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TECNOLOGIA TRADICIONAL Y MEJORADASISTEMA CONSTRUCITO

TAPIAL

INDICE

1. ANTECEDENTES

2. ANALISIS:

2.1. INTRODUCCION

2.2. CONCEPTO

2.3. CARACTERISTICAS

2.4. DIMENSIONES

2.5. CONFORMACION DEL TAPIAL

2.6. CONSTRUCION PREFABRICADA DEL TAPIAL

2.7. CONTROL DE LA POSICION

3. PROCESO CONSTRUCTIVO

3.1 PROCESOS

3.2 MOVIMIENTOS DE LOS TAPIALES

4. NORVATIVIDAD

5. VENTAJAS

6. DESVENTAJAS

7. CONCLUSIONES

9. BIBLIOGRAFIA

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TAPIAL

1. ANTECEDENTES

SE USÓ ABUNDANTEMENTE EN LA ANTIGUA ROMA

Gran parte de la muralla china está hecha de tapial. En España está muy extendido su uso en la regiones secas: Aragón, Castilla, Cataluña, Andalucía, La Mancha… y con el descubrimiento de América se propagó por aquellas regiones.Entre los edificios más significativos de la cultura española construidos en tapial se encuentra el magnífico palacio de la Alhambra de Granada.

Hermoso muro de tapial del tipo de tapia real

con brencas de media luna, en la Calle Alta del Barrio Alto.

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2. ANALISIS

2.1. INTRODUCCION

El tapial como material se caracteriza por su inercia térmica y por un excelente comportamiento higro-térmico, que unidos al valor añadido inherente de la sostenibilidad y la fuerza tectónica de los muros, convierten a este material en un elemento de interés a incorporar en los proyectos de arquitectura actuales.

En general, el tapial como técnica de construcción con tierra necesita una intensiva cantidad y capacidad de trabajo. En este sentido la industrialización en la producción del tapial permitiría una racionalización de los costes de la mano de obra y tiempos de ejecución, a los que se podrían añadir mejoras en aspectos como la dosifcación de tierra y agua, el control de calidad de ejecución, en especial el grado de compactación y, por supuesto, del acabado fnal.

La prefabricación con tierra permite una ejecución fexible en

dimensiones e incluso integrar instalaciones eléctricas y de

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climatización, para no afectar al aspecto fnal de la superfcie del muro de tierra.

La prefabricación es un paso más hacia la modernización de la construcción con tierra, y ha de abrir camino a un material como la tierra cruda en el mercado de la edifcación y, en el fondo, ayudando a encontrar alternativas que nos aproximen a la sostenibilidad.

2.2. CONCEPTO

LA TÉCNICA TRADICIONAL DEL TAPIAL

El tapial es una técnica tradicional de ejecución de fábricas caracterizada por conformar el material en el mismo lugar en el que estará en servicio. El material, generalmente tierra, se conforma por apisonado dentro de un molde que se apoya sobre el mismo muro que se está ejecutando que sirve, a su vez, como único soporte de las actividades de montaje del encofrado, moldeo, desencofrado y traslado del molde hacia la siguiente posición de servicio. Como cualquier otra técnica debe establecer un compromiso entre las necesidades de su ejecución y las exigencias a que deberá hacer frente el muro construido con ella.

Así, como cualquier fábrica, deberá levantarse por hiladas horizontales, contrapear sus juntas, cuidar el aparejo en las esquinas, etc., pero tendrá, además, que ajustarse a unos requisitos de puesta en obra muy exigentes a causa de las limitaciones en la movilidad y seguridad de los operarios que la ejecutan debidas a la escasa super-ficie de soporte que ofrece el propio muro que se está construyendo.

Según Corominas la palabra tapia es prerromana, exclusiva de las lenguas Ibéricas y el occitano. Sostiene que es voz de origen onomatopéyico: “tap” intentaría reproducir el ruido que se hacía al apisonar la tierra. Históricamente, tapial es el tablero que sirve de encofrado y tapia es el propio muro de tierra pisada

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Como técnica tradicional, depurada en el tiempo, cabe suponer que ese compromiso se habrá adquirido minimizando el número de operaciones, de gestos y de elementos precisos para ejecutar las fábricas, sin que por ello se haga menoscabo de las calidades del muro construido. Las dimensiones de los tapiales, sus proporciones, el número óptimo de aros o cárceles precisos para afirmarlos, la conformación de los tapiales, sus movimientos sobre el muro, los giros y encuentros y las propias trazas de los muros, son cuestiones todas ellas relacionadas con la racionalización del tapial tradicional y su influencia en la fábrica construida.

La presente ponencia analiza el tapial desde las limitaciones del proceso y de sus exigencias como fábrica para proponer una visión como técnica extremadamente depurada y muy estable respecto a ciertas características generales, comunes a la mayoría de tradiciones

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constructivas en tapial, y que pueden considerarse como definitorias de esta técnica.

La ponencia considera las tapias construidas autónomamente, sin ayuda de brencas o machos; para muros de gruesos de hasta 60 cm, sin abarcar tapias de obras de defensa o monumentales de gruesos muy superiores a los habituales; y de tapiales ejecutados con agujas metálicas, el más habitual como mínimo desde el s.XVIII. Las variantes excluidas en este párrafo suponen alteraciones sensibles de las li-mitaciones que operan en la técnica definida en la ponencia.

2.3. CARACTERISTICAS

1. El tapial transpira. Como el adobe, tiene capacidad de difusión; también posee buena capacidad para almacenar frío o calor y tiene una emisión radiactiva muy baja. No es buen aislante, pero su grosor le proporciona una gran inercia térmica.

2. Es semejante al adobe, en cuanto a la composición del material: tierra con algún aditivo como paja o crin de caballo para estabilizarlo, o pequeñas piedras para conseguir un resultado más resistente. Pero se distingue por el modo de hacer la fábrica. Los muros se levantan por tongadas de tierra húmeda entre unos maderos o tablas que forman un encofrado, al modo del hormigón en masa, apisonando cada tongada con un pisón.

3. No vale cualquier tipo de tierra para construir tapiales y, para mejorarlas generalmente se le añade áridos para aumentar la maleabilidad de la tierra y cal para añadirle propiedades ligeramente hidrófugas y mejorar la resistencia de los muros (tapia real). Hay que hacer también análisis del suelo que se va a utilizar, y es conveniente definir las proporciones de arena, arcilla y la cantidad de sílice que hay es este último elemento.

El tapial tiene una densidad de entre 1.800 y 2.100 kg/m³,2 y una resistencia a compresión en torno a 1500 kPa (≈15 kg/cm²),2 si bien esta resistencia depende mucho del tipo de tapial y su composición, pudiendo existir oscilaciones normalmente no superiores al 30 %.

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Su estabilidad dimensional es muy buena (0,012 mm/m °C),2 y también sus propiedades como aislamiento acústico: un muro de 40 cm tiene una atenuación acústica de 56 dB2 .

No es buen aislante térmico ya que la arcilla seca y compacta con la que se ejecuta tiene una conductividad térmica (λ) de 1,50 W/m·K3 , lo que para espesores ordinarios de 50 cm supone una resistencia térmica (R) de 0,33 m2·K/W y una transmitancia térmica (U) de 3,00 W/m2·K, niveles de aislamiento térmico que se consiguen con una pared de ladrillo hueco de sólo 12 centímetros de grosor (1/2 pie), considerando para éste λ=0,32 W/m·K3 .

Su calor específico (c) de entre 1670 y 2500 J/kg·K3 y los notables espesores de las paredes, proporciona sin embargo una gran inercia térmica, lo que se traduce en que las construcciones mantienen en el interior una temperatura constante, ajustada a la media diaria de la temperatura exterior. Por esta razón, en climas continentales donde en verano los días son calurosos y las noches frescas, el interior se mantiene fresco. Sin embargo en invierno, en esos mismos climas, las construcciones de tapial son frías.

El tapial resiste muy mal la tracción, por lo que no admite cargas horizontales y es frecuente que se fisure con el tiempo. Asimismo es muy sensible a la erosión y a los agentes atmosféricos, exigiendo un mantenimiento cuidadoso de sus paramentos exteriores, que en España normalmente se revestían con mortero de cal o bastardo y se pintaban con lechada de cal. Por esta razón las construcciones se encalan periódicamente.

2.4. LAS DIMENSIONES DE LOS TAPIALES

El elemento más pesado que interviene en el proceso de ejecución de las tapias son los tapiales. El control de su peso será decisivo por cuanto de su ligereza dependen los movimientos que debe efectuar a lo largo de la construcción del muro: desencofrado, avanzar en la hilada, girar en las esquinas, levantarse a la hilada superior y los propios de entestadas con otros muros.

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Controlar el peso de los tapiales quiere decir limitar sus dimensiones: altura, longitud y grueso. Un tapial ligero, y por tanto de pequeñas dimensiones, facilitará a los tapiadores los movimientos que deben efectuar con él pero, a su vez, implicará poca superficie de muro ejecutado en cada tapia y, por ende, poco rendimiento de las operaciones de desplazamiento y fijación de los tapiales. Será preciso por tanto que las dimensiones de los tapiales sean las máximas posibles, pero sin superar un peso mucho mayor de 25 Kg, considerando éste como el peso que permite manipular el tapial a un solo operario, sujetándolo con un solo brazo y ejecutando movimientos sencillos aplicados en el centro de gravedad del encofrado.

La altura de los tapiales tiene una limitación a su dimensión máxima: en el momento de verter y apisonar las tierras los tapiales definen físicamente el ámbito donde se producen los movimientos de los tapia-dores. Para el compactado de las tierras con el pisón, el tapiador ejecuta un movimiento con sus brazos que requiere un espacio superior al grueso del muro. Sobre todo en las primeras tongadas, una altura de tapiales superior a los 75-85 cm. ocasionaría una intromisión de éstos en el ámbito preciso para los movimientos del tapiador en una operación tan delicada en la definición de la calidad del material final como es la compactación. No existiría, en principio, una limitación a la dimensión mínima de la altura de los tapiales.

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La longitud de los tapiales es subsidiaria de una limitación semejante: el número de cárceles o aros que sujetan los tapiales en su posición. De cara al rendimiento del proceso, interesa que la longitud de los tapiales sea la máxima posible. Ahora bien, ese aumento de longitud implica o un aumento del número de aros o cárceles que sostienen los tapiales sobre el muro o un aumento en el grueso de los tapiales para resistir las tensiones ocasionadas por el vertido y compactación de las tierras. Lo uno atenta contra la minimización de elementos y operaciones del proceso y lo otro aumenta el peso de los tapiales. La longitud óptima de los tapiales será aquélla que permita un número mínimo de aros con una separación mínima entre ellos. La separación mínima entre aros tiene una limitación similar a la comentada para la altura de los tapiales respecto a los movimientos de los operarios: unos 75-85 cm., al que correspondería el grueso mínimo de tapiales. ¿Cuál es el número mínimo de aros o cárceles para sustentar los tapiales?

El modo tradicional de sujección de los tapiales en su posición de servicio, en el momento de verter y compactar las tierras, consiste en el

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apoyo sobre las agujas, que atraviesan el grueso del muro en las ta-pias de la hilada inferior, y el contrafuerte lateral aportado por los costales fijados, dos a dos, por el garrote de cuerda superior y el codal que, de tapial a tapial, impide su vuelco hacia el interior y marca el grueso del muro.

La utilización de agujas metálicas, corriente ya durante el s.XVIII, proporciona una pequeña ventaja respecto al uso de agujas de madera. Si para colocar la aguja de madera es preciso excavar una caja en la tapia inferior, la coincidencia de diámetro entre la aguja metálica y el codal que contrarresta la tensión del garrote entre costales permite aprovechar el agujero dejado por el codal para insertar la aguja que sostendrá los tapiales de la tapia correspondiente de la hilada superior sin otras operaciones complementarias. Naturalmente ello obliga a mantener el codal en su lugar hasta el final de la operación de llenado del encofrado, lo que ocasiona ciertas molestias al tapiador, que acostumbra a retirar el codal cuando el volumen de tierras vertido y apisonado es suficiente para contrarrestar la tensión del garrote.

En principio, la adquisición de esa pequeña ventaja puede resultar insignificante si valoramos tan solo el trabajo de abrir las cajas para asentar las agujas. Pero el resultado que este cambio ocasiona en la técnica es excepcional. Establece una relación entre las tapias de las diferentes hiladas que genera una trama ortogonal de ordenación que regula todo el aparejo de las tapias. La trama resultante permitirá el máximo aprovechamiento del encofrado regulando, además, la relación entre el tamaño de las tapias y la dimensión real del muro, así como mecanismos adicionales para asegurar la posición del encofrado en el muro, de forma que se establecen unas condiciones mínimas de horizontalidad de las hiladas y verticalidad y planeidad del muro.

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En definitiva permite el desarrollo de toda una estructura de control de la fábrica, imbricada dentro de las operaciones propias de la ejecución de la tapia, sin necesidad de mantener permanentemente instrucciones adicionales que aseguren el cumplimiento de las exigencias de la fábrica.

La trama formada por los agujeros de los codales genera una relación entre las tapias de diversas hiladas que ordena la ejecución de la fábrica

Esta trama definida por los agujeros de las agujas obliga a establecer, en primer lugar una relación entre tapias contiguas y los agujeros que ocupan. Con el mínimo de dos aros de sujección de los tapiales, y teniendo en cuenta que deben mantenerse contrapeadas las juntas entre hiladas consecutivas, las posibles soluciones que pueden encontrarse (dos agujeros por tapia o uno compartido con el precedente) producen ineficiencias o bien en el grueso de los tapiales o en la superficie efectiva de tapia respecto a la superficie del tapial. En ambos casos se ocasionaran, además, problemas en la resolución de

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giros de esquinas o el soporte de los tapiales al desplazar el encofrado, como luego veremos.

La utilización de tres aros de sujección de los tapiales, con la junta entre tapias coincidiendo con uno de ellos, resulta el más eficiente. El contrapeado de juntas se obtiene en hiladas contiguas desplazando un módulo de la trama (espacio entre agujeros) una hilada respecto a otra, los tapiales pueden afirmarse contra la tapia precedente gracias al aro común que comparten, la superficie efectiva de la tapia respecto a los tapiales es máxima y, como analizaremos más adelante, permite resolver giros y desplazamientos de forma óptima.

¿Qué longitud de tapiales resulta de esa disposición de tres aros? Si ajustamos la distancia entre aros a los 75-85 cm. comentados como distancia mínima, resultará una longitud efectiva de 150-170 cm. que, sumándole las longitudes precisas para solapes con las tapias precedentes, conduce a longitudes totales cercanas a los 2 metros.

Así, con una altura de 75-85 cm. y una longitud de unos 2 mts., el grosor que se deduce, para mantener el límite de 25 Kg. de peso es del orden de 2,5 cm. Mientras la altura y la longitud pueden ser comprobadas midiendo las dimensiones de las tapias en edificios existentes, el grueso sólo puede verificarse con la observación directa de los tapiales, cosa difícil en lugares donde la tradición de construir en tapial hace tiempo que haya desparecido. Rondelet da la cifra de 2,7 cm., Villanueva entre 2,5 y 3,3 cm., y otros autores actuales, como Fermí Font describiendo los tapiales tradicionales de la comarca de Els Ports en Castellón, dan un orden de magnitud similar.

Es preciso advertir que las limitaciones aportadas son aproximadas. No existen unas dimensiones fijas o estables. Pero sí puede comprobarse que ese entorno de dimensiones, así como los tres aros de sujección del encofrado, son constantes en la tradición constructiva del tapial de agujas metálicas y, como se ha tratado de demostrar, responden a una optimización del proceso, no dependiendo más que en menor grado de costumbres locales o de decisiones arbitrarias.

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2.5. LA CONFORMACIÓN DE LOS TAPIALES

El tapial se constituye por la superposición de diversas tablas, dispuestas en el sentido longitudinal. Esta disposición obliga a la existencia de unos montantes transversales que unan las tablas para mantener la unidad del elemento.

Rondelet y Villanueva, así como la mayoría de autores, coinciden en describir estos montantes y en situarlos en el exterior del tapial para evitar su intromisión en el interior del muro y evitar que deje su

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impronta en el grueso del muro. No obstante, esta disposición de los montantes no resulta tan evidente.

En el momento de verter la tierra dentro del encofrado, ésta dispone de un mínimo de humedad que permite su moldeo. Parte de este contenido de humedad debe ser expulsado por el apisonado para proceder al desencofrado inmediato una vez lleno el molde. El agua expulsada moja constantemente la madera de los tapiales por la cara que ofrece al interior, y ello ocasiona su deformación. Para paliar este

problema, el tapial tradicional dispone de un doble mecanismo.

En primer lugar, las tablas que lo conforman se encuentran separadas ente ellas por una distancia del orden de 3 mm que permiten tanto independizar la deformación de cada tabla como, y sobre todo, permitir la salida del agua expulsada por el apisonado, evitando así al máximo su absorción por la madera.

En segundo lugar, el tapial se conforma de manera que pueda disponerse indistintamente ofreciendo cualquiera de sus dos caras al interior del encofrado. Ello permite que, periódicamente, el tapial se voltee y se cambie la cara ofrecida a la tierra, consiguiéndose tanto un humectado similar en ambos lados de la madera como unos periodos de secado de cada superficie, reduciendo de ese modo la deformación de los tapiales.

La colocación de los montantes en la cara exterior de los tapiales pierde así su sentido: no existe tal cara exterior pues ambas lo son a lo largo de la ejecución del muro. Los tapiales tradicionales disponen dos únicos montantes a ambos extremos del encofrado, uno en cada cara.

Esta disposición obliga a tener los montantes fuera de la superficie útil del tapial, la que realmente actúa de encofrado, para evitar que afecte la forma de la tapia. El montante posterior, el más próximo a la tapia precedente, debe quedar dispuesto en el exterior del encofrado. El montante anterior será el que quede en

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Alzados y planta de los tapiales mostrando la posición de los montantes que sujetan las tablas su relación entre la tapia que se conforma la cara interior del encofrado, pero debe quedar fuera de la superficie útil del tapial. Ello produce un aumento en la longitud total del tapial pero permite introducir un nuevo elemento del encofrado de gran importancia en la técnica: el cabecero.

2.6. CONSTRUCCIÓN PREFABRICADA EN TAPIAL

La del tapial es un tipo de construcción pensada para su ejecución en obra. Está reconocido de forma general que esta técnica de construcción necesita de una intensiva cantidad y capacidad de trabajo. Un sistema más racionalizado de ejecución sólo es posible de manera limitada con la ayuda de máquinas de construcción convencionales desarrolladas por la industria moderna. Estas condiciones básicas de ejecución han sido en los últimas décadas una limitación importante para el uso intensivo del tapial.

El inconveniente de este tipo de construcción es parecido en general al de la construcción en adobe: la falta de valor que se le da al trabajo. Sería en este sentido deseable que la relación del coste de la energía en comparación con el del trabajo humano se invirtiera.

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Ha tenido que ser a partir de una mirada ecológica y la búsqueda de alternativas más sostenibles para el mundo de la construcción, que el tapial ha resurgido con una interesante perspectiva de futuro.

Desde 1997, en Austria dos empresas han construido y colocado más de 600 piezas de tapial. La pregunta crucial en cada una de esas obras no fué dónde iba a ser fabricada la pieza de construcción, en taller o in situ, sino si era realmente posible una construcción en tapial.

La prefabricación del tapial tiene ventajas decisivas respecto al trabajo in situ, propias de las técnicas racionalizadas:

La producción se puede realizar independientemente del tiempo exterior, evitando interrupciones e imprevistos durante la ejecución. Se pueden calcular los rendimientos de ejecución con gran precisión, optimizando los métodos de trabajo. Se reducen los tiempos de trabajo

en obra. Se mejora la planifcación de la obra y la coordinación de las intervenciones en la misma, reduciendo los tiempos de entrega del conjunto edifcado. Se mejoran los procesos de control de calidad y así como la calidad fnal de la pieza (dosifcaciones, grado de compac-tación, textura de acabado).

CARACTERÍSTICAS DEL TAPIAL PREFABRICADO

Características genéricas

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La tierra del tapial y las mezclas con la misma son principalmente solubles al agua. Si se humedecen de nuevo estos con la suf-ciente agua, se perderá la compacidad del material producida por su sequedad y será éste de nuevo moldeable y plástico. Esto hace de la materia del tapial un elemento totalmente reciclable las veces que sea necesario sin que se produzcan pérdidas de calidad en el material que lo compone.

Hay muchas tentativas y desarrollos enfocados a conseguir disminuir esta solubilidad para hacerlo más resistente a la erosión del paso del tiempo, y es efectivamente posible hacerlo con la ayuda de aditivos, pero el tapial pierde de este modo muchas de sus características positivas.

El tapial tiene la capacidad de intercambiar humedad de forma muy rápida con el ambiente, absorbiéndola y cediéndola con rapidez. Esta alta difusibidad a través del material es uno de los motivos que hacen que los espacios construidos con tapial sean saludables y produzcan un ambiente interior saludable y agradable.

Por esta misma característica se conservan también especialmente bien las armaduras interiores de madera.

En relación al fuego la tierra tiene un muy buen compartamiento tanto en resistencia al fuego como en estabilidad al mismo.El material tapial prensado reacciona, como mezcla mineral que es, como inhibidor del fuego y con una gran capacidad estática y estabilidad a altas temperaturas.

Los muros realizados en tapial prensado tienen una muy buena capacidad de aislamiento acústico debido a su gran densidad y grosor de pared que viene dado por el sistema constructivo. Su porosidad y textura superf-cial le proporcionan un relativamente buen comportamiento a la absorción acústica.

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El tapial prensado tiene, dependiendo de su composición y su futuro uso, un peso es-pecífco de entre 1.700 y 2.100 kg/m3. Por ello no puede ser visto como material de aislamiento térmico. El coefciente de transmisión térmica se sitúa, dependiendo de su composición, entre los 0,64 y los 1,03 W/ mK. Debido a la variabilidad de combina-

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ciones en su composición y a las pocas investigaciones realizadas sobre este aspecto, se espera en el futuro una fuerte innovación del material.

2.7. CONTROL DE LA POSICIÓN

De las seis caras que definen cada tapia, dos son delimitadas por superficies de tapias precedentes, dos lo son por los tapiales, la superior no precisa encofrado y la sexta, la testa anterior de la tapia, puede conformarse en talud, como hacen muchas tradiciones de tapial, o delimitarse por un último elemento de encofrado, el cabecero, que cierra el volumen a tapiar.

El cabecero, conformado por tablas verticales unidas por travesanos horizontales, se dispone entre los tapiales verticalmente, utilizando, como elementos que definen su posición, los montantes interiores de los tapiales, de forma que éstos quedan al exterior del encofrado y, a su vez, impiden que el cabecero sea expulsado hacia adelante al verter y compactar las tierras.

El cabecero, cuya anchura coincide exactamente con el grueso del muro que se ejecuta, permite obviar el codal del aro más avanzado puesto que compensa la tensión del garrote. Pero además cumple otras funciones más importantes. Los tapiales solapan un tanto con la tapia precedente pues, entre otras cosas, comparte un aro con ella. Este aro, con su presión sobre el encofrado, asegura la coplaneidad del solape y, por tanto, una primera guia para el mantenimiento de la planeidad y verticalidad del paramento ejecutado en la tapia que se va a ejecutar. El cabecero, ajustado a los tapiales por el aro más avanzado del encofrado, que en su forma reproduce la sección de la tapia es el otro elemento extremo que asegura el mantenimiento de esas condiciones de buena ejecución de la fábrica.

Efectivamente, aunque el uso de la plomada al disponer los tapiales siempre es beneficioso, de hecho el ajuste del cabecero con los tapiales, gracias también a los montantes anteriores de los encofrados, es el elemento decisivo en el ajuste de la verticalidad y coplaneidad de la nueva tapia, hasta el punto que la plomada es más

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un elemento de verificación que de guía, por cuanto si no se han ajustado bien los tapiales no queda más remedio que desliar los garrotes y repetir la operación.

La horizontalidad de las hiladas depende, con el uso de las agujas metálicas, de la adecuada disposición de los codales de la hilada inferior que servirán de contramolde para el paso de las agujas. En realidad de uno de los dos codales que se montan en cada tapia.

Al soportarse los tapiales sobre tres agujas puede producirse la situación que el central quede más elevado que los extremos ocasionando giros sobre este punto. Además, al contrapear las juntas, resulta que los tapiales de la hilada superior se apoyarán sobre los codales intermedios de las tapias. Así, el recurso es controlar adecuadamente la posición del codal central, mediante una galga respecto a la arista superior de los tapiales, por ejemplo, y mantener siempre en un nivel inferior el codal más próximo a la tapia anterior. Ello permite mantener, con esta simple operación de galgar el codal intermedio, una envidiable horizontalidad de la hilada sin que sea menester el auxilio de hilos o niveles.

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Sección longitudinal y transversal del encofrado montado y en posición de servicio


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3. PROCESOS DE CONSTRUCCION

3.1. PROCESOS

Esquema de la construcción de un muro de tapial (según Bardou y Arzoumanian).

La compresión ejercida por el pisón hace que los muros tiendan a abrirse hacia los lados. La combinación de los costeros

( postes verticales)fijados por la parte inferior con agujas de hierro y con sogas por la parte superior que los van uniendo a pares permiten a la estructura soportar la compresión sin problemas.

Las agujas suponen una evolución frente a los tradicionales maderos que, por supuesto, quedaban tan firmemente unidos al muro que resultaba imposible sacarlos, por lo que resulta sencillo identificar tapias medievales por los huecos dejados (mechinales) por la madera al desaparecer con el paso de los siglos.

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La tapia real: tras una primera tongada de 8-10 cm de tierra humeda, se apisona. Sobre esa, una capa de costra humeda(3 partes arena, 1 de cal), apisonada tambien. Con 8-10 tongadas se llena el molde ( un hilo de tapia, 80-85 cm altura; 45 espesor mínimo), tras el cual se desmonta y se vuelve a montar a continuación en la misma hilada.

El equipo suelen ser 5 personas: dos apisonando, uno amasando, dos peones transportando.Esquema del tapial:

Las tapias se sostienen con los costeros, que a su vez se fijan al otro lado con agujas. El pisón se utiliza para comprimir el tapial. La estructura resulta ligera y perfectamente desmontable.

La debilidad del tapial es que debe estar cubierto siempre porque el agua de lluvia lo desmorona, por lo tanto se debe garantizar que no soporte la lluvia verticalmente. La lluvia que jostrea lateralmente es bien soportada porque se forma una película que lo impermeabiliza. Si se apisonaba debidamente y la tierra era apropiada la durabilidad era sorprendente.

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La mezcla se compone de barro, arena si hay que corregir la proporción arcilla-arena , balastro y paja corta ( 2-3 mm)

Es conveniente preparar la mezcla el dia antes si la tierra está demasiado seca, por ejemplo en verano, para permitir que sea seca pero hidratada, de manera que al compactar se comprima fuertemente. La hormigonera nos proporciona un buen indicador ya que la mezcla nunca debe dejar de estar seca. En cambio tomando un puñado de mezcla, esta debe tener la suficiente humedad como para que, al prensarla, mantenga la forma.

La resistencia típica es de unos 9-12 kg/cm2 para alturas de hasta 4 metros. Como aislante acústico, reduce 56 Decibelios en un muro de 45 cm para una frecuencia de 500 Hz

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La utilización de cal con el barro no solamente hace que la mezcla sea más cohesiva, sino que evita lel asentamiento de hormigas y demás insectos.

Los revoques se hacen con barro adicionado con aceite de linaza, pero vigilando la composición, ya que la mayoría de aceite de linaza comercializado contiene un veneno

Los costeros pueden utilizarse para soportar una roldana que nos facilite subir el material a partir de una cierta altura.

Es conveniente asentar el tapial sobre una primera capa de piedra (cantos rodados y mortero de cal), que crea una barrera horizontal a la humedad por capilaridad.

El tapial tiene un excelente comportamiento térmico, fresco en verano, cálido en invierno, y es un buen aislante acústico ( reducción de unos 50-60 decibelios para un muro de 40 cm , para una frecuencia de 500 Hz. Es resistente al desgaste y punzonamiento, como se puede comprobar en las reformas de casas antíguas.

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3.2. LOS MOVIMIENTOS DE LOS TAPIALES

La fábrica se levanta por hiladas. Es preciso concluir una hilada antes de empezar la superior. Los tapiales avanzan siempre en el mismo sentido dentro de una hilada, excepto algunos puntos muy concretos, por adición de sucesivas tapias. Así resulta que el movimiento básico del encofrado es la traslación horizontal en el sentido de avance de la hilada.

Para efectuar esta traslación una vez llena la tapia hay que desmontar los aros. Los tapiales, una vez libres pueden moverse para colocarse en su nueva posición. Dado que es el elemento más pesado, es preciso que su movimiento sea el más corto posible y con el mínimo número de movimientos. Lo más óptimo es que el tapial se mueva tan sólo de su posición de partida hasta la nueva sin estadios intermedios y con el mínimo trabajo posible.

La distancia más corta posible es la linea recta y el mínimo trabajo posible para desplazarlo de una posición a otra es seguir esa distancia más corta. Los tapiales se desplazan, pues, hacia su nueva posición trasladándose horizontalmente sobre las agujas, sin ningún otro movimiento complementario, sea de abatimiento, sea traslación vertical.

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Las agujas, de sección circular, actúan como auténticos rodetes que ofrecen una mínima fricción en el apoyo de los tapiales permitiendo, además, que en ningún momento de la operación sea preciso, por parte de los tapiadores, soportar el peso de los encofrados. Para efectuar este movimiento es preciso, no obstante, liberar los tapiales de los aros y que existan apoyos para ellos tanto en la posición de salida como en la de llegada.

Para conseguirlo, el desmonte de los aros no es ni total ni arbitrario. Los tapiales se sustentan sobre las agujas pero deben su estabilidad a los aros que los fijan. Desmontar todos los aros implica tener momen-tos en los que debe evitarse el vuelco de los tapiales por otros medios,

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por ejemplo en el instante de trasladarlos. El aro común entre tapias contiguas no se desmonta, sólo se afloja el garrote y se mantiene en su posición tanto para evitar el vuelco de los tapiales como para indicar el fin de la traslación: sus costales actúan de topes contra los que quedaran frenados los montantes posteriores de los tapiales que, recordemos, quedan por el exterior del encofrado.

La aguja del aro más avanzado queda, pues, en su posición y sirve de apoyo avanzado de la posición inicial del tapial y de apoyo retrasado de la posición final. Para no tener que disponer de agujas suplemen-tarias, una de las otras dos agujas que soportan el tapial debe colocarse en la nueva posición antes de efectuar el movimiento. Puede parecer que lo idóneo sea trasladar la aguja intermedia hacia el agujero más avanzado de la nueva posición, pero ello produciría, al efectuar el movimiento del tapial, que el encofrado se apoyaría sólo en la aguja del aro común, con un desfavorable brazo de palanca para el operario que, de pie sobre la hilada inferior, estira hacia si los tapiales. Para evitarlo, los tapiales se desplazan, una vez retirados los aros posteriores y aflojado el aro común, hasta que apoye únicamente sobre las dos agujas más avanzadas. Se traslada entonces la aguja más atrasada hacia la posición más avanzada de la nueva posición y se mueven los tapiales hacia ella.

Una vez colocados los tapiales, se monta el aro más avanzado con la ayuda del cabecero, se afirma de nuevo el aro común y se monta el aro intermedio.

El giro de la hilada en un ángulo del muro es uno de los momentos críticos por cuanto las condiciones de movilidad de los elementos se extreman y se marcan las condiciones esenciales para mantener las cualidades de la fábrica.

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En primer lugar, cuando la hilada llega a una esquina y debe girar es preciso que la tapia que lo hace sea la que cabalgue en el muro que define el cambio de dirección. En caso contrario, serían precisos dos cabeceros para realizar la primera tapia después del giro

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4. NORMATIVIDAD

Requisitos específicos para construcción de edificaciones de tapial

Condiciones de tierra a utilizar

- El ingerniero responsable deberá validar las características de la tierra a utilizar para construir con tapial, en el siguiente orden:

- Suficiente presencia de arcilla, mediante la prueba “ presencia de arcilla” del numeral 4.2.1 tierra.

- Equilibrio de la arcilla y arena gruesa. Mediante la prueba “ control de fisuras” o “ dosificación suelo – arena gruesa” del numeral 4.2.1 tierra.

- Máximo contenido de humedad. Mediante pruebas de campo “contenido optimo de humedad” ver anexo 4- prueba “contenido optimo de humedad”

- En los suelos arcillosos se debe usar paja de aproximadamente 50mm de largo en proporción de 1 volumen de paja por 5 de tierra, lo que ayuda al control de fisuras y resistencia. Esta proporción debe ser en el inicio de la obra para evitar el rebote del mazo durante la compactación.

5. VENTAJAS

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1. Es el material más abundante que hay, ya que se consigue casi en cualquier lugar.

2. Debido a su naturaleza físico-química, la tierra cruda presenta una gran estabilidad y resistencia al fuego, resultando esta claramente superior a otros industriales como el acero y el ladrillo.

3. Con respecto al hormigón armado, el tapial tiene mayores posibilidades de diseño, mejor aprovechamiento de los materiales que sirven para levantar las cubiertas, entrepisos,contrapisos y remates y, lo que es importante en la actualidad, son mucho más baratas.

4. Son monolíticas por lo tanto poseen una mayor estabilidad, Presenta mayor resistencia sísmica.Aunque la resistencia de estos materiales puede ser inferior a otros industriales existentes como el ladrillo, a escala humana resulta suficiente. Un edificio de adobe y tapial correctamente construido y mantenido puede llegar a superar fácilmente los 100 años de vida útil en buen estado. En teoría y con el mantenimiento adecuado, un edificio de adobe podría resistir de manera indefinida.

5. Con respecto a las rígidas viviendas de hormigón: al barro se lo puede moldear como si fuera plastilina y, por eso, abre un sinfín de posibilidades constructivas

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6. Tiene cualidades térmicas pues el barro es el mejor regulador natural del clima que se conoce, siempre están a unos grados por encima o por debajo de la temperatura ambiental, ósea son cálidas en el frio y frescas en el calor.El interior de una casa construida con este material requerirá un uso mucho menor de sistemas de climatización que en una convencional de materiales industriales. El coeficiente de conductividad térmica del adobe es de 0.25 W/m ºC siendo el del ladrillo de 0.85W/mºC y el del hormigón/concreto de 1.50 W/mºC

7. como la tierra es un excelente aislante acústico y sonoro, la contaminación por ruido es casi inexistente.Las viviendas construidas con tierra cruda quedan más aisladas de los ruidos exteriores, resultando más silenciosas que otras construidas con materiales industriales convencionales. Por otro lado, su superficie irregular difumina el ruido producido del interior de las viviendas, lo que evita las reverberaciones y propicia un interior más silencioso y agradable.

8. Con respecto a lo económico Es el 20 por ciento más barato que el hormigón

9. Su simplicidad de ejecución es ideal para la autogestión y procesos autoconstructivos.Este material, al encontrarse de forma natural en el terreno y al contar con un proceso de fabricación sencillo que no requiere equipo complejo, puede fabricarse de manera manual sin mucha complicación. Este hecho, unido a lo relativamente sencillo de su proceso constructivo, lo hace accesible para autoconstructores. No en vano, el adobe y el tapial, han sido materiales tradicionalmente usados en autoconstrucción por miles de años en muchos lugares del mundo.10. Construir con tapial ayuda al medio ambiente ya que, es la mejor herramienta para mejorar las condiciones del hábitat. Los materiales usados

6. DESVENTAJAS

1. Es difícil conseguir personal cualificado.

2. La composición de los suelos nunca es uniforme.

3. Su proceso de construcción puede ser más lento

4. Lo que se ahorra en material se gasta en mano de obra.

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5. No tiene mucha durabilidad ya que es susceptible a la humedad,

erosión, etc.Debido a la naturaleza mecánica del material, las

estructuras de adobe y de tapial son vulnerables al efecto de los

temblores y de los terremotos. Existen no obstante técnicas

constructivas de sencillo desarrollo que permiten a este tipo de edificios

ser resistentes a estos fenómenos naturales. Diseñar la planta de la

casa de forma ortogonal, dotarla de cubiertas ligeras y rígidas o una

corta longitud de los muros son algunos de los procedimientos que hace

que los edificios con tierra cruda sean resistentes a los sismos

6. El agua produce sobre el adobe y el tapial, un efecto erosivo similar al

ejercido sobre el suelo sin vegetación. No obstante existen diversas

técnicas que la cultura popular ha desarrollado en diferentes partes del

mundo para solventar este problema. Para evitar el efecto negativo del

agua de lluvia que se acumula en el suelo en momentos de precipitación

intensa, los edificios construidos con tierra se sustentan sobre cimientos

de piedra (o de cualquier otro material resistente al agua, hasta una

altura en la que el agua no pueda llegar a ella. Para los casos de lluvia

racheada (que cae con cierta inclinación por acción del viento) existen

otras soluciones como colocar aleros o recubrir el muro con una capa de

cal.

7. Requiere mayor mantenimiento.

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8. La construcción con tierra cruda, debido a la resistencia del material,

limita a dos alturas el número de pisos con que se puede construir un

edificio

9. Fragilidad frente a desastre naturales, los materiales hechos con tierra,

adobes, adobón o tapial, tienen desventaja frente a los fenómenos

naturales como los sismos e inundaciones. Por eso es necesario

reforzar los muros con mallas, cinchas, contrafuertes y

riostras. La solera, que amarra las paredes con la cubierta, debe ser

elaborada con cuidado.

10. Aceptabilidad social es una de sus desventajas urbanísticas, las casas

de tapial, a pesar de sus muchas ventajas, tienen un gran pero: debido

al grosor de sus muros (desde 45 centímetros en adelante) son

totalmente inconvenientes para levantarlas en las ciudades, donde cada

metro cuadrado de suelo tiene un gran valor, por lo que las paredes no

pasan de los 20 centímetros de espesor.

11. La resistencia del suelo debe ser de 150 kg/cm2 mínimo; es decir,

deben ser terrenos

duros. Además, las paredes no deben tener una altura superior a ocho

veces su espesor y la tierra debe tener una granulometría uniforme

7. CONCLUSIONES

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La solución de muro que tiene un impacto ambiental menor es la que denominamos tapia, por sus semejanzas con los tradicionales muros de tapial. La solución que se propone formada por un hormigón pobre como aglomerante que incorpora áridos reciclados es la más interesante. Cabe destacar que aunque esta solución incorpora materiales que han sido sometidos a procesos industriales, algunos intensivos en consumo de energía (fabricación del acero y del mortero y reciclaje de los áridos), y tiene una masa relativamente alta (tres veces mayor), consume menos energía.

Desde el punto de vista de los residuos sólidos que se originan en el proceso de construcción, la solución más adecuada es la de parte de obra de fábrica y de hormigón y la peor la de tapial. El muro de tapial produce una mayor cantidad de deshechos, principalmente debido a la gran masa del elemento y a la técnica constructiva de ejecución. Aunque debemos considerar que, en cambio, su materia primera es un producto procedente del reciclado de residuos de construcción.

La energía consumida por ambas soluciones de muro de tapial es semejante. Sin embargo su efecto sobre el aire no lo es. La tapia aglomerada con cemento tiene un efecto invernadero casi el doble de la de cal. En los otros efectos sobre el aire los impactos se reparten de forma más irregular.

El muro de hormigón armado tiene un impacto sobre el aire importante (efecto invernadero, acidificación, contaminación). Sobre otros efectos, eutrofía, metales pesados y carcinoma, también tiene un impacto decisivo. Solamente en los residuos sólidos que origina su impacto ambiental es bajo.

Se pueden reciclar con facilidad los áridos después del derribo, mejorando substancialmente el proceso de ciclo de vida.

Presenta una contaminación por consumo de energía reducida.

En cuanto a los residuos sólidos, debe mejorarse el proceso de reciclado para fomentar su viabilidad económica y, por otro lado, incorporar residuos sobrantes del proceso de ejecución de la obra ( los de naturaleza pétrea) en el mismo muro.

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8. BIBLIOGRAFIA

FUENTES DE INFORMACIÓN • CAPECO.- Manual práctico del residente de obra • REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES. – Primera Edición, Junio 2007 • CRATERRE.- Seguir Construyendo con tierra • GALLEGOS HÉCTOR, CASABONE CARLOS y otros. Construcción de Estructuras • HARTKOPF VOLKER, Técnicas de Construcción Autóctona del Perú. Agencia para el Desarrollo Internacional. Washington, D.C. 1985 • PNUD/UNESCO, El adobe. Simposio Internacional y curso – Taller sobre conservación del adobe. Lima 1983 • JOHAN VAN LENGEN, Manual del Arquitecto Descalzo – Como construir casas y otros edificios. – México 1997

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• JUNTA DEL ACUERDO DE CARTAGENA – JUNAC. Cartilla de Construcción con Madera • JUNTA DEL ACUERDO DE CARTAGENA. Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino - Lima 1984 • SOVERO GUILLERMO, GUDIEL DEMETRIO – La vivienda reforzada de adobe de dos pisos – UNSAAC NUFFIC 1990 Cusco, Setiembre 2014

http://es.wikipedia.org/wiki/Tapial .

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https://www.google.com.pe/search? q=sistema+tapial&espv=2&biw=1366&bih=633&source=lnms&sa=X&ei=ImjZVPyOLI3gsAT_u4DYDw&ved=0CAcQ_AUoAA&dpr=1#q=proceso+constructivo+de+sistema+tapial&spell=1.

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tapial informe.docx

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