Estructura de la tierra - Earth structure

Una estructura de tierra es un edificio u otra estructura hecha principalmente de tierra . Dado que el suelo es un material ampliamente disponible, se ha utilizado en la construcción desde tiempos prehistóricos. Puede combinarse con otros materiales, comprimirse y / o hornearse para agregar resistencia. El suelo sigue siendo un material económico para muchas aplicaciones y puede tener un impacto medioambiental reducido durante y después de la construcción.

Los materiales de la estructura de la tierra pueden ser tan simples como barro o barro mezclado con paja para hacer mazorcas . También se pueden construir viviendas sólidas con césped o césped. El suelo se puede estabilizar mediante la adición de cal o cemento y se puede compactar en tierra apisonada . La construcción es más rápido con preformada de adobe o de adobes , bloques de tierra comprimida , earthbags o despedido ladrillos de arcilla .

Los tipos de estructura de tierra incluyen refugios de tierra , donde una vivienda está total o parcialmente incrustada en el suelo o encerrada en el suelo. Las logias terrestres de los nativos americanos son ejemplos. Las casas de zarzo y barro usan un "zarzo" de postes entretejidos con palos para proporcionar estabilidad a las paredes de barro. Las casas de césped fueron construidas en la costa noroeste de Europa, y más tarde por colonos europeos en las praderas de América del Norte. Los edificios de adobe o adobe se construyen en todo el mundo e incluyen casas, edificios de apartamentos, mezquitas e iglesias. Fujian Tulous son grandes edificios fortificados de tierra apisonada en el sureste de China que albergan hasta 80 familias. Otros tipos de estructura de tierra incluyen montículos y pirámides utilizados con fines religiosos, diques , muros de contención de tierra estabilizados mecánicamente , fuertes, trincheras y presas de terraplenes .

Tierra

El suelo se crea a partir de rocas que se han degradado, transportado, depositado y precipitado química o físicamente. Las partículas del suelo incluyen arena , limo y arcilla . Las partículas de arena son los más grandes de 2 a 0,05 milímetros (0,0787 a 0,0020 pulgadas) de diámetro y arcilla el más pequeño a menos de 0,002 milímetros (7,9 × 10 ^-5  pulgadas) de diámetro. Tanto la arena como el limo son en su mayoría partículas de roca inertes, que incluyen cuarzo , calcita , feldespato y mica .

Las arcillas son típicamente minerales filosilicatos con una estructura en forma de lámina. Las partículas de arcilla muy pequeñas interactúan entre sí física y químicamente. Incluso una pequeña proporción de arcilla afecta las propiedades físicas del suelo mucho más de lo que cabría esperar. Las arcillas como la caolinita no se expanden ni contraen cuando se humedecen o se secan y son útiles para la fabricación de ladrillos. Otras, como las esmectitas , se expanden o contraen considerablemente cuando están mojadas o secas, y no son adecuadas para la construcción.

La marga es una mezcla de arena, limo y arcilla en la que no predomina ninguna. A los suelos se les dan diferentes nombres dependiendo de las proporciones relativas de arena, limo y arcilla, como "Franco limoso", "Franco arcilloso" y "Arcillo limoso". La construcción con marga, el tema de este artículo, conocida como construcción de adobe cuando utiliza ladrillos de arcilla sin cocer, es una tecnología de construcción antigua. Se utilizó en las primeras civilizaciones del Mediterráneo , Egipto y Mesopotamia , en los valles de los ríos Indo , Ganges y Amarillo , en América Central y del Sur . En 2005, alrededor de 1.500 millones de personas vivían en casas construidas con marga.

En los últimos años, el interés por la construcción con marga ha revivido en el mundo desarrollado. Se considera una forma de minimizar el uso de combustibles fósiles y la contaminación, en particular el dióxido de carbono, durante la fabricación, y de crear un entorno de vida confortable a través de la gran masa y la alta absorción del material. Las dos tecnologías principales son tierra estampada o apisonada, arcilla o marga, llamada pise de terre en francés, y adobe , que generalmente utiliza ladrillos secados al sol hechos de una mezcla de barro y paja.

Materiales

La tierra generalmente requiere algún tipo de procesamiento para su uso en la construcción. Se puede combinar con agua para hacer lodo , se puede agregar paja, se puede usar algún tipo de material estabilizador como cal o cemento para endurecer la tierra, y se puede compactar la tierra para aumentar la resistencia.

Lodo

La construcción de barro curvado es uno de los métodos más antiguos para construir muros. El barro húmedo se forma a mano para hacer la base de una pared y se deja secar. Se agrega más barro y se deja secar para formar hileras sucesivas hasta completar la pared. Con lodo encharcado, una forma de lodo hecha a mano se llena con lodo más húmedo y se deja secar. En Irán, las paredes de barro encharcadas se denominan construcción de lomos . Cada hilera tiene aproximadamente 18 a 24 pulgadas (460 a 610 mm) de espesor y aproximadamente 18 a 24 pulgadas (460 a 610 mm) de alto. Por lo general, la técnica se utiliza para muros de jardín, pero no para la construcción de viviendas, presumiblemente debido a la preocupación por la resistencia de los muros hechos de esta manera. Una desventaja del enfoque es que se puede pasar mucho tiempo esperando a que se seque cada curso. Otra técnica, utilizada en áreas donde la madera es abundante, es construir una casa con armazón de madera y rellenarla con barro, principalmente para proporcionar aislamiento. En algunas partes de Inglaterra se utilizó una técnica similar con la mazorca.

Mazorca

La mazorca , a veces denominada "adobe monolítico", es un material de construcción natural hecho de tierra que incluye arcilla, arena o piedras pequeñas y un material orgánico como la paja . Las paredes de mazorca generalmente se construyen en hileras, no tienen juntas de mortero y necesitan un 30% o más de arcilla en el suelo. La mazorca se puede usar como relleno en edificios de postes y vigas, pero a menudo se usa para muros de carga y puede soportar hasta dos pisos. Una pared de mazorcas debe tener un grosor de al menos 16 pulgadas (410 mm) y la relación entre el ancho y la altura no debe ser mayor de uno a diez. Por lo general, se enyesará por dentro y por fuera con una mezcla de cal, tierra y arena. La mazorca es incombustible y su masa térmica ayuda a estabilizar la temperatura interior. Las pruebas han demostrado que la mazorca tiene cierta resistencia a la actividad sísmica. Sin embargo, es posible que los códigos de construcción en el mundo desarrollado no reconozcan la mazorca como un material aprobado.

Césped o césped

Los ladrillos de césped cortados, llamados terrone en español, se pueden usar para hacer paredes resistentes y duraderas. El césped se corta del suelo que tiene una capa gruesa de raíces de césped, que se puede encontrar en las tierras del fondo de los ríos. Se coloca sobre el borde para que se seque antes de usarse en la construcción. Los colonos europeos en las praderas de América del Norte encontraron que el césped con menos probabilidades de deteriorarse debido a la congelación o la lluvia provenía de los lodazales secos. El césped se utilizó una vez ampliamente para las paredes de las casas en Irlanda, Escocia e Islandia, donde todavía se pueden encontrar algunas casas de césped. Una casa de césped puede durar cincuenta años o más si se mantiene bien en un clima frío. Los islandeses encuentran que el césped de mejor calidad es el Strengur , los 5 centímetros superiores (2,0 pulgadas ) del césped de hierba.

Tierra estabilizada

La arcilla suele ser dura y fuerte cuando está seca, pero se vuelve muy blanda cuando absorbe agua. La arcilla seca ayuda a mantener unida una pared de tierra, pero si la pared está expuesta directamente a la lluvia o al agua que se filtra desde el techo, puede saturarse. La Tierra puede estar "estabilizada" para hacerla más resistente a la intemperie. La práctica de estabilizar la tierra agregando cal quemada tiene siglos de antigüedad. También se puede agregar cemento Portland o betún a la tierra destinada a la construcción, lo que agrega resistencia, aunque la tierra estabilizada no es tan fuerte como la arcilla cocida o el concreto. También se pueden utilizar para la estabilización mezclas de cemento y cal, o puzolana y cal.

Preferiblemente, el contenido de arena del suelo será del 65% al ​​75%. Los suelos con bajo contenido de arcilla, o con no más del 15% de arcilla no expansiva, son aptos para tierras estabilizadas. El porcentaje de arcilla se puede reducir agregando arena, si está disponible. Si hay más del 15% de arcilla, puede ser necesario más del 10% de cemento para estabilizar el suelo, lo que aumenta el costo. Si la tierra contiene poca arcilla y contiene un 10% o más de cemento, en efecto es concreto. El cemento no es especialmente respetuoso con el medio ambiente, ya que el proceso de fabricación genera grandes cantidades de dióxido de carbono. La tierra estabilizada de baja densidad será porosa y débil. Por lo tanto, la tierra debe compactarse mediante una máquina que hace bloques o dentro de la pared mediante la técnica de "tierra apisonada".

Tierra apisonada

La tierra apisonada es una técnica para la construcción de muros utilizando materias primas naturales como tierra, tiza , cal o grava . Un muro de tierra apisonada se construye colocando tierra húmeda de forma temporal. El suelo se compacta manual o mecánicamente y luego se retira la forma. La tierra apisonada generalmente se hace sin mucha agua, por lo que no necesita mucho tiempo para secarse a medida que el edificio se eleva. Es susceptible a la humedad, por lo que debe colocarse en una pista que detenga la humedad ascendente, debe techarse o cubrirse para evitar que entre el agua desde arriba y puede necesitar protección con algún tipo de yeso, pintura o revestimiento.

En China, los habitantes de Longshan construyeron muros de tierra apisonada entre el 2600 y el 1900 a. C., durante el período en que aparecieron las ciudades en la región. Los muros inclinados gruesos hechos de tierra apisonada se convirtieron en una característica de los monasterios budistas tradicionales en todo el Himalaya y se volvieron muy comunes en las áreas del norte de la India como Sikkim . La técnica se extendió al Medio Oriente y al norte de África, y la ciudad de Cartago se construyó con tierra apisonada. Desde allí, los romanos llevaron la tecnología a Europa. Las estructuras de tierra apisonada pueden ser duraderas. La mayor parte de la Gran Muralla China se hizo con tierra apisonada, al igual que la Alhambra en el Reino de Granada . En el norte de Europa hay edificios de tierra apisonada de hasta siete pisos de altura y doscientos años de antigüedad.

Hormigón

Los romanos hicieron concreto duradero lo suficientemente fuerte para muros de carga. El hormigón romano contiene escombros de ladrillos rotos y rocas incrustadas en mortero. El mortero incluía cal y puzolana , un material volcánico que contribuyó significativamente a su resistencia. Las estructuras romanas de hormigón, como el Coliseo , terminado en el 80 d.C., siguen en pie. Su longevidad puede explicarse por el hecho de que los constructores utilizaron una mezcla relativamente seca de mortero y agregado y la compactaron machacando para eliminar las bolsas de aire. Aunque se derivan de productos de la tierra, las estructuras de hormigón no suelen considerarse estructuras de tierra.

Unidades de construcción

Ladrillo de barro o adobe

Los ladrillos de adobe o ladrillos de adobe son unidades de mampostería modulares preformadas de barro secado al sol que se inventaron en diferentes momentos en diferentes partes del mundo a medida que se desarrollaba la civilización. La construcción con ladrillos evita los retrasos mientras se seca cada hilera de barro encharcado. Los murales muestran que las técnicas de producción de adobe estaban muy avanzadas en Egipto hacia el 2500 a. C. La construcción con Adobe es común en gran parte de África en la actualidad. Los ladrillos de adobe se fabrican tradicionalmente con arena y arcilla mezcladas con agua hasta obtener una consistencia plástica, con paja o hierba como aglutinante. El barro se prepara, se coloca en formas de madera, se apisona y se nivela, y luego se saca del molde para que se seque durante varios días. Luego, los ladrillos se colocan de punta para curar al aire durante un mes o más.

En el suroeste de Estados Unidos y México, los edificios de adobe tenían paredes macizas y rara vez tenían más de dos pisos de altura. Las iglesias misioneras de Adobe nunca tuvieron más de 35 pies (11 m). Dado que las superficies de adobe son frágiles, se utilizan revestimientos para protegerlas. Estos revestimientos, renovados periódicamente, han incluido revoques de barro, revoques de cal, encalados o estucos. Históricamente, las paredes de adobe se hacían colocando los ladrillos con mortero de barro, que se hincha y encoge al mismo ritmo que los ladrillos cuando se humedecen o se secan, se calientan o se enfrían. El adobe moderno puede estabilizarse con cemento y adherirse con morteros de cemento, pero los morteros de cemento harán que los ladrillos de adobe no estabilizados se deterioren debido a las diferentes tasas de expansión y contracción térmica.

Bloque de tierra comprimida

Los bloques de tierra comprimida (CEB) se hacían tradicionalmente usando un palo para apisonar la tierra en un molde de madera. Hoy en día suelen estar hechos de subsuelo comprimido en una máquina manual o motorizada. En el mundo en desarrollo, las máquinas manuales pueden ser una solución rentable para fabricar bloques de construcción uniformes, mientras que las máquinas motorizadas más complejas y costosas tienen menos probabilidades de ser apropiadas. Aunque requiere mucha mano de obra, la construcción de CEB evita el costo de compra y transporte de materiales. Las máquinas para fabricar bloques pueden formar bloques que tienen formas entrelazadas para reducir la necesidad de mortero. El bloque puede tener agujeros o ranuras para que se puedan insertar varillas como el bambú para mejorar la resistencia a los terremotos.

Se debe usar tierra adecuada, con suficiente arcilla para mantener el bloque unido y resistir la erosión, pero no demasiada arcilla expansiva. Cuando el bloque se ha hecho con tierra estabilizada, que contiene cemento, el hormigón debe tardar unas tres semanas en curarse. Durante este tiempo, los bloques deben apilarse y evitar que se sequen rociando agua sobre ellos. Esto puede ser un problema en climas cálidos y secos donde el agua es escasa. Apilar los bloques de cerca y cubrirlos con una hoja de polietileno puede ayudar a reducir la pérdida de agua.

Bolsas de tierra

La construcción de sacos de tierra es una técnica de construcción natural que ha evolucionado a partir de técnicas históricas de construcción militar para búnkeres . Se puede utilizar subsuelo local de casi cualquier composición, aunque sería preferible una mezcla de adobe. El suelo se humedece para que se compacte en una estructura estable cuando se empaca en sacos o tubos de polipropileno tejido o arpillera. A veces se usa malla de plástico. Los sacos de polipropileno (pp) son los más comunes, ya que son duraderos cuando están cubiertos, son baratos y están ampliamente disponibles. Las bolsas se colocan en hileras, con alambre de púas entre cada hilera para evitar resbalones. Cada curso se apisona después de que se coloca. La estructura de las bolsas de polipropileno es similar a la del adobe pero más flexible. Con tubos de malla, la estructura es como tierra apisonada. Las bolsas de tierra se pueden usar para hacer edificios de paredes verticales o en forma de domo. Con la estabilización del suelo también se pueden utilizar para muros de contención.

Ladrillo de arcilla cocida

La técnica de cocción de ladrillos de arcilla en un horno se remonta aproximadamente al 3500 a. C. Los ladrillos cocidos se estaban utilizando para construir mampostería duradera en Europa, Asia y el norte de África hacia el 1200 a. C. y aún siguen siendo un material de construcción importante. Los ladrillos de arcilla cocidos modernos se forman a partir de arcillas o lutitas, se les da forma y luego se cuecen en un horno durante 8 a 12 horas a una temperatura de 900 a 1150 ° C. El resultado es una cerámica que se compone principalmente de sílice y alúmina, con otros ingredientes como arena de cuarzo. La porosidad del ladrillo depende de los materiales y de la temperatura y duración de la cocción. Los ladrillos pueden variar en color dependiendo de la cantidad de hierro y carbonato de calcio en los materiales utilizados y la cantidad de oxígeno en el horno. Los ladrillos pueden descomponerse debido a la cristalización de sales en el ladrillo o en sus poros, por la acción de las heladas y por los gases ácidos.

Los ladrillos se colocan en hileras adheridas con mortero, una combinación de cemento Portland, cal y arena. Una pared de un ladrillo de espesor incluirá ladrillos extensibles con sus lados largos y estrechos expuestos y ladrillos de cabecera que se cruzan de lado a lado. Hay varios "enlaces" de albañilería , o patrones de camillas y cabeceras, incluidos los enlaces ingleses, holandeses y flamencos.

Ejemplos de

Refugio de la tierra

La protección de la tierra se ha utilizado durante miles de años para hacer viviendas energéticamente eficientes. Hay varias configuraciones. En un extremo, una vivienda protegida con tierra es completamente subterránea, con quizás un patio abierto para proporcionar aire y luz. Una casa de tierra puede estar colocada en una pendiente, con ventanas o aberturas de puertas en uno o más de sus lados, o el edificio puede estar a nivel del suelo, pero con tierra amontonada contra las paredes y quizás con un techo de tierra.

Las casas de pozo construidas por los agricultores de Hohokam entre los años 100 y 900 d.C., en lo que ahora es el suroeste de los EE. UU., Eran estructuras con bermas, parcialmente incrustadas en laderas orientadas al sur. Su exitoso diseño se utilizó durante cientos de años. En Matmata, Túnez , la mayoría de las casas antiguas se construyeron a 12 metros (39 pies) por debajo del nivel del suelo y rodearon patios de unos 12 metros (39 pies) cuadrados. Se llegó a las casas a través de túneles. Otros ejemplos de viviendas subterráneas, semisubterráneas o basadas en acantilados en climas cálidos y fríos se encuentran en Turquía, el norte de China y el Himalaya, y el suroeste de los Estados Unidos. Varios monasterios budistas construidos con tierra y otros materiales en acantilados o cuevas en áreas del Himalaya como el Tíbet , Bhután , Nepal y el norte de la India se encuentran a menudo en lugares peligrosos. A partir de la década de 1970, el interés por la técnica ha revivido en los países desarrollados. Al colocar una casa de tierra en el suelo, la casa estará más fresca en la estación cálida y más cálida en la estación fría.

Lodge de tierra nativa americana

Una cabaña de tierra es un edificio circular hecho por algunos de los nativos americanos de América del Norte. Tienen una construcción de vigas y postes de madera y tienen forma de cúpula. Una estructura típica tendría cuatro o más postes centrales plantados en el suelo y conectados en la parte superior por vigas transversales. El agujero de humo quedaría abierto en el centro. Alrededor de la estructura central había un anillo más grande de postes más cortos, también conectados por vigas transversales. Las vigas irradiaban desde las vigas transversales centrales a las vigas transversales exteriores, y luego tablones o vigas divididas formaban las paredes laterales inclinadas o verticales. La estructura estaba cubierta por palos y matorrales o pasto, cubiertos a su vez por una gruesa capa de tierra o césped . Algunos grupos enyesaron toda la estructura con barro, que se secó para formar una concha.

Zarzo y barro

El zarzo y el barro es una técnica de construcción antigua en la que se entrelazan enredaderas o palos más pequeños entre postes verticales, y luego se enyesa barro mezclado con paja y hierba sobre la pared. La técnica se encuentra en todo el mundo, desde el delta del Nilo hasta Japón, donde se usaba bambú para hacer la acacia. En Cahokia , ahora en Illinois, EE. UU., Se construyeron casas de adobe y adobe con el piso bajado de 1 a 3 pies (0,30 a 0,91 m) por debajo del suelo. Una variante de la técnica se llama bajareque en Colombia . En la Gran Bretaña prehistórica, se construían refugios circulares sencillos de barro y barro siempre que se disponía de arcilla adecuada. El zarzo y el barro todavía se encuentran como paneles en edificios con entramado de madera. Generalmente las paredes no son estructurales, y en el uso interior la técnica en el mundo desarrollado fue reemplazada por listones y yeso, y luego por paneles de yeso .

Casa de césped de la pradera

Los agricultores pioneros europeos en las praderas de América del Norte, donde no hay madera para la construcción, a menudo establecieron su primer hogar en una cueva excavada en la ladera de una colina o barranco, con una cubierta sobre la entrada. Cuando tuvieran tiempo, construirían una casa de césped . El agricultor usaba un arado para cortar el césped en ladrillos de 1 x 2 pies (0,30 x 0,61 m), que luego se apilaban para formar las paredes. Las franjas de césped se apilaron con el lado de la hierba hacia abajo, escalonadas de la misma manera que el ladrillo, en tres filas una al lado de la otra, lo que resultó en una pared de más de 3 pies (0,91 m) de espesor. La pared de césped se construyó alrededor de los marcos de las puertas y las ventanas, y las esquinas de la pared se aseguraron con varillas colocadas verticalmente a través de ellas. El techo se hizo con postes o arbustos, se cubrió con pasto de la pradera y luego se selló con una capa de césped. Las casas de césped eran fuertes y, a menudo, duraban muchos años, pero estaban húmedas y sucias a menos que las paredes interiores estuvieran enlucidas. Los techos tendían a gotear y, a veces, se derrumbaban con una tormenta.

Edificios de ladrillos de barro

Hay innumerables ejemplos de construcciones de adobe o adobe en todo el mundo. La ciudad amurallada de Shibam en Yemen, designada Patrimonio de la Humanidad en 1982, es conocida por sus edificios de adobe sin refuerzo de diez pisos. La mezquita Djinguereber de Tombuctú , Malí, se construyó por primera vez a principios del siglo XIV d.C. (siglo VIII d.C.) a partir de ladrillos redondos de barro y una niebla de piedra y barro, y fue reconstruida varias veces después, aumentando constantemente de tamaño. Más al sur, en Malí, se encuentra la Gran Mezquita de Djenné , un ejemplo espectacular de la arquitectura de adobe del Sahel. fue construido en 1907, basado en el diseño de una Gran Mezquita anterior construida por primera vez en el sitio en 1280. Los ladrillos de barro requieren mantenimiento, y el gobernante fundamentalista Seku Amadu había dejado que la mezquita anterior colapsara.

Las ruinas de Casa Grande , ahora un monumento nacional en Arizona protegido por un techo moderno, es una enorme estructura de adobe de cuatro pisos construida por la gente de Hohokam entre 1200 y 1450 d.C. El primer europeo en registrar la gran casa fue un sacerdote jesuita, el padre Eusebio Kino , que visitó el sitio en 1694. En ese momento había estado abandonado durante mucho tiempo. Cuando se instaló un techo temporal en 1903, el edificio de adobe había estado vacío y sin mantenimiento durante cientos de años.

La Huaca de la Luna, en lo que hoy es el norte de Perú, es un gran templo de adobe construido por el pueblo Moche . El edificio pasó por una serie de fases de construcción, creciendo eventualmente hasta una altura de unos 32 metros (105 pies), con tres plataformas principales, cuatro plazas y muchas salas y recintos más pequeños. Las paredes estaban cubiertas por llamativos murales y frisos multicolores; los visibles en la actualidad datan de aproximadamente 400-610 d. C.

• 

  Edificios de ladrillos de barro de gran altura en Shibam

• 

  Muro de barro y mezquita en Tombuctú

• 

  Antiguas viviendas de barro y mezquita de barro moderna en Malí

• 

  Gran Mezquita de Djenné , Malí, en 1972

• 

  Monumento Nacional Casa Grande Ruins en Arizona

• 

  Iglesia de la Misión de San Francisco de Asis en Ranchos de Taos, Nuevo México

• 

  Interior de la Huaca de la Luna , Trujillo, Perú

• 

  Arte en un edificio de adobe en la Universidad Shantiniketan, Bolpur , Bengala Occidental

Toulous

Un Fujian Tulou es un tipo de vivienda rural del pueblo Hakka en las áreas montañosas del sureste de Fujian , China. En su mayoría fueron construidos entre los siglos XIII y XX. Un tulou es un edificio de tierra grande, cerrado y fortificado, rectangular o circular, con muros de tierra apisonada muy gruesos de entre tres y cinco pisos de altura. Un toldo puede albergar hasta 80 familias. Los edificios interiores más pequeños a menudo están rodeados por estos enormes muros periféricos que pueden contener pasillos, almacenes, pozos y áreas de estar. La estructura se asemeja a una pequeña ciudad fortificada. Los muros se forman compactando tierra mezclada con piedra, bambú, madera y otros materiales fácilmente disponibles, y tienen un espesor de 6 pies (1,8 m). El resultado es un edificio bien iluminado, bien ventilado, a prueba de viento y terremoto que es cálido en invierno y fresco en verano.

Montículos y pirámides

Los zigurats eran templos elevados construidos por los sumerios entre el final del cuarto milenio antes de Cristo y el segundo milenio antes de Cristo, elevándose en una serie de terrazas hasta un templo de hasta 200 pies (61 m) sobre el nivel del suelo. El Zigurat de Ur contenía alrededor de tres millones de ladrillos, ninguno de más de 15 pulgadas (380 mm) de largo, por lo que la construcción habría sido un proyecto enorme. El zigurat más grande estaba en Babilonia, y algunos creen que es la Torre de Babel mencionada en la Biblia . Fue destruido por Alejandro Magno y solo quedan los cimientos, pero originalmente tenía 300 pies (91 m) de altura sobre una base de aproximadamente 660 pies (200 m) cuadrados. Se utilizaron ladrillos secados al sol para el interior y ladrillos horneados para el paramento. Los ladrillos se mantenían unidos por arcilla o betún.

Muchas sociedades nativas americanas precolombinas de la antigua América del Norte construyeron grandes estructuras piramidales de tierra conocidas como montículos de plataforma . Entre las más grandes y conocidas de estas estructuras se encuentra Monks Mound en el sitio de Cahokia en lo que se convirtió en Illinois, completado alrededor del 1100 d.C., que tiene una base más grande que la de la Gran Pirámide de Giza. Muchos de los montículos se sometieron a múltiples episodios de construcción de montículos a intervalos periódicos, y algunos se volvieron bastante grandes. Se cree que han desempeñado un papel central en la vida religiosa de las personas que construyen montículos y los usos documentados incluyen plataformas semipúblicas de casas de jefes , plataformas de templos públicos , plataformas mortuorias , plataformas de osarios, plataformas de casas de campo / casas adosadas, residencia plataformas, plataformas cuadradas y rotondas, y plataformas de baile.

La Pirámide del Sol de 207 pies (63 m) en Teotihuacán , México, se inició en el año 100 d.C. La estructura de piedra contiene dos millones de toneladas de tierra apisonada.

Movimiento de tierras

Los movimientos de tierra son obras de ingeniería creadas mediante el movimiento o procesamiento de cantidades de suelo o roca sin formar. El material se puede mover a otra ubicación y darle la forma deseada para un propósito. Los diques , terraplenes y presas son tipos de movimiento de tierras. Un dique, terraplén o terraplén es una cresta natural alargada o una pared de relleno de tierra construida artificialmente que regula los niveles de agua. Suele ser de tierra y, a menudo, corre paralela al curso de un río en su llanura aluvial o a lo largo de las costas bajas.

Los muros de contención de tierra estabilizada mecánicamente (MSE) pueden usarse para terraplenes. Los muros MSE combinan una plataforma de nivelación de hormigón, paneles de revestimiento de muro, remate, refuerzo del suelo y relleno selecto. Se puede utilizar una variedad de diseños de paneles de revestimiento de paredes. Una vez que se ha colocado la plataforma de nivelación y se ha colocado y apuntalado la primera fila de paneles, la primera capa de relleno de tierra se coloca detrás de la pared y se compacta. A continuación, se coloca el primer conjunto de refuerzos sobre la tierra. Los refuerzos, que pueden ser de polímero tensado o tiras o rejillas metálicas galvanizadas, se fijan a los paneles de revestimiento. Este proceso se repite con sucesivas capas de paneles, tierra y refuerzos. De este modo, los paneles se atan al terraplén de tierra para formar una estructura estable con tensiones equilibradas.

Aunque la construcción que utiliza los principios básicos de MSE tiene una larga historia, MSE se desarrolló en su forma actual en la década de 1960. Los elementos de refuerzo utilizados pueden variar, pero incluyen acero y geosintéticos . El término MSE se usa generalmente en los EE. UU. Para distinguirlo de "Tierra reforzada", un nombre comercial de la Compañía de tierra reforzada, pero en otros lugares, Suelo reforzado es el término generalmente aceptado. La construcción de MSE es relativamente rápida y barata, y aunque requiere mucha mano de obra, no exige altos niveles de habilidad. Por lo tanto, es adecuado tanto para países en desarrollo como desarrollados.

Fuertes y trincheras

La tierra se ha utilizado para construir fortificaciones durante miles de años, incluidas fortalezas y murallas, a menudo protegidas por zanjas. La fotografía aérea en Europa ha revelado rastros de fortificaciones de tierra de la época romana y de la época medieval posterior. Offa's Dyke es un enorme movimiento de tierra que se extiende a lo largo de la disputada frontera entre Inglaterra y Gales. Poco se sabe sobre el período o el constructor, el rey Offa de Mercia , que murió en el 796 d. C. Una antigua fortificación de madera y tierra podría ser reemplazada más tarde por una estructura de ladrillo o piedra en el mismo sitio.

Las fuerzas sitiadoras utilizaban las trincheras para acercarse a una fortificación mientras estaban protegidas de los misiles. Los zapadores construirían "saps", o trincheras, que zigzagueaban hacia la fortaleza que estaba siendo atacada. Apilaron la tierra excavada para hacer un muro protector o un gavión. La profundidad combinada de la zanja y la altura del gavión pueden ser de 2,4 a 3,0 m (8 a 10 pies). A veces, la savia era un túnel, excavado varios pies por debajo de la superficie. Los zapadores eran altamente calificados y bien remunerados debido al peligro extremo de su trabajo.

En la Guerra Civil estadounidense (1861-1865) las trincheras se utilizaron como posiciones defensivas durante toda la lucha, pero jugaron un papel cada vez más importante en las campañas de los últimos dos años. Los movimientos de tierra militares quizás culminaron en la vasta red de trincheras construidas durante la Primera Guerra Mundial (1914-1918) que se extendía desde Suiza hasta el Mar del Norte a fines de 1914. Las dos líneas de trincheras se enfrentaron, tripuladas por soldados que vivían en condiciones espantosas. de frío, humedad y suciedad. Las condiciones eran peores en las trincheras aliadas. Los alemanes estaban más dispuestos a aceptar las trincheras como posiciones a largo plazo y utilizaron bloques de hormigón para construir refugios seguros en las profundidades del subsuelo, a menudo con iluminación eléctrica y calefacción.

Represas de terraplén

Una presa de terraplén es una enorme barrera de agua artificial . Por lo general es creado por el emplazamiento y la compactación de un complejo semi plástico montículo de varias composiciones de tierra, arena, arcilla y / o de la roca. Tiene una cubierta impermeable natural semipermanente para su superficie y un núcleo denso e impermeable. Esto hace que dicha presa sea impermeable a la erosión superficial o por filtración . La fuerza del embalse crea un empuje hacia abajo sobre la masa de la presa, aumentando enormemente el peso de la presa sobre su base. Esta fuerza adicional sella y hace impermeable de manera efectiva los cimientos subyacentes de la presa, en la interfaz entre la presa y el lecho del arroyo . Una presa de este tipo está compuesta por partículas de material independientes fragmentadas. La fricción y la interacción de las partículas unen las partículas en una masa estable en lugar de mediante el uso de una sustancia cementante.

El dique de relaves del lago Syncrude Mildred en Alberta , Canadá, es una presa de terraplén de unos 18 kilómetros (11 millas) de largo y de 40 a 88 metros (131 a 289 pies) de altura. Por volumen de relleno, en 2001 se creía que era la estructura terrestre más grande del mundo.

Problemas estructurales

Diseñar para terremotos

Las regiones con bajo riesgo sísmico son seguras para la mayoría de los edificios de tierra, pero las técnicas de construcción histórica a menudo no pueden resistir incluso niveles medios de terremoto de manera efectiva debido a las tres cualidades altamente indeseables de los edificios de tierra como material de construcción sísmica: ser relativamente 'débil, pesado y quebradizo'. Sin embargo, se pueden construir edificios de tierra para resistir cargas sísmicas.

Los factores clave para mejorar el rendimiento sísmico son la resistencia del suelo, la calidad de la construcción, el diseño robusto y el refuerzo sísmico.

Los suelos más fuertes hacen paredes más fuertes. Los constructores de Adobe pueden probar la resistencia de los bloques curados dejándolos caer desde una altura específica o rompiéndolos con una palanca. Los constructores que utilizan técnicas inmediatas como sacos de tierra, mazorcas o tierra apisonada pueden preferir pruebas de trituración aproximadas en muestras más pequeñas que se pueden secar al horno y triturar con una palanca pequeña.

Los constructores deben comprender los procesos de construcción y ser capaces de producir una calidad constante para edificios fuertes.

El diseño robusto significa edificios más cuadrados que alargados y simétricos sin forma de L, así como sin primeros pisos 'suaves' (pisos con ventanas grandes, edificios en columnas sin arriostramiento). Las pautas de construcción de tierra de Nueva Zelanda verifican la longitud suficiente de la pared de refuerzo en cada una de las dos direcciones principales, según el grosor de la pared, la altura del piso, el espacio de la pared de refuerzo y el peso del techo, el desván y el segundo piso por encima de las paredes de tierra.

Técnicas de construcción resistentes a los sismos

Las técnicas de construcción que son más dúctiles que frágiles, como el tipo de bolsa de tierra contenida o las paredes de neumáticos de las naves terrestres , pueden evitar el colapso mejor que la tierra frágil no reforzada. Las hiladas de base de grava contenidas pueden agregar potencial de aislamiento de la base .

La contención de muros se puede agregar a técnicas como el adobe para resistir la pérdida de material que conduce al colapso. La mampostería confinada es eficaz para adobe contra fuerzas sísmicas de 0.3 g puede ser útil con mampostería de tierra.

Muchos tipos de refuerzo pueden aumentar la resistencia de la pared, como plástico o malla de alambre y varillas de refuerzo de acero, fibra de vidrio o bambú. La tierra resiste bien la compresión pero es débil cuando se retuerce. El refuerzo de tracción debe abarcar puntos de daño potencial y estar bien anclado para aumentar la estabilidad fuera del plano. Las vigas de unión en la parte superior de las paredes son vitales y deben estar bien adheridas a las paredes.

Los constructores deben ser conscientes de que los refuerzos orgánicos incrustados en las paredes pueden destruirse antes de que se retire el edificio. Los detalles de fijación del refuerzo son fundamentales para resistir fuerzas superiores. La mejor resistencia al corte del adobe provino del refuerzo horizontal unido directamente a la barra de refuerzo vertical que se extiende desde la zapata hasta la viga de unión.

La madera entrelazada en las paredes de tierra reduce los daños causados ​​por los terremotos si la madera no se daña por la podredumbre seca o los insectos. Timberlacing incluye Dhajji finamente palmeado y otros tipos.

Ver también

Referencias

Notas

Citas

Fuentes