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Bloques de tierra comprimida
Descripción y características
El bloque de tierra comprimida (BTC), en inglés “compressed earth block” (CEB), se define como una pieza para fábrica de albañilería, generalmente con forma de paralelepípedo rectangular, que se obtiene por compresión estática o dinámica de tierra, con dosificación y grado de humedad adecuados, seguida del desmolde inmediato. El BTC puede contener además estabilizantes o aditivos (cemento, cal, etc.) para mejorar las características mecánicas, de durabilidad y de estabilidad de la tierra .
El BTC se clasifica como un producto de construcción natural reciclable , excepto en el caso de contener estabilizantes o aditivos que modifiquen el carácter natural reciclable . Además, es un producto energéticamente eficiente, presenta una huella de carbono reducida durante todo el ciclo de vida del producto, incluido el proceso de producción. Asimismo, en ciertos casos, el BTC puede elaborarse a pie de obra con materias primas y trabajadores locales, favoreciendo la economía de proximidad, permitiendo la construcción de vivienda económicamente asequible.
La norma técnica española UNE 41410:2023 define las prestaciones que deben cumplir los BTC y los ensayos para determinar dichas prestaciones.
La tierra destinada a la fabricación del BTC está compuesta esencialmente por arcilla, limo, arena y grava, mezclados con agua. El contenido de arcilla no será menor del 10%, el de materia orgánica será inferior al 2% y el de sales solubles será inferior al 2%. En su caso, se pueden incorporar al barro estabilizantes y/o aditivos y/o adiciones.
Para la elección de estabilizantes se recomienda seguir criterios de disponibilidad regional (productos cercanos), minimización del impacto ambiental y potencial de reciclaje, compatibilidad entre los componentes y durabilidad, procesos tecnológicos apropiados a la puesta en obra, y al mantenimiento y evaluación económica. Se entiende por tierra estable la que no sufre procesos expansivos durante su uso, manteniendo la forma y prestaciones previstas originalmente.
Designación
La designación de los bloques por los fabricantes se puede realizar conforme a las siguientes indicaciones de la norma UNE 41410:
- BTC (sin estabilizar) o BTCe (estabilizados).
- Contenido, en su caso, de agregados, aditivos y estabilizantes: AC (con cal aérea calcítica o dolomítica), AO (orgánicos), AS (sintéticos), SA (inorgánicos), AR (reciclados). Se debe declarar el porcentaje en peso de cada uno.
- Tipo: N (normal, con densidad aparente superior a 1.200 kg/m3) o L (ligero, con densidad aparente inferior a 1.200 kg/m3).
- Clase de resistencia a compresión: 1 (< 1,3 N/mm2), 2 (≥ 1,3 N/mm2, sólo se admite esta resistencia mínima para bloques ligeros), 3 (≥ 3 N/mm2) o 5 (≥ 5 N/mm2).
- Dimensiones de fabricación, expresadas por orden: longitud, anchura y altura (en mm).
- Referencia a la norma UNE 41410.
Ejemplos:
BTC N3, 240 x 110 x 80, UNE 41410.
BTCe AC/A0 N3, 295 x 140 x 95, UNE 41410.
Además, los fabricantes deben especificar en notas adicionales prestaciones específicas, como las relacionadas con la protección frente al fuego y el aislamiento acústico y térmico. En su caso, se podrán especificar otras prestaciones relativas a la durabilidad (resistencia al hielo/deshielo , contenido en sales solubles activas, etc.).
Algunas características técnicas de los BTC y sus valores* son los siguientes:
Propiedades generales
| Dimensiones | 295x140x90 mm 300x150x90 mm |
| Peso | 6,3 -7,5 kg |
| Densidad aparente seca | 1.700 – 2.200 kg/m3 |
Propiedades mecánicas
| Resistencia normalizada a compresión | 1 – 2 – 3 – 5 N/mm2 |
| Resistencia a flexotracción | • N/mm2 |
| Adherencia 1 | • |
Protección frente al fuego
| Reacción al fuego 2 | M0 3 |
Propiedades térmicas
| Conductividad térmica, λ | 0,8 – 0,95 W/mK |
| Calor específico volumétrico, cpv |
2.050 J/kg K |
Propiedades acústicas
| Índice global de reducción acústica, Rw | 56 dB |
Salubridad
| Absorción de agua por capilaridad, Cb 4 | BTC: disgregación BTCe: 5,1 – 26,9 g/cm2min0,5 |
| Succión o tasa de absorción de agua inicial | 0,7 – 5,1 kg/m2min |
| Permeabilidad al vapor de agua 5 | • |
Durabilidad
| Resistencia a ciclos de humectación/secado 6 | Apto / No apto |
| Resistencia a la erosión 7 | Apto / No apto |
| Resistencia a ciclos de hielo/deshielo 8 | • |
* Valores según la información declarada por algunos fabricantes sobre su producto y, en su caso, de la solución constructiva concreta (tipo de tierra y espesor del bloque, tipo y espesor de los revestimientos, etc.).
• Sin información.
1 En bloques sometidos a requisitos estructurales.
2 En los BTC diseñados para ser utilizados en elementos con requisitos de resistencia al fuego. Se debe declarar la clasificación de reacción al fuego acorde con la norma UNE-EN 13501-1:2019.
3 M0: producto incombustible.
4 En función de los usos, y en todos los casos cuando vayan a usarse en construcción sujeta a exigencias de aislamiento térmico. Dichas propiedades deben determinarse según el apartado 4.2.2 de la norma UNE-EN 1745:2020.
5 En elementos exteriores cara vista o que vayan a estar en contacto con el suelo o con superficies horizontales en las que pueda ascender el agua por capilaridad.
6 En los BTC destinados a paramentos exteriores, sean estos estructurales o no. La información debe ser acorde con la norma UNE-EN 12572:2018.
7 En fábricas sometidas a exposición severa de ciclos humectación/secado o erosión.
8 En función de los usos. En el Anexo A.2.1 de la norma UNE EN 41410 se proponen tres grados de exposición: severa, moderada y baja. Cuando el producto se utilice protegido frente a la penetración de agua (por ejemplo, tenga un revestimiento exterior o sea una hoja interior de una fachada de dos hojas con cámara o un muro interior), no es necesario hacer referencia al hielo/deshielo. Si se declara, se declarará la pérdida de masa y la resistencia a compresión, según la norma UNE-EN 12371:2011.
Uso de los recursos*
| Huella hídrica [FW] | 1,05E-02 m3 |
| Contenido reciclado [RC] | (1) % |
| Pre-consumo [RCpre] | • % |
| Post-consumo [RCpost] | (1) % |
| Energía embebida [EE] | 4,70E-01 MJ/kg |
| Energía embebida renovable [PERT] | 6,20E-02 MJ/kg |
| Energía embebida no renovable [PENRT] | 4,08E-01 MJ/kg |
Impacto ambiental*
| Potencial de cambio climático total [GWP-tot] | 4,52E-02 kg CO2 eq/kg |
| Gases de efecto invernadero [GWP-GHG] (PERT) | 4,52E-02 kg CO2 eq/kg |
| Captación biogénica [GWP-bio] | 0,00E+00 kg CO2 eq/kg |
* Para más información sobre algunos de los términos sobre información ambiental recogidos en esta tabla, ver Anejo 1. Los valores dependen del tipo de producto.
• Sin información.
(1) Ejemplos de BTCe AR (reciclados), con residuos de construcción y demolición (RCD) y plástico triturado: BTCe RCD 30 %, BTCe Plástico 4 %, BTCe RCD 27 % Plástico 3 %, BTCe RCD 28 % Plástico 2 %, BTCe RCD 29 % Plástico 1%. Consultar
La técnica de construcción con BTC apareció en Europa a principios del siglo XIX de la mano de François Cointeraux. La tierra húmeda se comprimía con los pies en un molde de madera. Esta técnica alcanzó su expresión mundial con la creación de la primera prensa metálica, en Colombia, a mediados del siglo XX, llamada CINVA-ram, y es una de las técnicas de construcción con tierra más utilizadas en la actualidad .
El BTC se puede fabricar in situ si se encuentra tierra adecuada, a profundidades de entre 20 y 30 cm por debajo de la capa fértil superficial, a poca distancia de la obra.
Deben rechazarse las tierras que contengan materia orgánica en cantidad mayor o igual del 2 %, o sales solubles en contenido mayor del 2 %. En el caso de utilizar estabilizantes como el cemento, cal o yeso, la suma de los porcentajes de todos ellos debe ser menor o igual al 10 % de la masa en seco del BTC. Las principales características de la tierra se definen por los siguientes aspectos: granulometría (no deben admitirse tierras con un contenido de arcillas menor del 10 %), plasticidad y tipo de arcilla. Es recomendable que la granulometría y la plasticidad cumplan los criterios establecidos en la norma UNE 41410:2023.
La estabilización de la tierra que forma los bloques puede ser de diferentes tipos:
- Química: mediante la adición de un producto a la tierra que modifica su estructura granular, dotándola de cohesión o disminuyendo la excesiva plasticidad; ejemplos de estabilizantes químicos: aceites naturales, silicatos de sosa y orina, resinas acrílicas, ácidos húmicos, yema de huevo, productos puzolánicos, cal viva o apagada de naturaleza aérea, cales hidráulicas naturales o artificiales, cementos naturales o artificiales, yesos, resinas .
- Física: mediante la adición de un producto a la tierra que modifica las sus propiedades físicas; ejemplos de estabilizantes físicos: estabilización granulométrica, con mezcla de suelos naturales, o estabilización con fibras (mejoran el reparto de tensiones, pudiendo incrementar la resistencia a flexión y a cortante y ayudan a evitar la retracción).
- Mecánica: mediante una acción mecánica que modifica la compacidad de la tierra; puede ser estática, dinámica o mixta (proyección, amasado).
El bloque se forma introduciendo la mezcla preparada, de tierra, agua y otros componentes, en un molde, en el que se somete a una alta fuerza de compresión que la compacta (aproximadamente entre 2 MPa y 15 MPa ), dando origen a un bloque macizo con suficiente cohesión . El bloque se deja secar durante un período aproximado de 4 a 6 semanas para alcanzar su máxima resistencia a la compresión, momento en el que se puede utilizar. La resistencia del bloque, al igual que el hormigón, sigue creciendo durante un período de varios meses o años .
Durante su fabricación, las emisiones de carbono son reducidas, al no implicar un gran uso de energía ni la creación de residuos.
Los BTC se clasifican según los tipos siguientes:
- Cara vista: con una de sus caras realizada para ser vista.
- Ordinario: se utiliza para construir las partes macizas.
- Accesorio: tiene una forma o estructura diferentes a la del bloque ordinario y se utiliza para la ejecución de encuentros particulares, como armados verticales, dinteles, etc.
- Macizo: presenta como máximo un 15 % de huecos.
- Aligerado: con densidad aparente seca menor o igual a 1.200 kg/m3.
- Para armar: con huecos o rebajes superficiales preparados para ser armado con elementos metálicos u orgánicos; el hueco debe permitir un recubrimiento adecuado.
- Para colocación en seco: con entrantes y salientes suficientes para que la transmisión de esfuerzos se realice en seco, total o parcialmente .