Eco-BLOCK: ES un ECO-CONCRETO, bioconcreto, O material compuesto de matriz cerámica (cemento DE viruta del desperdicio de la industria de la madera, abaratando los costos de materia prima), PARA EL ECODISEÑO en arquitectura SUSTENTABLE. cuya densidad es 47% menor que los hormigones convencionales. Con un diseño de sistema modular de encastre en seco que acelera los tiempos de construcción, con lo cual se busca como objetivo obtener un fuerte impacto social en la demanda habitacional de los sectores de escasos recursos económicos que afronta Latinoamérica.

1 - INTRODUCCIÓN:

Eco-Concreto es el concepto para el desarrollo de un Bio-Concreto o material compuesto cuya matriz es cemento (tipo Portland) mas un agente de agregado fino (aserrín) y otro grueso (viruta), provenientes de los residuos de aserraderos y la industria de la madera como el: astillado, canteado y aserrado. Esta biomasa junto al cemento (tipo Portland) genera un material cuya densidad es 47% menor a los hormigones convencionales (cemento + arena + grava o canto rodado).

En síntesis bio-concreto es un hormigón liviano (no celular, no poliestireno expandido).

2 - FUNDAMENTACIÓN:

En este proyecto se decidió avanzar, tomando los fundamentos de doce (12) publicaciones académicas:

- Paper n° 1: Publicado por los ingenieros Antonio L. Beraldo de la Facultad de Ingeniería Agrícola (Universidad Estatal de Campinas - Brasil) y Humberto Balzam de la Facultad de Ingeniería (UB - Argentina):  "Compuestos no-estructurales de cementos comerciales y aserrín de maderas Argentinas" (versión online ISSN 0718-221X): dx.doi.org/10.4067/S0718-221X2009000300006

- Paper n° 2: Publicado por Antonio Ludovico Beraldo, Michelle Rodriguez y Angélica Mendes bajo el título "Compuesto de aserrín cemento" de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad Estatal de Campinas - San Pablo - Brasil. Para más información ver: CompuestoAserrínCemento.doc (119808)

- Paper n° 3: Publicado por Antonio Ludovico Beraldo (Facultad de Ingeniería Agrícola - Universidad Estatal de Campiñas - San Pablo - Brasil ) y Aldo Antonio Ballerini Arroyo e Mário Antonio Núñez Decap. Facultad de Ingeniría de la Madera, Universidad de Bío-Bío - Concepción - Chile (versión online): madeira.set.eesc.usp.br/article/viewFile/201/pdf

- Paper n° 4: Para un estudio detallado de los denominados "Hormigones livianos" remitirse al siguiente artículo del ICPA (Instituto del Cemento Portland Argentino), en el link: Paper4.pdf (4025085)

- Paper n° 5: Publicado por Pereira Yip-Min, Aura Vanesa y Sanchez Nava, Jenny Nohemi (Tutor Jesus Medina) "Diseño de un bloque compuesto de concreto ligero con polvo de aserrín" de  la Facultad de Ingeniería - Universidad Rafael Urdaneta - República Bolivariana de Venezuela:  Paper5.pdf (1010668)

- Paper n° 6: Tesis publicada por el Ing. Jarinzi Corona Terán: "Caracterización físico-mecánica de un material compuesto a base de asserrín y cemento". Director de Tesis: Dr. José Cruz de León. Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. México: Paper6.pdf (599326)

- Paper n° 7: Publicación de autores varios: "Hormigones con agregados livianos". Departamento de Mecánica Aplicada y Estructuras. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura. Universidad Nacional de Rosario: paper7.PDF (255101)

- Paper n° 8: Publiado por Luis Fernando Valdez Guzmán (Facultad de Ingenierías en Ciencias de la Tierra), Gabriel Eduardo Suárez Alcívar (Escuela Superior Politécnica del Litoral: ESPOL) e Ing. Gastón Proaño Cadena (Campus Gustavo Galindo, Guayaquil, Ecuador): "Hormigones Livianos": Paper8.pdf (405258)

- Paper n° 9: Publicado por la Escuela de Ingeniería Técnica Civil y Arquitectura Técnica. Materiales II: "Tipos de Hormigón y sus propiedades". Universidad Politécnica de Cartagena. España (versión online):ocw.bib.upct.es/pluginfile.php/6203/mod_resource/content/1/Hormigon_02._Tipos_y_propiedades.pdf

- Paper n° 10: Publicado por David Martínez Ponce, Proyecto final de carrera: "Hormigones de Altas Prestaciones". Escuela de Ingeniería Técnica Civil y Arquitectura Técnica. Universidad Politécnica de Cartagena (versión online, descarga): repositorio.bib.upct.es/dspace/bitstream/10317/70/24/pfc2278.pdf

- Paper n° 11: Publicado por los ingenieros Lorena Bibé y Diego Mantegna: "Hormigón Liviano Estructural: Estudio de las propiedades físico-mecánicas y de durabilidad" (versión online): www.lomanegra.com.ar/img/Liviano.pdf

Dichos autores sostienen que en el procesamiento mecánico de la madera se generan importantes volúmenes de residuos los cuales en su mayor parte aún no se emplean en la fabricación de componentes para la construcción. Nosotros le agregaremos que tampoco se emplean en la fabricación de componentes del diseño industrial (aparte de la arquitectura).

Todo aquel que sienta resurgir en su interior el viejo deseo de usar aserrín y virutas en lugar de arena y grava para obtener concreto más liviano y económico, debiera conocer la diminuta diatomea -alga unicelular microscópica- e investigar como Walt Friberg la aprovecho para reducir el costo de construcción de su nuevo hogar en Moscow, Idaho. Friberg utilizó concreto de aserrín y virutas para construir las paredes, pisos y techos de la casa pero, y este es el secreto, combino los desechos de madera con tierra diatomácea (llamada también tierra de infusorio), que contiene millones de plantas microscópicas fosilizadas, y redujo con ello a la mitad el costo de su casa, obteniendo además un aislamiento de calor inmejorable.

Aunque, a decir verdad, lo mas interesante sería el diseño de un "EcoBloque de contrucción" realizado en Eco-Concreto o Bio-Concreto que permitiera su encastrado y facilitara la velocidad en la construcción de paredes no destinadas al soporte de cargas físicas (estáticas y de otro tipo que requieren ser normalizadas); como podría ser muros perimetrales, galpones destinados a viveros y otros usos análogos rurales, etc. Algo aproximado a lo que las siguientes imágenes representan. Diferentes tipos de bloques constructivos, baldosas de diseño hexagonales para pisos:

Se estima que con Eco-Concreto o Bio-Concreto también se podria emular la producción de tablas de madera para la industria del mueble (cuyas características de diseño y producción no requieran gran complejidad). A continuación presentamos un enlace de un video sobre muebles realizados en papercrete (hormigón de pulpa de papel), si bien este material no es lo mismo que la propuesta aqui presentada de Eco-Concreto. Estimamos que se podrian hacer tablas de Bio-Concreto imitando la madera para la producción de muebles de baja complejidad técnico-constructiva.

Detalle de la sección inferior del mueble sin cajones. En efecto, se podrian hacer tablas imitando la madera para la industria del muebles.

Para un debate en mayor profundidad sobre las características físicas deeste material (cemento + arena + papel) se aconseja ver el siguiente Paper n° 12 en donde se discuten las propiedades desde una perspectiva de la ingeniría. Lo cual ilustra el potencial de este material para la manufactura de bloques constructivos de arquitectura. Encerrando el mismo potencial para el diseño de muebles. 

- Paper n° 12: Publicado por alumnos varios (Director: Ing. Euro Lozano): "Determinación de las propiedades de bloques de cemento Portland Tipo I fabricados con arena blanza y papel reciclado, siguiendo las Normas COVENIN 42-82". Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Civil. Universidad Rafael Urdaneta. República Bolivariana de Venezuela (versión online): 200.35.84.131/portal/bases/marc/texto/2301-11-03877.pdf

Existen otros antecedentes sobre el diseño de otros objetos y construcción en el blog del C.E.P. FADU-UBA (Centro Experimental de la Producción, arquitectura y tecnologías apropiadas a la emergencia de la Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo de la Universidad de Buenos Aires), ver el siguiente link: papelcemento.blogspot.com.ar/2013/12/proyecto-si-trp-18-mezclas-con-baja_16.html

En línea teórica con los fundamentos del blog, el autor de la propuesta aqui presentada: Eco-Concreto se ha venido realizando una serie de formulaciones teóricas (sustentadas con una Beca de la Secretaría de Ciencia y Técnica de la Universidad Nacional de La Plata, años 2005-2006) y presentado a diversos Congresos sobre Diseño Industrial en Universidades Argentinas. Bajo el concepto teórico de "Tecnologías Híbridas y Ecodiseño", la respuesta nació a partir de la combinación de teorías múltiples, a saber: de Schumacher (1973), Dickson (1978), Bonsiepe (1982), Max-Neef (1986), Papanek (1995) y Canale (2005) entre otros autores. Pues la pregunta puede ser planteada del siguiente modo: ¿Cómo lograr un Desarrollo Ecológico y Tecnológico (sostenible o sustentable) combinado con el Desarrollo Social?

La respuesta a esta pregunta se encuentra mejor desarrollada en Actas de Diseño N° 7 del IV Encuentro Latinoamericano de Diseño, organizado por la la Universidad de Palermo (publicación ISSN: 1850-2032): fido.palermo.edu/servicios_dyc/publicacionesdc/vista/detalle_articulo.php?id_articulo=5863&id_libro=16

También ver páginas 34-38 del libro (pdf) Actas N° 2, Año 1, marzo 2007 (ISSN: 1850-2032): fido.palermo.edu/servicios_dyc/publicacionesdc/archivos/14_libro.pdf

El desarrollo del Diseño de muebles debería hacerse teniendo en cuenta las "Herramientas de diseño para pymes del sector muebles" Publicado por el INTI (Instituto Nacional de Tecnología Industrial), cuyas 6 publicaciones (pdf) respectivamente son:

www.inti.gob.ar/prodiseno/boletin/nbDI/pdf/Fasciculo_1.pdf

www.inti.gob.ar/prodiseno/boletin/nbDI/pdf/Fasciculo_2.pdf

www.inti.gob.ar/prodiseno/boletin/nbDI/pdf/Fasciculo_3.pdf

www.inti.gob.ar/prodiseno/boletin/nbDI/pdf/Fasciculo_4.pdf

www.inti.gob.ar/prodiseno/boletin/nbDI/pdf/Fasciculo_5.pdf

www.inti.gob.ar/prodiseno/boletin/nbDI/pdf/Fasciculo_6.pdf

 

3 - HIPÓTESIS DE DISEÑO PARA EL DESARROLLO DE PRODUCTOS DE ECODISEÑO INDUSTRIAL (QUE POBREZA MATERIAL NO IMPLIQUE POBREZA CULTURAL), AGREGANDO DISEÑO SE PUEDE COLABORAR SALIR DE LA POBREZA SIMBOLICA NEGADA A LAS CLASES SOCIALES MAS HUMILDES:

También podrían transformarse algunos famosos diseños de muebles, como el sillón "Le Corbusier" realizado por el Arq. Walter Gropius (1883-1969) de la mundialmente famosa Escuela de la Bauhaus, Alemania (fundada por Gropius en 1919). La resemantización de dicho sillón original (imágen de la izquierda) en otro material como es el hormigón (imágen de la derecha), nos esta hablando a las claras del potencial de este nuevo material de bio-concreto:

Para continuar explorando las posibilidades del diseño de muebles asociados al hormigón no-estructural dejamos algunos ejemplos ilustrativos para estimular la imaginación sobre el potencial de este material y sus relaciones entre la Arquitectura moderna (imágen de la izquierda) y el diseño de interiores (imágen de la derecha):

Continuamos ilustrando la imaginación sobre el enorme potencial que implica este material con una serie de fotos. En este caso observamos mas ejemplos de muebles de exterior, donde se evidencia que el material es muy apto para resistir la intemperie (lluvia y sol) y en combinación con la madera y otros materiales se pueden obtener productos estéticamente bien logrados, físicamente sólidos y estables a un costo relativamente bajo:

Dados estos ejemplos ya estaríamos en condiciones de brindar algunos ejemplos hipotéticos de diseño, ejemplos proyectuales (nótese el tono del color ocre, marrón). Si bien se debería analizar el alcance y las posibilidades de la pigmentación del cemento portland para lograr tonalidades que imiten a la madera (lo cierto es que esto no esta estudiado, ni determinado). Los siguientes son ejemplos proyectuales (rendering):

4 - PROPUESTA DE UN "ECO-BLOCK" O ECOBLOQUE PARA ARQUITECTURA SUSTENTABLE QUE SE VIENE DESARROLLANDO:

ECO-BLOCK: es el diseño de un innovador sistema de construcción de arquitectura sustentable para ser aplicado a viviendas sociales (según las Normas medioambientales ISO 14000) inspirado en los juegos infantiles de construcción: misladrillos.com.ar y lego.com entre las principales marcas comerciales. Con lo cual se busca como objetivo obtener un fuerte impacto social en la demanda habitacional de los sectores de escasos recursos económicos que afronta Latinoamérica.

El desarrollo de este bloque de construcción requirió simultáneamente el desarrollo de un material compuesto de ingeniería (bioconcreto) ecológico o material compuesto cuya matriz cerámica lleva el agregado de biomasa (viruta), mas un agente estabilizante, producto del desperdicio de la producción maderera y aserraderos. Dicho composite, cuya densidad es de 1600 kg/m3, representa una reducción del 47% respecto de las densidades de los hormigones convencionales (de 3200 kg/m3); esta reducción final del peso tiene como consecuencia directa un menor consumo de la energía gastada por la maquinaria en la producción del bloque y un menor consumo de energía requerido por el transporte de la materia prima al sitio de manufactura. Adicionalmente reduce el consumo de materia prima, también reduce el consumo de recursos no renovables (como el petróleo) utilizados en la producción de poliestireno expandido para hormigones ultralivianos (con el cual compite). Abaratando los costos de materia prima y producción (y cuidando el medioambiente).


Simultáneamente se aceleran los tiempos de construcción, dado que por su sistema de encastre (positivo-negativo) permite la construcción "en seco" ensamblando rapidamente las partes sin necesidad de mortero y sin necesidad de mano de obra "especializada" (requerida para el alineado de hiladas de ladrillos, ni la clásica tirada a plomo o puesta en escuadra de la pared; ya que los bloques se ubican, alinean y escuadran a 90° por si solos a partir de su diseño exclusivo). El sistema constructivo contempla la capacidad auto-portante interna de todo tipo de cañería para electricidad, agua (frío-caliente) y gas de hasta 2" (pulgadas) o 5 (cm) de diámetro aproximadamente. Adicionalmente se eliminan los clásicos encofrados de madera para el hormigón armado con varillas de acero y estribos, ya que los mismos pueden armarse dentro de las secciones tronco-cónicas de sección cuadradas internas que disponen los bloques (dos por cada bloque) para tal efecto; que se alinean y ajustan automáticamente cuando se encastran los bloques y que son simultáneamente utilizadas para disponer en su interior cañerías de todo tipo (electricidad, agua y gas) tanto en disposición horizontal como vertical con codos a 30°, 45° y 90°, como conexiones en derivación en "T" o en "L".

Las pruebas de laboratorio y ensayos físicos y químicos de destrucción y otros, que hacen a la caracterización del material bienen siendo llevadas adelante por el equipo de GIICMA (Grupo de Investigación en Ingeniería Civil y Medio Ambiente) que se dedica a las Tecnologías del Hormigón, de la UTN (Universidad Tecnológica Nacional) Regional Concordia, Provincia de Entre Ríos, República Argentina.

Debido a las características propias de la variedad de maderas provenientes de la industria forestal del cluster productivo que aglorera al CeDIFI (Centro de Desarrollo Foresto Industrial de Concordia), quizás sea necesario determinar el agregado de otros compuestos químicos como cal, que neutralicen los efectos no deseados de la madera sobre el cemento; lo cual requerirá algún tipo de informe proveniente del INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria), Área Forestal de la EEA de Concordia u otro organismo análogo; sobre el tipo de variedad y/o especies de maderas provenientes de los desechos de la industria maderera y aserraderos: canteado, astillado y aserrado entre los procesos mas importantes.

Con estos estudios se pretende obtener la fórmula más adecuada y/o conveniente para ser aplicada a la fabricación de productos diversos (Eco-Bloques de construcción y muebles livianos asociados a la arquitectura doméstica y/o espacio públicos), de acuerdo a las características particulares de los desechos de la industria de la madera (aserraderos y otros) del cluster CeDEFI de Entre Ríos.

Les dejamos una imagen dibujada por computadora en 3D renderizada con color en proyección isométrica:

Los invitamos a ver el siguiente video animado 3D renderizado del producto ECO-BLOCK o Eco-Bloque constructivo para Arquitectura sustentable en el siguiente link: youtu.be/F5OO5sLuEhg

5 - VIDEO DE PRESENTACIÓN DEL NOMBRE DE FANTASIA PENSADO PARA EL PRODUCTO-INVENTO (EN PROCESO DE DESARROLLO):

Se accede por el servicio de Youtube: www.youtube.com/watch?v=Adxw8bEpIGw