parámetros de diseño para los paneles los siguientes: Módulo de elasticidad Resistencia a la compresión Resistencia al corte Resistencia al punzonamiento Resistencia a la adherencia

115.000 Kg/cm2 3.000 Kg/ml 18 Kg/cm2 21 Kg/cm2 1.500 Kg 2 Kg/cm2

(H 30) Para paneles de muro (H 30) (H 35) (H 30) (H 30) FERROCEMENTO

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4.2.1. Características de los paneles: ·

Panel de Muro:

Consiste en una placa de ferrocemento de 0,5 metros de ancho por 2,25 metros de alto y 3 cm. de espesor, cuya función es parearse con otro de similar geometría, conformando así el Muro Perimetral y estructura resistente de la vivienda. La altura del panel puede variar en el caso de las viviendas con losa, debido a que se tiene que absorber la altura de ésta. El ancho de los paneles son iguales, salvo cuando se diseñan paneles ventana o puerta. Existe la posibilidad de colocar todos los paneles iguales y después formar los vanos mediante un disco diamantado de corte. La unión de los paneles puede acusar la cantería vertical o ésta puede ser rellenada dejando un muro totalmente liso. 4.2.2. Tipos de mallas: Malla Acma, de acero A 56 con varas de 4,2 mm , dispuesta en forma discreta y una malla Acma a 250 m/m de abertura con armadura difusa. Se indican diferentes soluciones que pueden ser usadas. 4,2 Estriado

4,2 Estriado

Malla Hexagonal

38 46

(gallinero)

44,4

44,4

44,4

44,4

44,4

222

4,2 Estriado

4,2 Estriado

Malla Vector

38 46

10 cms

44,4

44,4

44,4 222

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20

44,4

44,4

4.2.3. Aspectos Constructivos: El montaje de las viviendas implica una secuencia de colocación debidamente estudiada, de forma que primero se coloca el panel exterior para posteriormente colocar el papel que conformará las dos cámaras de aire y la plancha de poliestireno expandido especificado en la cara interior del panel exterior; posteriormente se coloca el panel interior, que queda debidamente afianzado con el exterior. Posteriormente se procede a llenar de mortero los pilares que se generan cada 50 cm. y las cadenas superiores en el caso de casas de un piso, y la viga y losas en el caso de casas de dos o tres pisos.

Fábrica de paneles Constructora Pablo Torres - Chillán

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Paneles para el montaje

Aspecto de montaje

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Proceso Constructivo

1. Trazado y excavaciones

2. Hormigonado de fundaciones

Mortero

Solución 1

3. Sobrecimiento

Solución 2

4. Colocación de paneles muro

5. Carpintería en Ferrocemento Corte con Galletera

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6. Abertura vano ventana

7. Instalación Eléctrica

9. Colocación de cubiertas

8. Hormigonado de pilares y cadenas

10. Casa de 46,36 m2. Prototipo terminada FERROCEMENTO

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Vivienda recién terminada

En las siguientes fotos se muestran distintas aplicaciones en la VII y VIII Región para viviendas de un piso.

Vivienda Coronel - Constructora Valmar. FERROCEMENTO

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Vivienda Subsidio Rural - Chillán Constructora Pablo Torres.

Vivienda Subsidio Rural - Nueva Aldea.

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Vivienda veraneo Cobquecura.

Oficinas Constructora Pablo Torres - Chillán.

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Escuela E - 373 Campanario Constructora Pablo Torres.

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Vista interior de los paneles.

Ceremonia de Inauguración en Población San Ignacio de Palomares.

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Oficinas Constructora Rivano en construcción - Talca.

Casa piloto vivienda rural Constructora Rivano - Pablo Torres - Talca.

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Villa Pucará en Talca - Constructora Rivano

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5. PROYECTO FDI – AT-2000 La idea de participar en este proyecto está motivada por el retardo tecnológico que exhibe la vivienda social en el país, razón por la cual se pretende incorporar tecnología y métodos de producción industrializada, incrementando la productividad y la calidad de la vivienda. Esta tecnología permite construir partes, piezas y módulos livianos de fácil transporte, en unidades estandarizadas factibles de prefabricar.

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Se muestra en planta y corte, la vivienda en 3 pisos que actualmente se encuentra terminada en la Universidad del Bío Bío - Concepción

Dibujo Nº 3 Tercera Etapa

Segunda Etapa

Primera Etapa

Radier Relleno Arena Relleno compactado

Proyecto FDI V003

Corfo - U Bío Bío

Dibujo Nº 4

SOBRELOSA DE MURIERU ARMADO

PANEL LUSA

CADENA MURIERU U HORMIGON FINO

PANEL MURO

Proyecto FDI V003

Corfo - U Bío Bío

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Viviendas Sociales, bloque de 2 unidades en Universidad del Bío Bío, Concepción

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6. EJEMPLO DE VIVIENDA DE ALTO NIVEL Ejemplo de Viviendas Prefabricadas con paneles de Ferrocemento en Asia:

Vivienda Terminada de 120 m2.

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Viviendas revestida con Ferrocemento.

Vista de Vivienda Terminada 140 m2.

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Aspecto interior de la Vivienda terminada.

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BIBLIOGRAFIA ·

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Nota: Información sobre el diseño y aspectos térmicos de las viviendas fueron proporcionados por el grupo de investigación de Ferrocemento de la Universidad del Bío Bío.

FERROCEMENTO

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