Pruebas de campo ugc

UNIVERSIDAD LA GRAN COLOMBIA
PROGRAMA DE ARQUITECTURA
GUÍA DIDACTICA #1
Profesor: Arq. Mg. ANDRES M. GONZALEZ C.
Materia: NORMAS CONSTRUCTIVAS
Temas: La tierra como material de construcción. Pruebas de campo
Pruebas para determinar aspectos generales de la tierra: inspección visual, sensación al tacto, ensayo de olor y sedimentación
simplificada.
OBJETIVO: Evaluar mediante experimentos sencillos que no requieren equipo especializado las características, propiedades y
las posibilidades que ofrece un determinado tipo de tierra como material de construcción, proporcionando resultados
aproximados que ayudados con un poco de experiencia permiten iniciar el trabajo con este material.
INSPECCIÓN VISUAL. Permite reconocer el tamaño y proporción de los componentes gruesos, es decir de arenas muy
gruesas, gruesas, gruesas medias y finas del material a probar, en donde las partículas más finas como el limo y la arcilla se
reconocen por deducción.
• EQUIPO REQUERIDO: platones pequeños de latón o plástico.
• MUESTRA: 100 g aproximadamente de material. Debe hacerse el reconocimiento por lo menos en cuatro partes distintas del
lugar de extracción.
• PROCEDIMIENTO: del lugar de extracción, se recoge una pequeña cantidad de tierra y observe cuidadosamente la
composición granulométrica, definiendo en forma aproximada la proporción y el tamaño de grano que predomina, es decir si
en la muestra predominan arenas muy gruesas, gruesas, arenas gruesas medias y/o finas.
• RESULTADOS: registre lo observado e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.
SENSACIÓN AL TACTO. Permite determinar el componente principal de la muestra de tierra. En esta prueba se descartan las
gravas, es decir las partículas superiores a 4,76 mm (véase foto 1).
• EQUIPO REQUERIDO: tamiz con abertura de 5 mm, lona o plástico para recoger el material tamizado.
• MUESTRA: para descartar las partículas superiores a 4,76 mm, cierna la muestra pasándola a través del tamiz, eliminado así
cualquier material orgánico y partículas demasiado grandes como gravas. Se requiere aproximadamente 100 g o una
cantidad similar que permita poder palpar la tierra con la mano.
Foto 1 Tamizado de la muestra para descartar gravas
Fuente: Autor de la investigación
• PROCEDIMIENTO: tome una pequeña cantidad de muestra amasándola y frotándola con los dedos y entre la
palma de la mano, permitiendo de esta forma conocer la dimensión de los componentes. La arena se distingue por presentar
una sensación áspera, rugosa y además porque no presenta cohesión. El limo seco da una sensación de aspereza menor al
de la arena. El limo en estado húmedo presenta una mediana plasticidad. La arcilla seca se muestra en grumos o granos
gruesos, los cuales ofrecen resistencia al ser pulverizados. La arcilla húmeda es plástica y bastante adhesiva, se pega a los
dedos. El limo y la arcilla deben reconocerse en estado seco y húmedo.
Foto 2. Componentes finos y gruesos de la muestra
1

• RESULTADOS: registre lo observado en la tabla de resultados e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica
constructiva es apropiada.
ENSAYO DE OLOR. Permite reconocer por medio del olor la presencia de materia orgánica en la muestra de estudio. Para
esta prueba es indispensable que dicha muestra este húmeda, ya que generalmente las partículas orgánicas despiden olor a
moho en ese estado, haciéndose más notable cuando se someten a ciclos de humedecimiento y de calentamiento.
• EQUIPO REQUERIDO: recipiente metálico para calentar la muestra. Estufa o fogón. Botella de plástico con agua. Agitador.
• MUESTRA: tamizar la muestra obteniendo así una cantidad pequeña pero representativa del material 500 g aprox.
• PROCEDIMIENTO: en el recipiente metálico coloque una pequeña cantidad de tierra con una razonable cantidad de agua de
tal manera que permita formar con la tierra una contextura blanda tipo barro permitiendo en un corto tiempo el secado. Se
repite este ciclo de mojado y secado por lo menos por dos o tres veces. Mediante este procedimiento la tierra desprende
olores los que pueden identificarse como de tipo orgánico o de tipo mineral.
• RESULTADOS: registre lo observado en la tabla de resultados e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica
SEDIMENTACIÓN SIMPLIFICADA. Permite determinar la proporción en que se encuentran cada uno de los elementos
constituyentes básicos de la muestra de tierra en estudio. Se basa en la suposición que las partículas sólidas en una
suspensión se precipitan con velocidades proporcionales a su tamaño.
• EQUIPO REQUERIDO: una botella pequeña tipo PET transparente. Agua. Flexometro o metro.
• MUESTRA: se requirió que la muestra se haya pasado a través de un tamiz de 0,5 mm para eliminar las partículas demasiado
grandes. Se necesita una cantidad que permita llenar aproximadamente 1/4 de la altura del frasco.
• PROCEDIMIENTO: Introduzca en el frasco la muestra de tierra adicionándole agua limpia hasta completar ¾ partes de la
altura del frasco. Tape el frasco con la mano y agite fuertemente, dejándolo en reposo sobre una superficie horizontal
nivelada para que se inicie el proceso de precipitación.
Foto 3. Proceso de decantación en el frasco
Pasada una hora se vuelve a repetir el anterior procedimiento y 45 minutos después se observa en el fondo del frasco la
precipitación de la arena, seguida por la capa de limo y por último una capa de material muy fino que corresponde a la arcilla
(véase foto 3). Se recomienda por ningún motivo mover el frasco durante el proceso de precipitación.
Ocho horas después se mide la altura de las diferentes capas del material precipitado (véase foto 4), sacando el porcentaje de
cada elemento en relación con la altura total del suelo precipitado, sin considerar el agua que queda sobre la muestra.
Foto 4. Proceso de medir las diferentes capas del material
2

• RESULTADOS: registre en la tabla de resultados, los porcentajes de los principales componentes de la muestra obtenidos
después del proceso de precipitación e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.
3

GUÍA DIDACTICA #2
Pruebas para determinar las partículas finas de la muestra de tierra: prueba de la sacudida, resistencia en seco, prueba de brillo,
prueba del cordón y prueba de la cinta.
OBJETIVO: Evaluar mediante experimentos sencillos que no requieren equipo especializado las características, propiedades y
las posibilidades que ofrece un determinado tipo de tierra como material de construcción, proporcionando resultados
PRUEBA DE LA SACUDIDA. Permite determinar las partículas finas de la muestra de tierra.
• EQUIPO REQUERIDO: platones pequeños de latón o plástico. Botella de plástico blando para proveer cantidades controladas
de agua. Agua limpia.
• MUESTRA: tome una pequeña cantidad de muestra producto del proceso de sedimentación, extrayendo el agua con el
material que aún está en suspensión mediante una manguera. Coloque en otro recipiente para una segunda decantación.
Este material resultado de la segunda decantación es con el que se realiza esta prueba de campo.
• PROCEDIMIENTO: tome una pequeña cantidad de dicho material y amáselo en la palma de la mano hasta formar una bolita
de aproximadamente 2 cm. de diámetro. El material debe estar blando con una consistencia tal que no permita pegarse a los
dedos. La bolita se aplastó ligeramente sobre la palma de la mano y se la golpeó con la otra mano vigorosamente, haciéndola
mover o sacudir horizontalmente por varias veces. Las sacudidas obligaron a salir el agua a la capa externa de la bola,
tornándose su aspecto en liso, brillante o graso. Luego de presionar la bolita con los dedos puede obtenerse una de las
siguientes reacciones, las cuales se presentan en la tabla 1 extractada del libro Suelo-cemento. Su aplicación en la
edificación1
.
Tabla 1. Interpretación de las reacciones de afloramiento de agua en la superficie de la bolita
REACCIÓN EFECTO EN LA BOLITA SIGNIFICADO
Rápida
El agua aparece y desaparece
rápidamente. Falta de plasticidad
Presencia de arena muy fina o un limo
inorgánico.
Lenta El agua aparece y desaparece lentamente.
Presencia de un limo ligeramente plástico o
una arcilla limosa.
Nula
La condición del agua no cambia. Al
presionar con los dedos se produce
deformación plástica, la película de agua no
aparece y no hay endurecimiento de la
bola.
Indica una arcilla o un material orgánico muy
plástico.
Fuente: ENTEICHE G., Augusto A.
• RESULTADOS: registre en la tabla de resultados, los efectos observados en la bolita e identifique de que tipo de tierra se trata
y para que técnica constructiva es apropiada.
RESISTENCIA EN SECO. Permite medir la resistencia de la muestra de tierra que se esta analizando.
• EQUIPO REQUERIDO: molde para fabricar las pastillas (tubo plástico cortado de acuerdo al espesor). Flexómetro o metro.
• MUESTRA: la muestra para realizar este ensayo se obtuvo de igual manera que para el ensayo de sacudida.
• PROCEDIMIENTO: con esta muestra obtenida fabrique dos pastillas con medidas de 2,5 cm de diámetro por 12 mm de
espesor. (véase foto 1). Deje secar las pastillas por completo al sol.
Foto 1. Pastilla fabricada con la muestra de tierra
1
ENTEICHE G., Augusto A. Suelo-cemento. Su aplicación en la edificación, Bogotá: CINVA, 1963.
1

Una vez se encuentran secas, se procede a pulverizarlas con los dedos (véase foto 2 y 3) y según la facilidad para desintegrarse
se pudo sacar una de las siguientes conclusiones teniendo como referencia la tabla 2.
Foto 2 y 3. Pulverización de la pastilla con los dedos índice y pulgar
Fuente: Autor de la investigación Fuente: Autor de la investigación
Tabla 2. Interpretación de la resistencia en seco conociendo la plasticidad de los suelos finos
RESISTENCIA EN
SECO
EFECTO EN LA PASTILLA SECA SIGNIFICADO
Resistencia
baja.
Se puede desintegrar fácilmente.
Falta de cohesión.
Presencia de limos orgánicos, arenas muy finas o
una combinación de suelo con una pequeña
cantidad de arcilla
Resistencia
mediana.
Se requiere bastante fuerza para
desintegrar la pastilla.
Presencia de arcilla orgánica, arcilla limosa o
arcilla muy arenosa.
Resistencia
alta.
No se puede desintegrar Arcilla inorgánica altamente plástica.
Fuente: SÁNCHEZ, Clara Eugenia y ANGEL OSPINA, Clara
• RESULTADOS: registre en la tabla de resultados, el efecto que se presentó en la pastilla fabricada con la muestra de tierra e
identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.
PRUEBA DE BRILLO. Permite determinar la presencia de arcilla en la muestra de tierra que se analiza.
• EQUIPO REQUERIDO: cuchillo pequeño. Botella de plástico con agua. Superficie plana y limpia para hacer la bolita.
Flexómetro o metro.
• MUESTRA: para este procedimiento también se descartan las partículas superiores a 4,76 mm. La cantidad de material que
se requiere es aproximadamente 100 g o una cantidad necesaria para fabricar una bolita con un diámetro aproximado de 3 a 4
cm.
• PROCEDIMIENTO: fabrique una bolita algo húmeda, corte por la mitad con un cuchillo. (véase foto 5 y 6) Si la superficie
cortada de la bolita es brillante, la tierra es arcillosa con alta plasticidad, por el contrario si la superficie de corte es opaca,
indica que la tierra es limosa o arenosa arcillosa.
Foto 5 y 6. Proceso de corte de la bolita con el cuchillo
• RESULTADOS: registre en la tabla de resultados lo observado en la superficie del corte de la bolita e identifique de que tipo
de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.
PRUEBA DEL CORDÓN. Es una prueba complementaria a la prueba de la sacudida. Permite determinar las partículas finas
de la muestra de tierra.
• EQUIPO REQUERIDO: superficie plana y limpia para hacer el cordón. Botella de plástico blando con agua.
2

• MUESTRA: tome una pequeña cantidad de muestra para hacer una bolita de aproximadamente 1,5 cm de diámetro, con una
humedad suficiente para moldearla. Al Igual que para todas las pruebas, la muestra debió ser tamizada previamente.
• PROCEDIMIENTO: sobre una superficie plana y limpia haga rodar la muestra hasta formar poco a poco un cordón de 3 mm
de diámetro (véase foto 7), si el cordón se rompe antes de alcanzar los 3 mm se debe humedecer aún más hasta que se
pueda lograr que el cordón alcance un diámetro aproximado de 3 mm.
•
Foto 7. Proceso de hacer el cordón de 3 mm de espesor
Si se logra hacer el cordón a partir de los 3 mm cuando comience a quebrarse, se procede a juntar los pedazos y fabricar una
bolita. La bolita así fabricada se la aplasta con los dedos y se observa las reacciones de acuerdo con la tabla 3.
Tabla 3. Interpretación de la reacción del cordón de acuerdo al efecto de la bolita de tierra
REACCIÓN EFECTO EN LA BOLITA SIGNIFICADO
Cordón duro.
Se aplasta con dificultad, no se
fisura ni se fragmenta.
El suelo contiene un alto porcentaje de arcilla.
Debe ser mezclado con otros materiales para ser
empleado como material de construcción.
Cordón
semiduro.
Se fisura y fragmenta al
presionarla.
Suelo apto para la construcción.
Cordón frágil.
Al hacer la bolita esta se rompe y
se fragmenta.
Indica presencia de mucho limo o arena y poca
arcilla. Puede ser usado en la construcción de
muros.
Cordón blando
y esponjoso.
La bolita entre los dedos se
vuelve esponjosa al igual que el
cordón.
Tierras orgánicas. No aptas para construcción con
tierra.
Fuente: SÁNCHEZ, Clara Eugenia y ANGEL OSPINA, Clara
• RESULTADOS: registre en la tabla de resultados lo observado e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica
PRUEBA DE LA CINTA. Es una prueba complementaria a la del cordón.
• EQUIPO REQUERIDO: superficie plana y limpia para dar la forma de rollo a la muestra. Botella de plástico blando con agua.
Flexómetro o metro.
• MUESTRA: tome una cantidad de muestra de tierra para dar la forma de un cigarro de 12 mm de diámetro. La humedad de la
muestra debe ser la misma con la que se hizo el cordón de 3 mm de diámetro. La tierra no debe ser pegajosa.
• PROCEDIMIENTO: sobre la palma de la mano coloque la tierra enrollada en forma de cigarro, aplástelo por un extremo con el
dedo pulgar y el índice hasta obtener una cinta de 3 a 6 mm de espesor, mida la longitud a la que se rompe dicha cinta. Se
puede presentar las siguientes reacciones de acuerdo con la tabla 4.
Tabla 4. Interpretación de la reacción de la cinta de tierra de acuerdo a su longitud
TIPO DE REACCIÓN EFECTO DE LA CINTA SIGNIFICADO
Cinta larga
Puede alcanzar de 25 a 30 cm sin
romperse.
El suelo posee gran cantidad de arcilla.
Debe ser empleado con estabilizante.
Cinta corta
Se obtiene con dificultad una
cinta de 5 a 10 cm.
El suelo tiene poco y medio contenido de
arcilla. Recomendable para la construcción
de muros
No hay cinta No se puede hacer cinta.
Se puede emplear para hacer muros con
tierra pisada.
Fuente: SÁNCHEZ, Clara Eugenia y ANGEL OSPINA, Clara y datos de la investigación
3

• RESULTADOS: registre en la tabla de resultados lo observado e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica
4

GUÍA DIDACTICA #3
Pruebas para determinar la cantidad de estabilizante necesario que permita controlar la contracción natural de la tierra y
obtener una buena compactación: prueba de la caja y prueba de la mano.
OBJETIVO: Evaluar mediante experimentos sencillos que no requieren equipo especializado las características, propiedades
y las posibilidades que ofrece un determinado tipo de tierra como material de construcción, proporcionando resultados
PRUEBA DE LA CAJA-CANTIDAD Y/O PORCENTAJE DE ESTABILIZANTE. Permite establecer en forma aproximada la
cantidad de cemento para estabilizar la tierra, esta prueba mide la contracción de la tierra sin estabilizante.
• EQUIPO REQUERIDO: caja de madera con medidas interiores: 60cm x 4cm x 4cm. Aceite de cualquier tipo. Balde
plástico para preparar la muestra de tierra. Palustre pequeño para mezclar y llenar la muestra de tierra en la caja. Agua.
• MUESTRA: después de tamizar la muestra de tierra, mezcle con una cantidad pequeña de agua para humedecerla
adecuadamente. La cantidad de humedad es aquella que permita que la tierra llene completamente la caja, sin ser
pegajosa o lodosa.
• PROCEDIMIENTO: aceite el interior de la caja, en seguida llene con la tierra húmeda, enrasando y apisonando muy bien
las esquinas (véase foto 1 y 2), ya que por la forma angosta de la caja, es un poco incomodo que la tierra las llene
completamente. Golpee contra el piso varias veces para que salga el aire y se enrase la superficie.
Foto 1 y 2. Proceso de llenado con espátula y enrasando el material sobrante
La caja con la tierra se deja secar a la sombra por un periodo de siete días, al cabo de este tiempo se observa la
contracción del material manifestada en grietas.
Con el dedo desplace toda la muestra hacia un solo lado y se mida el espacio total dejado por la contracción de la tierra
(véase foto 3 y 4).
Foto 3. Grietas por contracción del material Foto 4. Medida del espacio dejado por contracción
Según la dimensión de contracción del material en la caja, compare e interprete con los datos de la tabla 5.
Tabla 5. Interpretación de la contracción de la muestra para determinar la proporción de cemento-tierra
CONTRACCIÓN
PROPORCIÓN DE CEMENTO A
TIERRA
No más de 1,25 cm 1 : 18
Entre 1,25 y 2,5 cm 1 : 16
Entre 2,5 y 3,75 cm 1 : 14
5

Entre 3,75 y 5 cm 1 : 12
Arqueo hacia arriba
No use como material de
construcción.
Presenta más de tres grietas
No use como material de
construcción.
Fuente: VITA. Volunteers for International Technical Assistance
• Resultados: registre en la tabla de resultados lo observado y determine la cantidad de estabilizante que se requiere para el
tipo de material que se esta valorando.
PRUEBA DE LA MANO-CANTIDAD DE HUMEDAD ÓPTIMA (CHO) PARA LA COMPACTACIÓN. El agua, es un factor
determinante en la preparación de tierra-cemento, ya que de su dosificación depende la trabajabilidad del material y
posteriormente su durabilidad. “La cantidad necesaria de agua empleada, será la suficiente para hidratar el cemento y
contribuir a lograr la máxima consolidación de la tierra. Es decir, el contenido de agua es aquella necesaria para darle la
humedad óptima. Cada tipo de suelo requiere un grado de humedad para su compactación” 2
. La Cantidad de Humedad
Óptima (CHO) para la compactación se determina fácilmente mediante un ensayo en un laboratorio. No obstante, esta
cantidad de agua también puede ser determinada mediante un procedimiento práctico muy sencillo, par el cual se necesita lo
siguiente:
• EQUIPO REQUERIDO: pala para mezclar la tierra. Regadera para adicionar controladamente el agua a la tierra.
Superficie plana no absorbente para realizar el mezclado tierra, cemento y agua. Recipientes para dosificación de los
componentes.
• MUESTRA: para este procedimiento se descartó las partículas superiores a 4,76 mm, la muestra de tierra
debe tamizarse para eliminar cualquier material orgánico y partículas demasiado grandes como las gravas. Este
procedimiento requiere aproximadamente 100 g o una cantidad necesaria que permita poder palpar la tierra con la mano.
• PROCEDIMIENTO: tome un puñado del material tierra-cemento ya humedecido apriételo en la mano de tal manera que al
abrirla, la mezcla conserve la forma.
Hecho lo anterior se deja caer el material apuñado de una altura de 1,10 m. Si al estrellarse con el suelo se divide en
cuatro o cinco pedazos y sin que quede humedad en la mano, quiere decir que el contenido de humedad de la mezcla es
el correcto. Si realizando el procedimiento anterior la mezcla se muestra pegajosa al tacto, esta tiene exceso de humedad.
• RESULTADOS: registre lo observado y determine la cantidad de estabilizante que se requiere para el tipo de material que
se esta valorando.
2
ENTEICHE G., Augusto A. CINVA. Centro Interamericano de Vivienda y Planeamiento. Curso regular Técnicas avanzadas de
construcción, Bogotá: CINVA, 1961. p.6.
6

Síntesis de los resultados pruebas de campo del material extraído del sector_______________________________
DETERMINACIÓN
DE:
PRUEBA RESULTADOS
POSIBLE TIPO DE
SUELO (TIERRA)
ESTABILIZANTE
RECOMENDADO
RECOMENDACIÓN
Aspectos generales
Inspección visual
Sensación al tacto
Ensayo de olor
Sedimentación
simplificada
Partículas finas
Prueba de la sacudida
Resistencia en seco
Prueba de brillo
Prueba del cordón
Prueba de la cinta
Estabilizante y humedad
Prueba de la caja
Estabilizante
Prueba de la mano
CHO para
compactación
PROMEDIO DE RESULTADOS
Documento extractado de: GONZÁLEZ CAICEDO ANDRES MAURICIO. Incidencia de la forma y composición del Bloque de Tierra Prensado en el uso como elemento
arquitectónico – Caso Cazucá. Tesis de Maestría facultad de Artes, Universidad Nacional de Colombia. Bogotá 2005.
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