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Ensayo de Permeabilidad Al Paso de Vapor en Muros de Quincha Liviana Humeda
Ensayo de Permeabilidad Al Paso de Vapor en Muros de Quincha Liviana Humeda
Ensayo de Permeabilidad Al Paso de Vapor en Muros de Quincha Liviana Humeda
Agradecimientos
1|P á g i n a
ENSAYO PERMEABILIDAD AL PASO DE VAPOR EN MUROS DE QUINCHA LIVIANA HÚMEDA: ÁNALISIS A REVOQUES FINOS DE TIERRA CON ADITIVOS NATURALES
Resumen .......................................................... 2
Palabras claves ................................................ 2
Introducción ...................................................... 4
Problema de investigación................................ 5
Objetivo General .............................................. 6
Metodología...................................................... 6
Antecedentes culturales ................................... 8
Antecedentes constructivos .............................. 9
Ensayo ........................................................... 15
Preparación de las mezclas............................ 16
Montaje de la mezcla...................................... 18
Resultado Ensayo Permeabilidad al paso de
vapor de agua ................................................ 21
Resultados extraídos de Cypetherm hygro ..... 23
Resultados del cálculo de condensaciones
Índice según el programa Cype para muro estándar. 23
Resultados del cálculo de condensaciones
según el programa Cype para el mejor muro .. 29
Conclusión ..................................................... 33
Estudios prospectivos futuros ......................... 34
Posibles respuestas a la problemática............ 34
La eficiencia de los aditivos naturales en
revoques finos: ............................................... 34
Bibliografía ..................................................... 35
Link ................................................................ 35
3|P á g i n a
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Introducción
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dificulta su ejecución en el diseño al existir al paso de vapor de agua, sin embargo, estas
desconocimiento con respecto al mismas oficinas confirman tener ocasionalmente
comportamiento exacto de este material que fallas de humedad en sus viviendas a través del
está en constante cambio con el ambiente. tiempo, como por ejemplo, descascaramiento de
los estucos u hongos.
Soledad García indica en el seminario
“Capilaridad ascendente de condensación Por lo mismo, es importante para el avance
higroscópica en edificios históricos” que “La científico de la arquitectura en tierra, el estudio y
edificación ha sido concebida para que tanto confirmación de la eficiencia de los aditivos
ella como el terreno en torno puedan ser naturales en la restricción a la permeabilidad del
atravesadas por flujos de agua desde el vapor de agua en muros de Quincha.
terreno, y para que sus elementos
constructivos respondan a las variaciones de Para esto ejecutaremos el ensayo
humedad del aire, estableciendo intercambios “Permeabilidad al paso del vapor de agua” en
y situaciones de equilibrio diversas según las las dependencias de CITEC, universidad del bio
circunstancias (…) Esto se considera edificio bio. Protocolado bajo la norma Nch 2457, y así
Permeable” (García, 1995) se afirma que estas generar los datos exactos de nuestra materia
edificaciones históricas elaboradas con este prima, proporciones de construcción y técnica.
material tradicional poseen un comportamiento
distinto a los sistemas actuales, los cuales son
construidos con soluciones estancas como las
barreras de vapor. Problema de investigación
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Análisis de resultados
- Estudio Norma chilena Nch1973 sobre
parámetros de humedad aplicados en chile para
la aprobación de un muro.
- Análisis de las 25 variables existentes entre
probetas para conformar un muro de Quincha
liviana húmeda en Cype 2016, para confirmar la
existencia de condensación intersticial.
- Analizar en profundidad el muro con mejor
comportamiento de los 25 antes mencionados.
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Antecedentes culturales
Según la investigación de Leiva, V. Arias, G.
(2018). Estudio de la evolución y tecnificación de
la Quincha. Concepción: universidad del bio bio.
Antigüedad
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Actualidad
reemplazadas por la aparición de una estructura extranjeros, dentro de ese espectro aparecen
secundaria que contendrá el relleno y los aditivos naturales.
configurará una trama horizontal.
Los aditivos naturales son agregados en las
La estructura secundaria es el entramado mezclas de los revoques finos del muro para
horizontal encargado de configurar la trama que combatir los agentes de humedad que pueden
contendrá el relleno, este se ejecuta por medio dañar la estructura del muro.
de listones de madera, caña o mallas electro Los más utilizados actualmente son:
soldadas galvanizadas.
-Baba de tuna (nopal): La baba de tuna es
conocida por ser un material mucilaginoso
El relleno cuando nos referimos a la Quincha utilizado en otras disciplinas o materiales de
liviana húmeda, se elabora por la mezcla de construcción para impermeabilizar, tapar poros
paja más barbotina (Arena, tierra y agua) e incluso como pegamento, por lo que
entregando espesor y aislación al sistema empíricamente ha demostrado ser un aporte en
constructivo. Esta mezcla se introduce entre las la etapa de construcción al mejorar la adhesión
cavidades de la estructura secundaria, del revoque fino siendo más maleable y
rellenándola por completo. responder positivamente a la erosión.
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Ensayo
El marco práctico de la investigación se
desarrolla en CITEC, Universidad del bio-bio,
lugar donde ejecutaremos el ensayo
“Permeabilidad al paso de vapor de agua”
definido por la Norma Chilena NCh2457.
La investigación entregará un paso a paso para
la futura ejecución del ensayo con otros
elementos de la construcción o espesores,
facilitando el avance en esta disciplina llevada al
estudio de la Quincha liviana húmeda.
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Mezclas
Clara de huevo:
Paja:
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Una vez hecho los moldajes estos son Probeta Ancho Largo Espesor Densidad
recubiertos con alusa para retirar el bloque de la N° (m) (m) (m) Aparente
mezcla con mayor facilidad. En los mondajes se (Kg/m³)
vierten en 3 casillas de cada mezcla para C1 0,15888 0,15878 0,0050775 2030,3
cumplir con el número de muestras indicado por
C2 0,15686 0,1599 0,005065 1853,0
normativa (Nch 2457).
C3 0,159505 0,160615 0,0048825 1561,2
Los bastidores con las mezclas introducidas son Promedio
llevados al climatizador para ser secadas (m) 0,16 0,16 0,00501 1814,8
durante dos días, transcurridos los dos días son
retirados de los bastidores y alusa, auto
soportándose. Luego de ser retiradas del
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Probeta Ancho Largo Espesor Densidad Posterior al proceso de sellado de las aristas, se
N° (m) (m) (m) Aparente registra la masa de cada probeta con su
(Kg/m³) recipiente para ser introducido al climatizador.
G1 0,161535 0,155895 0,05198 188,7 Se registra la hora de ingreso de las probetas
G2 para realizar las pesas periódicas los siguientes
0,1565 0,158415 0,049565 222,3 días.
G3 0,15796 0,1603 0,048505 256,8
Promedio
(m) 0,16 0,16 0,05002 222,6
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A. Huevo 5,48
AditivosNaturales
A. Linaza 6,26
Paja 5,78
Tuna 5,06
0 1 2 3 4 5 6 7
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Condiciones exteriores
Temperatura, θe (°C) 8.8
Humedad relativa, φe (%) 87
Condiciones interiores
Temperatura, θi (°C) 18.0
Clase de higrometría interior 3
El diagrama psicométrico asociado al
emplazamiento, con una altura sobre el nivel del
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Las características térmicas y las propiedades ET: Espesor total del elemento, cm.
de difusión del vapor de agua de las capas RT: Resistencia térmica total del elemento, sumatorio de la
homogéneas de caras paralelas que conforman resistencia térmica de cada capa, incluyendo las
el modelo de cálculo del elemento constructivo resistencias superficiales Rse y Rsi, m²·K/W.
son las siguientes: SdT: Espesor de aire equivalente total, sumatorio del espesor
equivalente de cada capa del elemento, m.
e λ R Sd
μ U: Transmitancia térmica del elemento, calculada como la
(cm) (W/m·K) (m²·K/W) (m)
inversa de la resistencia térmica total, W/(m²·K).
Rse 0.04 fRsi: Factor de resistencia superficial interior, calculado como
Sin aditivo (1 - U·Rsi), donde U = 1.256 W/m²·K y Rsi = 0.25 m²·K/W.
1 0.5 0.290 0.01724 6 0.0305
Ext.
Revoque
2
grueso
2.5 0.540 0.04630 12 0.3075 4.- Calculo del factor de temperatura
superficial interior necesario para evitar
Paja +
3
barbotina
12.5 0.330 0.37879 13 1.5625 humedad superficial critica
Revoque Con objeto de prevenir los efectos adversos de
4 2.5 0.540 0.04630 12 0.3075
grueso la humedad superficial crítica, se ha limitado la
Sin aditivo humedad relativa máxima en la superficie
5 0.5 0.290 0.01724 6 0.0305 interior a un valor de φsi,cr ≤ 1.0.
Int.
Rsi 0.25 Dadas las condiciones higrotérmicas exteriores,
donde: así como las interiores, el cálculo de f Rsi,mín
queda como sigue:
e: Espesor, cm.
λ: Conductividad térmica del material, W/(m·K). θe Psat θsi,mí
φe Pe ΔP Pi θi φi fRsi,mí
(°C (θsi) n
R: Resistencia térmica del material, m²·K/W. (%) (Pa) (Pa) (Pa) (°C) (%) n
) (Pa) (°C)
μ: Factor de resistencia a la difusión del vapor de agua del Juli 87. 984.8 497.6 1532.2 1532.2 18. 74.
material. 8.8 13.4 0.495
o 0 8 0 4 4 0 3
Sd: Espesor de aire equivalente frente a la difusión del vapor donde:
de agua, m.
θe: Temperatura del aire exterior, °C.
Rse: Resistencia térmica superficial exterior del elemento,
m²·K/W. φe: Humedad relativa del aire exterior, %.
Rsi: Resistencia térmica superficial interior del elemento, θi: Temperatura del aire interior, °C.
m²·K/W. Pe: Presión de vapor en el ambiente exterior, Pa.
Δ P: Incremento de presión de vapor en función de la
clase de higrometría interior y de la temperatura
Magnitud Uds. Valor exterior, conforme al Anexo A de la norma ISO
Espesor total del elemento, eT cm 18.5 13788, Pa.
φi: Humedad relativa del aire interior calculada para 6.- Representación gráfica de las
las condiciones dadas, %. condensaciones intersticiales previstas
fRsi,mín: Factor de resistencia superficial interior mínimo.
θ: Temperatura, °C.
Psat: Presión de saturación del vapor de agua, Pa.
Pn: Presión del vapor de agua, Pa.
φ: Humedad relativa, %.
gc: Densidad de flujo de condensación, g/(m²·mes).
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Figura 20: Grafico mejor comportamiento de muro, Baba de tuna ext. Aceite de linaza int. (Revisar anexo 2)
Figura 21: Grafico mejor comportamiento de muro, Paja ext. Aceite de linaza int. (Revisar anexo 5)
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Figura 22: Grafico mejor comportamiento de muro, Aceite de linaza ext. Aceite de linaza int. (Revisar anexo 2)
Figura 23: Grafico mejor comportamiento de muro, Albumina de huevo ext. Aceite de linaza int. (Revisar anexo 3)
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Figura 24: Grafico mejor comportamiento de muro, Baba de tuna ext. Aceite de linaza int. (Revisar anexo 4)
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e: Espesor, cm.
λ: Conductividad térmica del material, W/(m·K).
El diagrama psicrométrico asociado al R: Resistencia térmica del material, m²·K/W.
emplazamiento (Figura 24), con una altura sobre
μ: Factor de resistencia a la difusión del vapor de agua del
el nivel del mar de 12 m, se muestra a material.
continuación, representando mediante
Sd: Espesor de aire equivalente frente a la difusión del vapor
segmentos de recta las transiciones desde cada de agua, m.
condición exterior de cálculo a su
correspondiente condición interior.
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Rse: Resistencia térmica superficial exterior del elemento, Dadas las condiciones higrotérmicas exteriores,
m²·K/W. así como las interiores, el cálculo de f Rsi,mín
queda como sigue:
Rsi: Resistencia térmica superficial interior del elemento, θe φe Pe ΔP Pi Psat (θsi) θsi,mín θi φi
fRsi,mín
m²·K/W. (°C) (%) (Pa) (Pa) (Pa) (Pa) (°C) (°C) (%)
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5.- Calculo de condensaciones intersticiales Los análisis presentados confirman que según
los parámetros de la norma Nch1973 un muro
Se exponen a continuación los resultados compuesto por baba de tuna interior y aceite de
alcanzados en el cálculo de las temperaturas y linaza exterior, posee una respuesta positiva
presiones en cada una de las interfases ante la condensación superficial e intersticial.
formadas en la unión entre las capas
homogéneas que conforman el modelo de Todas las combinaciones posibles con los
cálculo del elemento constructivo. aditivos propuestos no presentan condensación
de ningún tipo. Sin embargo la baba de tuna
interior más el aceite de linaza exterior es el que
por el grafico arrojado presenta un área de
θ Psat Pn φ gc mayor distancia entre la presión de vapor y la
(°C) (Pa) (Pa) (%) (g/(m²·mes)) presión de saturación, siendo el resultado más
Aire exterior 8.80 1132.044 984.878 87.0
lejano a una posible condensación.
Cara exterior 9.26 1167.953 984.878 84.3 --
Interfase 1-2 9.46 1183.737 987.026 83.4 --
Interfase 2-3 10.00 1227.053 1012.923 82.5 --
Interfase 3-4 14.38 1637.088 1144.513 69.9 --
Interfase 4-5 14.91 1694.639 1170.410 69.1 --
Cara interior 15.11 1716.521 1172.978 68.3 --
Aire interior 18.00 2062.830 1172.978 56.9
donde:
θ: Temperatura, °C.
Psat: Presión de saturación del vapor de agua, Pa.
Pn: Presión del vapor de agua, Pa.
φ: Humedad relativa, %.
gc: Densidad de flujo de condensación, g/(m²·mes).
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Conclusión
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Bibliografía Link
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Anexo
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Anexo 2: Gráficos con Aceite de linaza exterior y Anexo 3: Gráficos con Albumina de huevo exterior y
alternativas de aditivos interior. Fuente: Elaboración propia. alternativas de aditivos interior. Fuente: Elaboración propia
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Anexo 4: Gráficos con Baba de Tuna exterior y alternativas Anexo 5: Gráficos con Paja exterior y alternativas de
de aditivos interior. Fuente: Elaboración propia. aditivos interior. Fuente: Elaboración propia.
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