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La arquitectura construida en tierra, Tradición e Innovación Congresos de Arquitectura de Tierra en Cuenca de Campos 2004/2009. Coord.: José Luis Sáinz Guerra, Félix Jové Sandoval Editor: Cátedra Juan de Villanueva, Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Valladolid ISBN: 978-84-693-4554-2 D.L.: VA-648/2010 Impreso en España Valladolid Septiembre de 2010 Publicación online. Para citar este artículo: GUERRERO BACA, Luis Fernando; SORIA, Javier; GARCÍA, Beatriz. “La cal en el diseño y conservación de arquitectura de tierra”. En: Arquitectura construida en tierra, Tradición e Innovación. Congresos de Arquitectura de Tierra en Cuenca de Campos 2004/2009. [online]. Valladolid: Cátedra Juan de Villanueva. Universidad de Valladolid. 2010. P. 177-186. Disponible en internet: http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones/digital/libro2010/2010_9788469345542_p177- 186_guerrero.pdf URL de la publicación: http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html Este artículo sólo puede ser utilizado para la investigación, la docencia y para fines privados de estudio. Cualquier reproducción parcial o total, redistribución, reventa, préstamo o concesión de licencias, la oferta sistemática o distribución en cualquier otra forma a cualquier persona está expresamente prohibida sin previa autorización por escrito del autor. El editor no se hace responsable de ninguna pérdida, acciones, demandas, procedimientos, costes o daños cualesquiera, causados o surgidos directa o indirectamente del uso de este material. This article may be used for research, teaching and private study purposes. Any substantial or systematic reproduction, re-distribution, re-selling, loan or sub-licensing, systematic supply or distribution in any form to anyone is expressly forbidden. The publisher shall not be liable for any loss, actions, claims, proceedings, demand or costs or damages whatsoever or howsoever caused arising directly or indirectly in connection with or arising out of the use of this material. Copyright © Todos los derechos reservados © de los textos: sus autores. © de las imágenes: sus autores o sus referencias.

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La arquitectura construida en tierra, Tradición e Innovación Congresos de Arquitectura de Tierra en Cuenca de Campos 2004/2009. Coord.: José Luis Sáinz Guerra, Félix Jové Sandoval Editor: Cátedra Juan de Villanueva, Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Valladolid ISBN: 978-84-693-4554-2 D.L.: VA-648/2010 Impreso en España Valladolid Septiembre de 2010 Publicación online.

Para citar este artículo: GUERRERO BACA, Luis Fernando; SORIA, Javier; GARCÍA, Beatriz. “La cal en el diseño y conservación de arquitectura de tierra”. En: Arquitectura construida en tierra, Tradición e Innovación. Congresos de Arquitectura de Tierra en Cuenca de Campos 2004/2009. [online]. Valladolid: Cátedra Juan de Villanueva. Universidad de Valladolid. 2010. P. 177-186. Disponible en internet: http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones/digital/libro2010/2010_9788469345542_p177-186_guerrero.pdf

URL de la publicación: http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html

Este artículo sólo puede ser utilizado para la investigación, la docencia y para fines privados de estudio. Cualquier reproducción parcial o total, redistribución, reventa, préstamo o concesión de licencias, la oferta sistemática o distribución en cualquier otra forma a cualquier persona está expresamente prohibida sin previa autorización por escrito del autor. El editor no se hace responsable de ninguna pérdida, acciones, demandas, procedimientos, costes o daños cualesquiera, causados o surgidos directa o indirectamente del uso de este material.

This article may be used for research, teaching and private study purposes. Any substantial or systematic reproduction, re-distribution, re-selling, loan or sub-licensing, systematic supply or distribution in any form to anyone is expressly forbidden. The publisher shall not be liable for any loss, actions, claims, proceedings, demand or costs or damages whatsoever or howsoever caused arising directly or indirectly in connection with or arising out of the use of this material.

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LA CAL EN EL DISEÑO Y CONSERVACIÓN DE ARQUITECTURA DE TIERRA

Luis Fernando Guerrero BacaArquitecto, Doctor en Diseño especializado enConservación. Profesor-Investigador de laUniversidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco. México DF, México.

Francisco Javier Soria LópezArquitecto, Doctor en Arquitectura. Profesor-Investigador de la Universidad AutónomaMetropolitana-Xochimilco. México DF, México.

Alma Beatriz García KochArquitecta, Profesora-Investigadora de laUniversidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco. México DF, México.

VI Congreso de Tierra en Cuenca de Campos, Valladolid, 2009

177LA CAL EN EL DISEÑO Y CONSERVACIÓN DE ARQUITECTURA

Introducción

En nuestro país, como en buena parte delmundo, un número importante de civilizacio-nes antiguas utilizaron la cal como fundamen-to de su cultura constructiva. En base al usode este material estuvieron en posibilidad degenerar destacados conjuntos arquitectóni-cos y urbanos de gran belleza y durabilidad.Este hecho ha permitido que estos complejossistemas subsistan hasta nuestros días, man-teniendo gran parte de sus cualidades estáti-cas, estéticas, físicas y químicas.

Al pasar de los años, la presencia de la caldentro de los procedimientos constructivos en

México fue evolucionando a partir de la com-binación de conocimientos procedentes dediferentes orígenes. Desafortunadamente, amediados del siglo XX, como consecuenciadel crecimiento en la producción del cemento,este material fue relegado junto con otros sis-temas tradicionales de edificación.

Dos cambios generacionales fueron suficien-tes para que la sabiduría de miles de añosfuera considerada obsoleta y el patrimoniointangible constituido por el conocimiento desus condicionantes de elaboración, pasara alolvido. Por fortuna, hoy día la preocupaciónpor el deterioro ambiental y los principios desostenibilidad que comienzan a incidir de

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manera importante en el campo arquitectóni-co, el uso de la cal ha adquirido una nuevadimensión al ponerse en evidencia sus calida-des económicas, ecológicas y sanitarias.

En este mismo contexto, la edificación contierra ha recuperado la atención de los profe-sionales e investigadores al reconocer susmúltiples cualidades, que van desde el bajoimpacto ambiental, hasta la conservación deaspectos de carácter social. Tierra y cal hanconvivido de manera casi permanente a lolargo de la historia de la construcción, tradi-ción que vale la pena conocer para estar enposibilidad de acrecentar y mejorar sus condi-ciones de uso actual, desarrollando técnicasalternativas a los sistemas de alto impactoambiental tan generalizados hoy día.

Resulta fundamental poner al alcance de lasociedad en general los conocimientos rela-cionados con el uso de la cal, así como lasgrandes posibilidades que ofrece la arquitec-tura de tierra, ya que no se trata de nocionesque pertenezcan sólo a los especialistas deldiseño, la construcción y la restauración demonumentos, sino que es una parte integralde la sabiduría popular y debe recuperar estacondición.

La arquitectura de tierra y su lógicaambiental

Uno de los elementos más utilizados paraconformar el espacio construido del hombre alo largo de la historia, lo constituye la tierra,material abundante y accesible en casi cual-quier parte del mundo. Su utilización comoparte fundamental de diversos sistemas cons-tructivos como el tapial, el adobe o el bajare-que, está basada en el conocimiento de losrecursos naturales existentes en un sitiodeterminado, en el uso de la fuerza humanacomo medio de transformación y el manejo deun nivel tecnológico de elaboración y repara-ción simples que permiten a los usuarios laparticipación activa en dichos procesos.

Si bien los sistemas constructivos de tierraobedecen a una lógica que puede describirsecomo elemental, al observar con mayor dete-nimiento sus características de manera inte-gral, son en realidad sistemas sofisticadosque generan espacios confortables, de bajoimpacto ambiental, integrados al paisaje cir-cundante, de gran capacidad expresiva y, porsus propias posibilidades técnicas, mantienenuna escala humana. Es decir, se trata decaracterísticas que la denominada arquitectu-ra sostenible está intentando difundir e incor-porar a la práctica constructiva contemporá-nea, la cual es cada vez más agresiva con elentorno físico, social y humano donde seincorpora.

No se trata de una noción totalmente inédita,por el contrario, la arquitectura de tierra ya sereconocía como una alternativa constructiva,si se realizaba adecuadamente, que no des-merecía ante tecnologías más ‘resistentes’ o‘durables’. En el capítulo octavo de su LibroSegundo, Vitruvio1 al referirse a las Clases deEdificación decía que:

“Cuando se solicita el dictamen de tasadoresde paredes medianeras (hechas de piedra),éstos no las estiman ni tasan por lo que cos-taron, sino que, averiguado por los contratosel precio de la construcción, por cada uno delos años que han transcurrido deducen delprecio que costaron la octagésima parte, ycon arreglo a la sentencia «pagar por esasparedes la parte restante de la suma», decla-ran que las tales casas no pueden dudar másde 80 años. En cambio, con las paredes deadobe proceden de otro modo; pues con talde que estén aún a plomo, no deducen nada

ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA

Figura 1. Estructuras prehispánicas de adobe pro-tegidas por superficies de cal. Cacaxtla, Tlaxcala.

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TRADICIÓN E INNOVACIÓN

y aprecian siempre las edificaciones por loque costaron en la fecha en que fueron cons-truidas. Por eso, en no pocas ciudades, tantolos edificios públicos como los particulares, yaún los palacios, están hechos de adobes.…(Así sucedió, por ejemplo, con) la casa delpoderoso rey Mausolo, de Halicarnaso, aun-que tenía todos sus adornos exteriores demármol de Proconeso, sus paredes de adobeconservan hasta ahora una maravillosa soli-dez y presentan un enlucido tan brillante queparecen un espejo. Y ese rey no lo hizo por-que fuese pobre, ya que gozaba de cuantio-sas rentas y podía echar mano de infinitos tri-butos, como príncipe que era de toda Caria…Por tanto, si reyes de tan gran poderío nodesdeñaron las construcciones de adobes,ellos que, tanto por sus riquezas como por losimpuestos que percibían hubieran podido sindificultad hacerlas no ya de piedra sencilla oescuadrada, sino hasta de mármol, no creoque pueden reprobarse los edificios de ado-bes, a condición de que estén bien faharra-dos.”

De lo anterior se desprende que los sistemasconstructivos en general, pero particularmen-te los de tierra, tienen que ser vistos de mane-ra ‘orgánica’ donde la parte y el todo estánperfectamente sincronizados; cimiento, muro,cubierta y recubrimientos dependen de sufuncionamiento en conjunto. Los adobes deun muro pueden durar milenios en su sistemaconstructivo completo, sin embargo, aislado yexpuesto a la intemperie, su durabilidad sereduce tanto que muchas veces, especial-mente hoy en día, se le considera inapropia-do para la edificación.

Otro aspecto que es necesario destacar deluso de la tierra como material de construcciónes su cualidad térmica. Este tipo de construc-ciones normalmente tienen una gran rendi-miento térmico, que se lo da tanto el materialmismo por sus características intrínsecas,como la forma y orientación de la construc-ción, producto de conocimientos acumuladosdurante generaciones.

Los sistemas constructivos de tierra son, sinduda alguna, una alternativa a los problemasde impacto ambiental que presenta el entornoconstruido de la sociedad actual, pero su apli-cación debe re-conocer y re-valorar la tradi-ción para de ahí, proponer sistemas actuali-zados al contexto contemporáneo. Se trata deuna tradición constructiva que debe evolucio-

nar, pero que mantiene sus principios básicosde aprovechamiento de recursos existentes,con técnicas de fácil manejo y funcionamien-to como sistema integrado.

La cal y sus cualidades como material deconstrucción

El material constructivo que se conocecomúnmente como cal, es el producto de unproceso de calcinado, rehidratación y secadode rocas de origen calizo. Este fenómenoresulta sumamente interesante debido a losfactores ecológicos que involucra. Si bien escierto que al calcinar la piedra caliza se gene-ra una acción contaminante para la atmósfe-ra, si se valora la cal en todo su proceso devida, la perspectiva como material sustentablese hace más evidente, ya que el dióxido decarbono que se desprende para su elabora-ción, se recupera paulatinamente de laatmósfera durante la carbonatación quegenera su fraguado.

Se trata de un desarrollo de tipo cíclico queinicia con la transformación del mineral de ori-gen sedimentario llamado carbonato de calcio(CaCO3), el cual concluye con la generacióndel mismo material pero mediante un procedi-miento artificial, incorporado en los elementosconstruidos de formas y dimensiones desea-das. Para comprender de manera más claraesta “metamorfosis”, se utiliza un modelo quese conoce como el “ciclo de la cal”2.

Los usos de la cal en el ámbito de la construc-ción son variados y de una gran versatilidadpara dotar a los edificios de buena resisten-cia, de gran durabilidad y bella apariencia. Lacal es incorporada en morteros para unirmampuestos, recubrir muros y cubiertas, pin-tar y decorar superficies, impermeabilizar azo-teas, mejorar rellenos, elaborar firmes enpisos, por mencionar los más conocidos. Porsiglos ha sido puesta a prueba la eficacia deesta substancia como componente estabili-zante que limita los efectos de absorciónhídrica, dilatación y retracción de las arcillaspresentes en los materiales térreos.

Recubrimientos de cal y arena. Desde tiem-pos ancestrales se verificó, mediante la expe-riencia edificatoria, la importancia que tenía eldiseño integral de estructuras de tierra. El usode recubrimientos con morteros o pinturas decal, no sólo dan una apariencia determinada a

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la construcción, también las protegen delagua, con lo que las arcillas mantienen esta-ble su equilibrio dimensional. Así mismo,dadas las características de porosidad deestos enlucidos, se logra el necesario inter-cambio de aire y vapor de agua entre loscomponentes arquitectónicos de tierra y elmedio ambiente, con lo que se evita que lasobras se debiliten por la acumulación hídrica.

Este recubrimiento se debe aplicar en capassucesivas con variaciones granulométricasde la arena y proporciones crecientes de cal,de modo que el primer estrato del aplanadocontenga arena gruesa en una proporciónaproximada de tres a uno con respecto a lacal y un espesor aproximado de tres centíme-tros. Posteriormente se coloca una segundacapa utilizando arena medianamente tamiza-da, en una proporción aproximada de dos auno con respecto a la cal y con espesores deno más de medio centímetro. Finalmente secoloca una delgada capa de mortero conarena finamente cribada, y en una proporciónigual a la de la cal3.

Esta tercera capa puede ser substituida direc-tamente por la pintura a la cal cuando serequiere concluir más rápido las obras y utili-zar menor cantidad de material. Esta pinturase realiza con hidróxido de calcio más diluido,al que se le agregan pigmentos minerales,algún tipo de aglutinante orgánico (mucílagode cactáceas, caseína, leche, goma, cola,etc.) y un poco de sal común o alumbre.

Esta sucesión de capas permite lograr unaadecuada adherencia entre el recubrimiento yel núcleo de tierra, como resultado, tanto de lapenetración del mortero en los poros de lamateria base, como por la re-cristalización decarbonato de calcio en torno a los granos dearena que componen la tierra del muro o delterrado de las cubiertas.

Las mezclas a base de cal que se utilizancomo recubrimiento o como pintura han de seraplicados en las épocas del año más frías yhúmedas, pero hay que tomar en cuenta queun exceso de humedad relativa del aire (esdecir, arriba del 80 %) resulta contraproducen-te. Con temperaturas superiores a los 30°C seaceleran los procesos de fraguado y conmenores a los 7°C se retrasan, y aunque, sibien es cierto que entre más lento sea el seca-do de las mezclas, la resistencia final serámucho mayor; cuando se llegan a presentarheladas es necesario suspender los trabajos.Asimismo, los acabados han de ser protegi-dos del sol directo y de corrientes fuertes deviento que incidan en la velocidad del seca-do4.

Estabilización de tierra mediante el uso de cal.En lo que se refiere al uso de la cal como esta-bilizante de la tierra las aplicaciones son diver-sas. La documentación más antigua que seconoce sobre este tema se refiere específica-mente a la elaboración de tapiales en los quede manera tradicional se empleaba la calcomo agregado. Una fuente muy interesante

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ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA

Figura 2. Apagado de cal durante un taller en elValle de Aconcagua, Chile.

Figura 3. Pervivencia a pesar del abandono de losrecubrimientos de cal pigmentados de un Templode adobe en Nombre de Dios, Durango.

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Figura 4. Aplicación de recubrimientos de cal,Bernalillo, New México.

al respecto es el libro Los Prolegómenosescrito por Ibn Jaldun, aproximadamente enel siglo XIV. Este texto explica con respecto ala fabricación de muros de tierra que “Otrarama es formar las paredes con sola arcilla.Se sirve para esta operación de dos tablas,cuya longitud y anchura varían según losusos locales; pero sus dimensiones son, engeneral, de cuatro varas por dos. Se colocanestas tablas (a lo largo) en los cimientos (…),y se vierte allí una mezcla de tierra y cal quese apisona en seguida con pisones hechos apropósito para ese fin”5.

Documentos posteriores también españoleshacen mención al uso de la cal como ingre-diente de los núcleos de muros de tapia,haciendo distinción entre cuatro tipos.Primero la llamada “tapia ordinaria” en la quese empleaba sólo tierra. Luego la “tapia real”formada por mezclas de tierra con un diez porciento de cal apagada en polvo. Despuésestaba la “tapia calicostrada” o “acerada” querecibe este nombre debido a su altísima resis-tencia y que se trataba de tapias reales recu-biertas por ambas caras con mezclas de cal yarena. Finalmente estaba la “tapia valencia-na” que Fernando García Salnero6 describeen su Léxico de alarifes del siglo de orodiciendo que “…se hace con tierra, mediosladrillos y cal, echando lechos de uno y deotro, y es una obra fortíssima…”.

Estructuras similares o aún más endurecidasgracias a la presencia de grava y piedra se

conocen en Portugal como “tapias militares” yservían para realizar importantes fortificacio-nes y murallas de las que en nuestros díastodavía se conservan imponentes restos ensitios como Paderne, al sur del territorio lusi-tano.

Desde la segunda guerra mundial los suelosestabilizados con cal han sido muy utilizadosen la construcción, principalmente en lasplantillas de carreteras, vías del ferrocarril ypresas, en países como Alemania, Argentina,Brasil, España, Estados Unidos, Francia yPerú, entre muchos otros. Desde ese enton-ces, sobre todo en el campo de la ingenieríade caminos, se han desarrollado importantesinvestigaciones y prácticas sobre esta técni-ca, por lo que en la actualidad se cuenta inclu-so con algunas normas y especificacionesprobadas por más de veinte años en esos paí-ses.

“El principio de acción del suelo-cal es que lacal neutraliza los cationes libres de las arcillasestabilizándolas. De este modo en vez detener partículas muy finas de arcilla, al combi-narse con la cal las partículas se agrupan enpartículas mayores más estables que no sedeslizan entre sí. La aplicación de la cal sehace en capas de 15 o 20 cm (zona superfi-cial del camino). La dosificación es del 6% delvolumen de tierra (…) La solución planteadaes de muy fácil ejecución y cuenta con unahorro significativo frente a otras opcionescomo pavimento o asfalto. (…)Esta cal puede

Figura 5. Murallas de Paderne, Portugal.

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ser utilizada en todo tipo de morteros y ensuelo cal donde se han obtenido muy buenosresultados en las densidades de compacta-ción”7.

Asimismo, la cal se ha empleado como con-solidante en la fabricación de bloques de tie-rra comprimidos (BTC) en lugar de cemento,con lo que se logra economizar su fabricacióne incrementar su resistencia a la humedad ycapacidad de carga, al tiempo que se contro-la la posible aparición de sales hidrosolublesque se manifiestan como eflorescenciasconocidas comúnmente como “salitre”.

Como refiere Carvalho, “Uma certa quantida-de de cal, adicionada a terra, determina umareação química entre os hidróxidos de cálcioe magnésio com os argilo-minerais dos solos.Essas misturas podem, então, ser usadaspara a produção de tijolos, blocos e paredesmonolíticas. Para essa finalidade, devem serutilizados cales hidratados, desde que de boaqualidade”8.

En Brasil, en décadas recientes, se hanhecho importantes estudios acerca de la esta-bilización de tierra con cal a partir de la evi-dencia en el uso de esta mezcla en muchosedificios históricos. Aunque no existenmuchas referencias documentales acerca deluso de la cal en estructuras históricas de tie-rra en aquel país9, en la práctica parece serun recurso frecuente desde épocas más anti-guas de lo que se suele pensar, como semanifiesta en edificios pertenecientes al sigloXVII.

La cal era aplicada como estabilizante en lafabricación de adobes como lo demuestranpiezas encontradas durante la restauraciónde la casa histórica de la familia Maniani enIlha das Vacas, Baía de Todos os Santos. Eneste edificio se analizaron piezas utilizadasen muros divisorios las cuales contenían másde un 20% en masa de carbonato de calcio.Sin embargo, el uso más frecuente de estamezcla se aplicaba a la elaboración de tapia-les en lo que se conoce localmente comosolo-cal (suelo-cal) y que predominaba en lossistemas defensivos.

La construcción de murallas de suelo-cal seintensificó en Brasil con la llegada de ingenie-ros militares, especialmente en el siglo XVIII,asociada a la generación de la nueva arqui-tectura abaluartada. La tierra estabilizada concal, además de aumentar significativamente

la resistencia de las estructuras al intemperis-mo, presenta la cualidad de absorber los pro-yectiles con las que eran atacadas las fortifi-caciones evitando los desprendimientos defragmentos de material que presentaban lasmurallas hechas con piedra o ladrillo10.

En fechas más recientes se realizó una seriede trabajos en la Universidad Federal delBahía con miras a determinar el efecto de lacomposición mineralógica de las arcillas den-tro de sistemas compactados de suelo-cal. Enestas experiencias se han logrado establecerinteresantes comparaciones entre tipos demezclas con distribuciones granulométricassimilares. Se desarrollaron diversos ensayoscon probetas en las que se agregaron comoestabilizantes fracciones de cal que variabanentre cero y doce por ciento.

Entre los diversos resultados obtenidos desta-ca el hecho de que, para determinados tiposde suelos, se pudieron obtener incrementosen la resistencia a la compresión simple quepasó de 6 hasta 15 kg/cm². Además se evi-denció la disminución de la contracción de lasmezclas debido al secado, así como la limita-ción en la acumulación de agua. Las mejoresrespuestas se consiguieron agregando sola-mente entre 4 y 8% de cal11.

Aunque se cuenta con datos históricos acercade este tema y se han corroborado científica-mente las cualidades de la aplicación de calcomo estabilizante de la tierra, asociadas a sucomportamiento físico, todavía quedanmuchos datos por descubrir, sobre todo acer-ca de los fenómenos químicos que se des-arrollan internamente en estas mezclas. Sesabe de manera general que en virtud de ladimensión y estructura laminar de las partícu-las de arcilla minerales que componen elsuelo, los cationes de calcio se insertan entrelas micelas de las arcillas incrementando suestabilidad sobre todo ante la presencia delagua. Sin embargo, dada la diversidad dearcillas presentes en la naturaleza y la grancantidad de componentes químicos que sue-len contener, la relación de los cationes pre-senta notable variaciones en su comporta-miento. Algunos estudios han demostrado queen estas mezclas se detectan formaciones deneo-silicatos y aluminatos hidratados de cal-cio, que son muy adecuadas para mejorar laspropiedades de los suelo, además de la con-tribución derivada de la propia carbonatacióndel hidróxido de calcio12.

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ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA

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TRADICIÓN E INNOVACIÓN

Figura 6. Pruebas de la UAM-X de tierras estabili-zadas con cal.

En México, durante el 2007 en el Laboratoriode Materiales de la Facultad de IngenieríaCivil de la Universidad Michoacana de SanNicolás de Hidalgo, se han realizado cuantifi-caciones para encontrar proporciones idealesque mejoren el comportamiento físico-mecá-nico de piezas de arcilla estabilizadas conminerales de carbonato y sulfato de calcio.Las arcillas que se han caracterizado provie-nen del Banco de Santiago Undameo,Michoacán y son del Grupo Smectitas,Montmorillonitas. Las arcillas se han mezcla-do con cal ó yeso, y su comportamientopuede resumirse como: sin estabilizante volu-métrico la resistencia mecánica de piezascúbicas de arcilla es del orden del 33% de laresistencia mecánica obtenida bajo las mis-mas condiciones de laboratorio pero en pie-zas de arcilla estabilizadas con mineralescomo el yeso o la cal. Los cambios volumétri-cos también presentaron mejoría y disminu-yeron notablemente13.

Así mismo ensayos de laboratorio llevados acabo recientemente en nuestra universidad(UAM-Xochimilco) se confirmó el incrementode la resistencia mecánica mencionada, perolas piezas mejoradas con cal, tuvieron uncomportamiento y cohesión estables en prue-bas de inmersión en agua; por el contrario losespecímenes a los que se les incorporó yesosucumbieron rápidamente dentro del agua.

Conclusiones

El uso de la cal como material complementa-rio de la tierra que conforma estructuras arqui-tectónicas presenta muchas cualidades detipo constructivo, económico y ecológico.Entre ellas podemos destacar que debido alas pequeñas dimensiones cristalográficas delas partículas de cal, éstas son susceptiblesde penetrar en los minerales arcillosos, ocu-pando los lugares donde suelen estar lasmoléculas de agua, con lo que se evitan cam-bios volumétricos en las arcillas, se mejora suadherencia y se eleva su resistencia mecáni-ca a diferentes solicitaciones.

Esta cualidad permite asimismo que se for-men cadenas cristalinas de carbonato de cal-cio en las que las arenas presentes en la tie-rra quedan atrapadas con lo que se incremen-ta la resistencia del conjunto. Debido a estafuerza cohesiva las mezclas con cal son alta-mente compatibles con la mayoría de losmateriales constructivos tradicionales de tipoporoso por lo que se pueden hacer diversostipos de ligas y empotres. Aunque en un prin-cipio las mezclas con cal no son muy resisten-tes en poco tiempo su capacidad se incre-menta y con los años ésta nunca decrece.Normalmente un mortero de cal-arena (1/3)presenta a los siete días una resistencia cer-cana a 100 kg/cm², a los 28 días puede llegara los 125 kg/cm² a los 90 días 135 kg/cm² yasí sucesivamente14. De manera práctica sehan obtenido incrementos de resistencia acompresión del orden del 20 al 30% en arci-llas estabilizadas con 4 a 6 % de cal.

Figura 7. Inmersión de esferas de tierra sola y con6% de cal.

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ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA

Figura 8. Taller comunitario para la consolidacióncon cal de pisos de tierra. La Vinata, Michoacán,México.

Como resultado de la estructura y forma quelos cristales presentan al fraguar, los morterosde cal funcionan como una especie de “filtro”del flujo del aire y del agua por lo que, sin lle-gar a impermeabilizar totalmente los materia-les, son una eficaz protección ante la hume-dad. Asimismo, esta permeabilidad hace posi-ble que los materiales porosos que protegenpuedan “transpirar y respirar” mediante elintercambio de aire y agua que evita que losnúcleos de los muros, techos y entrepisosretengan la humedad que se produce por laascensión capilar o por la filtración, de mane-ra que se conserva equilibrado su nivel higro-térmico.

Por otra parte, debido a la estabilidad de la calcuando se encuentra en su fase de hidróxidode calcio, es posible realizar cantidades sufi-cientes o hasta sobrantes de mezclas y mor-teros, sin generar desperdicios por su facili-dad de almacenamiento. También se obtienemucha mayor facilidad de aplicación y distri-bución uniforme, con lo que se proporcionaincluso la posibilidad de corregir errores deejecución por la lentitud y homogeneidad delfraguado. Durante las jornadas de trabajo se

logran mayores avances debido a que lasmezclas no se endurecen demasiado rápidolo que las haría difíciles de manejar.

Por otra parte, los procesos de carbonataciónno concluyen con el aparente fraguado delmaterial sino que las reacciones se prolonganpor mucho tiempo. Este hecho hace posibleque las superficies encaladas tengan una fun-ción higiénica en dos sentidos. Por un lado,absorben el bióxido de carbono del aire y lointercambian por vapor de agua, con lo quese convierten en sistemas de control y limpie-za ambiental. Y, en segundo lugar, dada laalcalinidad y fuerza de la reacción que selleva a cabo, la mayor parte de los gérmenes,hongos e incluso pequeños insectos, sonrepelidos o erradicados. Además, debido a lapropiedad de absorción hídrica, la cal apaga-da aumenta su volumen en un cien por cientoo más, con lo que se puede considerar querinde prácticamente el doble en las mezclascon arena.

La arquitectura de tierra ha demostrado conlos siglos ser amigable con el entorno por suelevada adaptación a la naturaleza. De estemodo su protección y estabilización con ele-mentos de cal permite tanto su conservaciónmaterial como la salvaguardia de la culturaconstructiva tradicional que le dio origen. Lacombinación entre la tierra y la cal, a travésde experiencias atávicas, ha demostrado quees posible generar sistemas estructurales conuna alta eficiencia térmica, que aprovecha demanera racional los recursos naturales y quetiene un bajo impacto sobre el ambiente cuan-do se desarrolla de manera sustentable.

La conservación e impulso al uso de la cal enlos sistemas constructivos no sólo permitemantener viva una tradición histórica queforma parte de nuestro patrimonio, sino quepuede incidir directamente en la elevación dela calidad de vida de la sociedad al permitir laconfiguración de espacios con mejores condi-ciones de confort y preservar el medioambiente.

La arquitectura construida en tierra. Tradición e Innovación. http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html ISBN: 978-84-693-4554-2

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185LA CAL EN EL DISEÑO Y CONSERVACIÓN DE ARQUITECTURA

TRADICIÓN E INNOVACIÓN

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Notas al pie

1 Vitruvio, Marco Lucio, Los diez libros de la arqui-tectura, traducción directa del latín de Blánquez,Agustín, Iberia, Barcelona, 1985. p 52-54.

2 Azconegui, Francisco (et Al.), Guía práctica de lacal y el estuco, Editorial de los oficios, León, 1998.p 10-12.

3 Guerrero B., Luis, “Aplicación de la cal en estruc-turas tradicionales de tierra” en Anuario deInvestigación sobre Diseño Sustentable, Facultadde Arquitectura, Diseño y Urbanismo, UniversidadAutónoma de Tamaulipas, Tampico, 2006. p 54.

4 Gárate, Ignacio, Artes de la cal, Editorial Munilla-Lería, Madrid, 2002. p 99.

5 Monjo, Juan, “La evolución histórica de la arqui-tectura de tierra en España” en Arquitectura de tie-

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186 LUIS FERNANDO GUERRERO BACA, FRANCISCO JAVIER SORIA LÓPEZ, BEATRIZ GARCÍA KOCH

rra. Encuentros Internacionales. Centro deInvestigación Navapalos. Ministerio de Fomento,Madrid, 1998. p 33.

6 Ibidem, p 36.

7 Ver en: (www.ambar-minera.com.ar/cal_s.html)

8 Carvalho, Adilson, “Estabilização de solos comadições com cal”, en ABPC, Boletim N°. 13, SãoPaulo, 1997. p 23.

9 Oliveira, Mário M., “O solo-cal: uma visão históri-ca e documental” en Memorias del IV SIACOT-IIIATP, Escola Superior Gallaecia, Monsaraz, 2005.pg 2.

10 Ibidem, p 5.

11 Hoffmann, Márcio, 2002, Efeito dos argilo-mine-rail do solo na matéria prima dos sistemas constru-

tivos com solo cal, Tese de Grado de Maestria,Faculdade de Arquitetura e Urbanismo,Universidade Federal da Bahia, Salvador. P 72.

12 Oliveira, Mário M., Santiago, Cybèle C. yD’Affonseca, Silvia, “The study of accelerated car-bonation of lime-stabilized soils”, en InternationalConference on the Conservation os EarthenArchitecture, Las Cruces, New Mexico, The GettyConservation Institute-US/ICOMOS, Los Angeles,1990. pp 166-170.

13 Olguín, Mario A., Comportamiento físico-mecáni-co de piezas de arcilla dopadas, estabilizadas conminerales como cal y/o yeso, Tesis de Licenciaturaen Ingeniería Civil, UMSNH, Morelia., 2008.

14 Ver en: (www.calhidra.com.mx/index1.html).

ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA

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