Materiales De Construccion

Universidad Nacional Del Altiplano Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura

Escuela Profesional de Ingeniaría Civil

MONOGRAFÍA: “EL CH’AMPA”

COMPONENTE CURRICULAR: “Materiales de Construcción” PRESENTADO POR: Surco Zea Amilcar Rudy Apaza Quenta Luis Miguel Flores Quispe Wily Jallo Huayhua Alex Brayam Maraza Hayqui Andres Elias Anara Curasi Eric Giancarlos Challco Quispe Yuly DOCENTE: Ing. Yasmani T. Vitulas Quille SEMESTRE: III PUNO

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PERU

Contenido El Ch’ampa ............................................................................................................................................ 4 Resumen ............................................................................................................................................. 4 Objetivos ............................................................................................................................................ 4 Marco teórico .................................................................................................................................... 4 Ch’ampa......................................................................................................................................... 4 Adobe ............................................................................................................................................. 7 Características técnicas de los materiales ....................................................................................... 9 Estructura de la Ch’ampa .......................................................................................................... 10 Contenido de humedad ............................................................................................................... 14 Peso especifico ............................................................................................................................. 15 Plasticidad.................................................................................................................................... 16 Granulometría ............................................................................................................................. 17 Clasificación de suelos finos ....................................................................................................... 18 Propiedades mecánicas ............................................................................................................... 18 Terreno de fundación para la estructura .................................................................................. 19 Ingeniería del Putuco .................................................................................................................. 20 Tipos de fallas .............................................................................................................................. 21 Biomagnetismo generado por los putucos................................................................................. 23 Procesos de construcción ................................................................................................................ 24 Selección de la cantera ................................................................................................................ 25 Extracción de la Ch´ampa .......................................................................................................... 27 Cimentación de la vivienda ........................................................................................................ 30 Construcción de muros ............................................................................................................... 31

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Construcción de la cobertura ..................................................................................................... 37 Mantenimiento ............................................................................................................................ 38 Uso del putuco ............................................................................................................................. 39 Comparación de las propiedades mecánicas y físicas de 3 sistemas constructivos en tierra tales como el adobe, quincha y champa ........................................................................................ 39 Datos obtenidos ............................................................................................................................... 45 Ubicación geográfica ................................................................................................................... 45 Conclusiones .................................................................................................................................... 46 Recomendaciones ............................................................................................................................ 46 Bibliografía ...................................................................................................................................... 47 Webgrafía ........................................................................................................................................ 47 Anexos .............................................................................................................................................. 51

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El Ch’ampa Resumen El propósito de este trabajo monográfico es incrementar el conocimiento sobre la construcción de putucos mediante la diversificación curricular, e incidir tanto en el entendimiento de los conocimientos ancestrales, promoviendo el interés de propios y extraños por lo tanto es importante realizar el estudio necesario para incrementar el conocimiento del arte constructivo de los Putucos y revalorar la forma de construcción de dichas expresiones constructivas mediante el material de Ch’ampa. Este trabajo trata de conocer las propiedades de Ch’ampa, analizar la diferencia que existe entre el material Ch’ampa y otros materiales tradicionales más conocidos. También se fundamenta acerca de cómo se construye con el material de construcción más conocido como Ch’ampa, algunas viviendas. Finalmente se considera algunas conclusiones bien específicas y recomendaciones

Objetivos 

Conocer las propiedades de Ch’ampa que se utiliza como material de construcción en la sociedad.



Analizar la diferencia que existe entre el material de construcción Ch’ampa y otros materiales tradicionales.



Conocer las características de los Putucos.

Marco teórico Ch’ampa La Ch’ampa es la unidad de construcción de los Putucos, su producción es sencilla y económica, es el material del lugar, que al utilizar en construcciones de viviendas, ofrece un comportamiento eficiente, sin consecuencias lamentables, en zonas propensas a inundaciones.

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La ch’ampa es un bloque extraído de suelos, cubierto y tejido, por los tallos subterráneos y las raíces de césped silvestre denominado en quechua como: ch’iji y quemello. Es el material utilizado como unidad de albañilería , para la construcción de viviendas en área rural , propensas a inundación , ya sea , por la crecida del nivel del pelo de agua de lago Titicaca o desborde del rio Ramis. A este tipo de viviendas construidas con las unidades de Ch’ampa es denominado como Putuco. Así mismo estas unidades son aprovechadas, en la construcción viviendas ubicadas en áreas expuesta

de las cimentaciones de las

a inundaciones, viviendas ubicadas en adyacentes a lago

Titicaca y rio Ramis. Estas unidades poseen la forma geométrica de bloque prismático habitualmente sus dimensiones varían desde 0.45x0.030x0.12 m a 0.40x 0.50x0.13. La ch”ampa, es el material de construcción usado en la antigüedad por los pobladores del distrito de taraco , según las encuestas realizadas a los pobladores del lugar, viviendas en la antigüedad, viviendas construidas de ella. Son viviendas durables que tiene un periodo de vida útil que pasa los 50 años dependiendo de la calidad de las unidades utilizadas y que están en función de la calidad de los componentes que posee su estructura la Ch’ampa es flexible, a comparación de adobes y piedras, gracias a su flexibilidad estas unidades de construcción se acomodan sin problemas sobre cualquier estructura, soporta solicitaciones externas y pesos propios así como se verifico en el sitio que son resistentes a agentes atmosféricos, ya sea como: la erosión hídrica y eólica que origina el desgaste de los muros y techos. La Ch’ampa es un material reforzado por el arraigado y tallos subterráneos de pastos, que son extraídos del suelo pre-consolidado el suelo destinado para la futura elaboración o extracción de estas unidades se tiene que seleccionarse con anticipación para tener cuidado y no labrar el suelo para actividades de agricultura por un espacio de 5 años como mínimo, para que los pastos que son elementos que proporcionan refuerzo radicular y refuerzos por tallos subterráneos puedan crecer, madurar y proyectar buenas raíces y tallos subterráneos respectivamente.

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El tipo de suelo en la que crece los pastos silvestres pertenece al tipo de suelo limo arcilloso orgánico de mediana plasticidad, donde sus características físicas son: color gris oscuro a negro olor a chocolate, posee fibras de raíces finas de pastos silvestres en todo el bloque. También se ha encontrado color rojo, pero este suelo no tiene materia orgánica, en todo el cuerpo sino en una capa de 5 cm: donde crecen las plantas silvestres, y que sus raíces penetran en todo el cuerpo, pero lo que predomina es el suelo limo arcilloso orgánico de color gris oscuro a negro, es el suelo donde los pastos silvestres, denominados en quechua quemello y chi’iji crecen con facilidad, estos elementos de esfuerzo convierten a la Ch’ampa en peso liviano, flexible y resistente a agentes atmosféricos, son livianos por contener un promedio de 9.5% de paja en peso, es flexible por tener refuerzo radicular horizontal, que no permite que se rompa frágilmente, gracias a la resistencia a la tensión que poseen estos tallos subterráneos y raíces, son resistentes a efectos de erosiones, por el tejido de los tallos subterráneos, y raíces a todo el cuerpo de la unidad. La Ch’ampa es un material de construcción de Putucos. Factibles para su elaboración. por lo que se ha usado extensivamente, en áreas propensas a inundaciones del distrito de taraco parte del distrito de Huancané

y provincia

de Azángaro. Tales como en la comunidad de Yanohoco (Huancané),

comunidades cercanías a lago Arapa, ubicado en el distrito de Saman, centro poblado de Chucaripo, comunidad de Chacamarca y Careyta. Donde la humedad, por capilaridad afecta a las cimentaciones de las viviendas. En estas áreas no se permiten construcciones con adobe, sencillamente por no tener

resistencia a la humedad, y derretirse en agua al ser sumergidos. Es la unidad de construcción de los putucos, su producción es sencilla y económica, es el material del lugar que al utilizar en construcción de viviendas ofrece un comportamiento eficiente sin consecuencias lamentables en zonas propensa a inundaciones, la ch´ampa es un bloque extraído del suelo, cubierto y tejido por los tallos subterráneos y las raíces del césped silvestre, denominado en quechua en ch´iji y quemello. La ch´ampa es el material de construcción utilizado en la antigüedad por los pobladores de los distritos de Samán y Taraco, la ch´ampa es flexible es unidades de construcción se acomodan 6

sin problemas sobre cualquier estructura, por lo que se ha usado extensivamente en áreas propensas a inundaciones en distritos de Samán y Taraco donde la humedad afecta las cimentaciones de las viviendas es por ello que en esas áreas no se permiten las construcciones con adobe por no tener resistencia a la humedad y derretirse en el agua al ser sumergidos. (Vitulas, 2013) Adobe El adobe es otra de las unidades de albañilería, que se utiliza en la construcción de los Putucos, en áreas elevadas sin riesgo a inundación, por no mantener estabilidad dentro del agua y humedad, a comparación de la Ch’ampa. El adobe (para quien no lo conoce) es uno de los materiales más nobles que tuvo el hombre desde su remoto pasado para construir sus viviendas. Es una mezcla de arcilla, pasto o paja, tierra y agua tan simple como duradera. Aunque siempre estuvo asociado a la pobreza o a lo precario, sus ventajas son múltiples. las temperaturas exteriores , tanto bajas como elevadas, tardan en entrar más de cuatro horas usando las paredes son de adobe, hoy una pared de cualquier vivienda moderna iguala en cuestión de minutos la temperatura interna con la exterior. El adobe sirve para equilibrar la humedad, a lo que se suman otras ventajas como su simple y rápida maniobrabilidad que permite crear formas arquitectónicas que no pueden lograrse con otros materiales. Teniendo en cuenta al aspecto ecológico, el adobe no tiene impacto negativo para el medio ambiente, a diferencia de otros materiales que basan su existencia en la deforestación (la madera) o en la explotación minera (piedra y lajas ), es reciclable y además, económico. Resumiendo la historia, de las construcciones de viviendas, la morada del hombre primitivo fueron las cuevas o las cavernas. En una etapa más avanzada, comenzaron a acondicionarlas y descubrieron los muros y finalmente las cubierta o techado en un inicio construyeron sus muros de materiales

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naturales existentes como la piedra y techos de pajas de pastos silvestres encontradas en el lugar , pero en lugares donde no existía la piedra y paja, pues fueron apareciendo la construcción de las viviendas de tierra o de barro. El adobe es la primera unidad de albañilería artificial que el hombre ha inventado con fines de construir moradas de zonas planicies donde no existían piedras y otros , para establecer en un lugar. El adobe es el material de construcción que cubre las tres cuartas partes de los continentes y no cuenta más que el trabajo a tomarla así que no es de sorprender que un tercio de la humanidad habite en viviendas hechas con ella. El material de construcción más antiguo sigue siendo el más popular se trata de la tierra. Primer material de construcción en el mundo, la antigua mezcla de polvo y paja y agua que también se conoce como barro. El adobe es un ladrillo crudo, de barro amasado con agua paja y estiércol para darle firmeza, son secados a la intemperie por un lapso de 2 a 3 semanas y generalmente se elabora en los meses de mayo a noviembre. En las construcciones como la cada parroquial, para su elaboración del adobe se han agregado sustancias como cal, arena que ahora en la actualidad se han los muros se están colapsándose . El adobe es un material de bajo costo y de muy fácil de elaborar, por lo que se le ha usado extensivamente en todas el área rural e inclusive en el área urbana del distrito de taraco, el adobe es muy usado en las construcciones de las viviendas en el distrito de taraco ,son empleados en las construcción de las viviendas ubicadas en las zonas elevadas no propensas por las inundaciones, porque no tienen resistencia a la humedad , cuando se encuentra afectados por la humedad o se encuentran sumergidos en el agua se derriten y las vivienda se colapsa en no menos de un día, los adobes pueden tener resistencia máxima de un día dentro del agua dependiendo de su calidad de elaboración, por decir de las unidades de adobe elaboradas basándose en material de arena o limo no tienen resistencia al agua por simple contacto con las precipitaciones pluviales son lavados y estas dentro del agua se colapsan en unas horas a cuando el nivel de agua alcanza más de 1.20m de altura. 8

Al observar este ensayo observado en una escala real desde punto arcilla tampoco se obtienen buenos resultados

con el material fino como arcilla tampoco se obtienen buenos resultados, al

momento de moldearlo se moldean muy bien pero en el proceso de secado se contraen y aparecen grietas hasta de 0.010 a 0.015 m de aberturas porque en la dosificación tenga buenas cantidades de paja. (Vitulas, 2013)

Fuente:https://www.google.com/search?biw=1366&bih=608&tbm=isch&sa=1&ei=1NLkXNuGCcmt 5wKuuLuYDg&q=como+se+hace+el+adobe&oq=como+se+hace+el+adobe&gs_l=img.3..0l2j0i24l5. 37516.42526..43904...0.0..1.372.3055.0j20j0j1......0....1..gws-wiz-img.......0i67j0i8i30.nJsWvq0z1E#imgrc=SngIYGgff_dU8M:

Características técnicas de los materiales Las características técnicas estudiadas para el material predomínate en la construcción de los Putucos, permiten una adecuada comprensión de los componentes inherentes en el material al momento de su extracción, y además permite conocer cuáles son las ventajas y desventajas de este material, el cual es muy utilizado en la zona para la construcción de los muros y cobertura de los Putucos. (Vitulas,

2013)

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Estructura de la Ch’ampa El estudio de la Ch’ampa, permite conocer la estructura del suelo de extracción, ubicado generalmente cerca de la zona de construcción, para ello se explora a una profundidad de 0.20 m. Se entiende por la estructura de suelo, el arreglo o disposición que adoptan sus partículas minerales, y orgánicas que dan lugar a la vegetación, que son los que proporcionan refuerzo a la unidad de Ch’ampa. La estructura de Ch’ampa, está compuesta de suelo limo arcilloso orgánico de mediana plasticidad, generalmente de color oscuro, reforzado por pastos silvestres, denominados como: Ch’iji y Quemello. Los componentes de la estructura del suelo, juegan un papel fundamental en el comportamiento estructural, además de la resistencia a agentes atmosféricos. El refuerzo radicular y el refuerzo de tallos subterráneos en conjunto proporcionan a la unidad flexibilidad, seguridad, durabilidad y peso liviano; y el comportamiento suelo limo arcilloso orgánico, proporciona impermeabilidad y cohesión. Así como en este tipo de suelo, el césped se desarrolla, sin problemas hasta proyectar raíces y tallos subterráneos, hasta una profundidad promedio de 0.20m espesor. La estructura del suelo, está formado por partículas de suelo limoso, dan lugar al esqueleto estructural, cubriendo los vacíos con suelo de diámetros más finos como suelo arcilloso. (Vitulas, 2013)

Fuente:https://www.google.com/search?q=suelos+arcilloso++con+raices&source=lnms&tbm=isch&s a=X&ved=0ahUKEwiRlfbf5q3iAhUh2FkKHS96A68Q_AUIDigB&biw=1366&bih=608#imgrc=jw_ V7PQh751AXM: 10

La estructura del suelo sufre modificaciones debido a que los tallos subterráneos, se encuentran en constante desarrollo, que alcanzan diámetros de hasta 0.006 m cuando se desarrollan en más de 10 años. Es por ello que el suelo es cada vez comprimido por el aumento del diámetro de los tallos subterráneos y de las raíces de las plantas silvestres. A parte de los tallos, y raíces adventicias estas plantas proyectan unas raíces muy finas que los hacen a los componentes bien unidos monolíticamente en todo el cuerpo de la unidad. Las raíces de estas plantas se originan de los nudos y las raicillas finas de las mismas raíces. El Ch’iji y el Quemello son plantas silvestres que crecen y se desarrollan en regiones inundadas, áreas húmedas que en un algún tiempo han sido sumergidas en agua, ya sea por inundación de la crecida del nivel del lago Titicaca, desborde del rio Ramis o almacenamiento temporales, formadas por la producción de altas precipitaciones pluviales. Las plantas silvestres se adaptan en estas regiones debido a que las aguas que inundan arrastran partículas finas, ya sea materia orgánica o sustancias minerales que dan lugar a la formación de arcillas, cuando estas se sedimentan. Así mismo por la presencia de sujetos de origen nacen sustancias orgánicas, que al combinarse sustancias orgánicas y minerales por la descomposición se forma el suelo requerido para el desarrollo de las plantas silvestres. (Vitulas, 2013) El Ch’iji El Ch’ji o también llamado Ch’illiwa, es la planta, que crece en suelo limo arcilloso orgánico, son plantas que germinan de sus semillas, por la presencia de la humedad necesaria en el suelo. Esta planta es resistente al agua, ya que en una inundación, que puede durar entre 4 a 5 meses, la planta no sufre descomposición ni daños que la destruyan. (Vitulas, 2013)

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Fuente:https://www.google.com/search?q=muhlenbergia+fastigiata&tbm=isch&source=iu&ictx=1&fi r=EfDrPnGXTa3H9M%253A%252Ci3IUUlICJe3pzM%252C_&vet=1&usg=AI4kSZ9iVmeeGVQo1UqjWbqxC_uaYM2A&sa=X&ved=2ahUKEwi1pN317K3iAhVhqlkKHcf7BdQQ 9QEwBXoECAcQDg#imgrc=EfDrPnGXTa3H9M: Plantas diminutas, matas densas, hasta de 3 cm de altura, en ocasiones con rizomas horizontales. Cañas diminutas, 0.3-0.5mm diámetro, insconpicuas, inmersas en el follaje, follaje denso. Vainas glabras a finamente papilosas, estriadas; lígulas redondeadas, ligeramente erosas, ca. 1.5 mm long.; laminas planas, erectas o ascendentes, abaxial y adaxialmente surcadas y papilosas, 5-10 mm long., 0.8-1 mmlat., ápice navicular. Inflorescencias en panojas diminutas, gráciles, erectas, paucifloras (1-3 espigillas por panoja, raramente hasta 5), generalmente incluidos en el follaje, ramificaciones muy cortas, papilosas, con solo una espiguilla. Espijillas negruzcas, 1.2-1.3 mm long., oblongo-ovada, uninervia, levemente papilosa, ápice agudo; lema 3-nervia, negruzca, brillante, glabra, 2.5-2.7 mm long.; anteras 1.3-1.5 mm long. Cariopsis fusiforme, de color café claro, 2-2.5 mm long. (Vitulas, 2013) Distribución geográfica y ecológica. Esta especie se distribuye en Colombia, Perú, Bolivia, Argentina y Chile, entre los 3300 y los 4300 m de longitud. Se cree que M. fastigiata puede estar presente en Ecuador y Venezuela, pero hasta el momento no hemos detectado ejemplares de estos países. A Muhlenbergia fastigiata se le encuentra en hábitats húmedos, preferiblemente en turberas dominadas

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por Sphagnum y Breutelia, mientras que en los otros países sudamericanos en los que crece esta especie se la encuentra también en hábitats secos. (Vitulas, 2013) Esta planta de unos meses, comienza a proyectar, tallos subterráneos horizontales, los tallos subterráneos avanzan dentro del suelo en dirección horizontal, en algunos tramos por tener obstáculos en su trayecto, avanzan en dirección diagonal. Estos obstáculos se deben por la presencia de raíces de otras plantas o similares. Los tallos avanzan echando raíces cada 0.02 m de distancia promedio, la separación de estos tramos, son unidos por los nudos, las distancias alcanzadas de nudo, a nudo medido, en los diversos ensayos son: 1.5 cm, 2.0 cm y hasta 4.0 cm de distancia. En cada nudo proyectan raíces adventencias primarias, de estas las raíces finas llamadas secundarias, así mismo de estos nudos nacen los tallos verticales, que salen hacia el exterior de la corteza terrestre llamado césped, estos tallos al salir hacia la superficie exterior del suelo, salen echando raicillas finas que cumplen la función de unir los componentes de la unidad de ch’ampa. Este material es aprovechado por la población del lugar, de dos formar: los tallos subterráneos y las raíces son para refuerzo de las unidades de Ch’ampa; y el césped formado por los tallos; y las hojas se aprovechan para la alimentación del ganado vacuno y ovino. El césped formado por el tallo y hojas en conjunto, puede llegar a medir 0.25 m de altura. Así mismo se ha encontrado en algunos lugares, el césped se arrastra por la superficie exterior del suelo, este fenómeno es debido a que cuando logran crecer más de 0.25 m de altura, sus tallos no pueden resistir al peso propio por ser delgadas y débiles, por lo que no pueden elevarse verticalmente, por lo general se arrastran por el suelo y emiten con frecuencia numerosas raíces adventicias, que se le da el nombre de estolones, a los brotes de los tallos rastreros; en los nudos echan raíces y forman plantas independientes al destruirse los entrenudos. (Vitulas, 2013) El refuerzo que aporta el Ch’iji a la unidad de Ch’ampa, se puede distinguir en tres formas: Unidad horizontal, proporcionado por los tallos subterráneos que, tienen mayor importancia debido a que estos pueden llegar a desarrollar resistencias elevadas a la tensión; por lo que, representa el esfuerzo principal para solicitaciones por flexión. 13

Una segunda forma es el refuerzo vertical, proporcionado por los tallos que se proyectan hacia el exterior de la superficie del suelo; estos tallos crecen en cada nudo puede estar espaciado a una distancia promedio de 0.02 m La tercera forma, es la conocida como el refuerzo radicular, porque se trata de raíces proyectadas de cada nudo, denominadas raíces adventencias; la función de estas raíces es proporcionar una cohesión monolítica a todos los elementos, y gracias a este elemento de refuerzo todos los componentes pueden trabajar en conjunto y resistir diversas solicitaciones. El diámetro promedio que alcanzan los tallos subterráneos horizontales, es de .65 mm, mientras que el diámetro que alcanzan los tallos subterráneos verticales, es de 1.20 mm. El diámetro de las raíces adventencias, varían de 1.00 mm a menos. Los tallos subterráneos horizontales, se encuentran espaciadas dentro del bloque de Ch’ampa a 0.05 m en promedio; y estas raíces se pueden crecer de 2.00 m horizontalmente. Los tallos que sobresalen hacia la superficie de la corteza terrestre, se encuentran espaciadas a 0.01 m en promedio; las raíces adventicias en general se encuentran pegadas unas a otras, y el espaciamiento entre ellos pueden ser 1.00 mm en promedio. (Vitulas, 2013) Las hojas, llegan hasta crecer hasta 0.10 m de longitud, y el tallo, hasta 0.20m de altura; tallo y hojas en conjunto pasa los 0.25 m de altura, dependiendo de la edad de la planta. Si la edad de la planta es menor, la longitud desarrollada por los tallos subterráneos y las raíces del Ch’iji serán menores. Es necesario, que el suelo de donde se va extraer la ch’ampa, cumpla con las características apropiadas de resistencia, es decir, que estos suelos las plantas tienen que madurar por un periodo mínimo de 5 años; en este tiempo, los tallos subterráneos y las raíces logran tejer al suelo en forma horizontal, vertical y diagonal. (Vitulas, 2013)

Contenido de humedad El contenido de humedad o contenido de agua en la muestra de suelo, es la relación de peso de agua contenida en la muestra secada , expresada como porcentaje fueron analizados de acuerdo

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a muestras obtenidas en la zona. Los resultados obtenidos en este ensayo (al momento de la extracción, 6 días, 7 días y a los 2 meses). El contenido de humedad de un suelo es un factor muy importante en el proceso de explotación del suelo, ya que generalmente el contenido de agua baja en los meses de agosto y setiembre, por lo que en estos meses el contenido de humedad del suelo baja hasta un promedio de 22%, el cual corresponde a la etapa de fabricación de las unidades, 15.91% a los 7 días, y 4,86% a la edad de dos meses. Para el contenido de humedad de 22% el suelo es consistente y trabajable para la fabricación de las unidades; cuando el contenido de humedad es muy bajo, se presentan problemas en el proceso de fabricación de las unidades, debido a que, las palas planas se introducen con dificultad, ya que el suelo está muy duro; duro y por el contrario, cuando el suelo tiene elevado contenido de humedad las unidades tienden a romperse en el proceso de fabricación. Peso especifico El peso específico del suelo, se refiere al cociente entre el peso de las partículas dividido entre el volumen de los sólidos únicamente, es decir, no incluye los vacíos que se encuentran en el cuerpo de las unidades. Este valor sirve para determinar el peso de la estructura para su posterior análisis. El peso específico promedio de las unidades de champa es de 1054.80 con el peso especifico promedio del adobe igual a 170000

𝑘𝑔 𝑚3

, que al comparar

𝑘𝑔⁄ 𝑚3 , se puede afirmar que las

unidades de champa son 38% menos en peso que las unidades de adobe. (Vitulas, 2013)

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Plasticidad La plasticidad, puede definirse como la propiedad de una material capaz de soportar deformaciones rápidas, sin rebote elástico, sin variación volumétrica, sin deformaciones y agrietamiento excesivo. Esta propiedad es muy común en los suelos arcillosos. La plasticidad no es una propiedad general de todos los suelos y esto se puede observar en el caso de los suelos gruesos, los cuales no son plásticos. En los suelos finos, plasticidad, no es una propiedad permanente sino circunstancial y en general depende del contenido de humedad. Para determinar si un suelo es plástico o no, se realiza los siguientes ensayos: LIMITE LIQUIDO: Es una medida de la resistencia al corte del suelo en un determinado contenido de humedad. El límite líquido aumenta conforme disminuye el tamaño de la partícula. Un golpe en la cuchara de Casagrande equivalente a 1.0

𝑔𝑟 ⁄𝑐𝑚3 .

El limite liquido (LL) es el contenido de agua del material en el límite superior del estado plástico. El límite líquido, tiene varias utilidades, y en esta ocasión se utilizara para la clasificación del suelo. El limite liquido promedio del suelo es de 48.43%, el cual es cercano a 50% , entonces, se puede afirmar, que es un suelo de plasticidad mediana . EL LÍMITE PLÁSTICO. Es también una medida de la resistencia al corte del suelo. Esta resistencia al corte en su límite plástico, es una medida de la tenacidad de la arcilla, y la resistencia al corte de todos los suelos en el límite, es una constante. El limite plástico (LP) es el contenido de agua de material , en el límite inferior de su estado plástico, puesto que no existe una separación muy clara entre los estados de consistencia semilíquida, plástico y semisólido. (Vitulas, 2013) 16

El límite plástico es utilizado para la clasificación de los suelos. Para el presente caso, el limite promedio obtenido en los ensayos de laboratorio es de 38.49%. Granulometría

Fuente:http://notasingenierocivil.blogspot.com/2011/05/analisis-granulometrico-por-

tamizado.html Este ensayo, se ha realizado con doble objetivo el primer objetivo fue, complementar la clasificación del suelo; y el segundo objetivo, para determinar el contenido de paja (tallo subterráneo y raíz) en peso, presente en la unidad del champa . Se ha seguido pasos detallados para este ensayo la paja lavada en una bandeja, y el suelo lavado que queda se secan en forma separada en el horno; luego se pesa y se calcula el porcentaje de paja en peso, con referencia al peso total de la muestra seca, antes del lavado. En otras palabras, la paja es secada por separado del suelo que ha quedado después del lavado; luego ambos materiales son secados y pesados independientemente, totalizado los pesos para calcular el porcentaje de cada uno. (Vitulas, 2013)

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El suelo que queda se tamiza según los pasos indicados en los manuales de laboratorios, luego se procesa y analiza cada uno de los datos obtenidos. Clasificación de suelos finos A simple vista el suelo arcilloso orgánico se encuentra dentro del grupo de suelos finos .Los ensayos que se realizaron en el laboratorio , fueron para confirmar esta hipótesis y para realizar una clasificación ordenada, así como hacer manejable los resultados para los fines de la presente tesis de investigación. Las características físicas de un suelo de grano fino se identifican generalmente con mayor seguridad, por los ensayos de plasticidad que por la distribución granulométrica. Los límites de Atterberg, son esenciales para la clasificación de los suelos; desafortunadamente no son buenos indicadores de la resistencia sísmica de la albañilería de adobe. Por ejemplo, el índice de plasticidad es determinado con la fracción de suelo que pasa la malla N 40, y no con todo el suelo; por tanto, su valor no necesariamente es real, pero es usado para fabricar adobe. El limite liquido promedio es igual a 48.43%, y el índice plástico promedio es 9.95%. Con estos datos ingresamos a la carta de plasticidad y clasificación el suelo como un suelo ML, de mediana plasticidad. (Vitulas, 2013) Propiedades mecánicas Las unidades de Ch’ampa se caracterizan por ser flexibles, por lo que, propiedad mecánica más importante de la champa es la resistencia al esfuerzo de flexión. Cuando la vivienda sufre inundaciones, existen asentamientos en el suelo de fundamentaciones en el suelo de fundación, pero, las unidades de champa se adecuan sin problemas frente a los asentamientos ocurridos en el suelo, tal como se puede observar en las fotografías mostradas.

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Se ha realizado ensayos a flexiones in situ, de las unidades de champa, para ello se ha utilizado las dimensiones reales de las unidades de champa, asentadas en la construcción de los módulos, debido a que en el muro toda la unidad deberá de resistir esfuerzos a flexión .Datos con el cual se procederá al análisis del modelo matemático del Putuco. (Vitulas, 2013) Terreno de fundación para la estructura Los Putucos, son estructuras que se apoyan sobre la superficie de los suelos, con la diferencia que nos poseen cimentación, sino que los muros portantes son construidos directamente sobre el suelo. Para la construcción de esta estructura, el primer trabajo que se realiza es nivelar el suelo. Los muros portantes se apoyan directamente en este suelo; la primera hilada de Ch’ampa se coloca en el suelo previamente igualado nivelado, y enseguida se colocan las otras hiladas, logrando construir el muro portante y sobre este techo. En este caso la interacción suelo-estructura, se presenta en las primeras hiladas del muro portante, las bases de los muros tienen la misión de distribuir y transmitir las cargas de la estructura al suelo de apoyo. Existen otras formas de solución para elevar del suelo, cuando este se encuentra un área vulnerable de inundación. (Vitulas, 2013)

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Ingeniería del Putuco Los Putucos, son un sistema de construcción ancestral construida con unidades ch´ampa y/o adobe; estas unidades son pieza prismáticas y su componente básico es la tierra; en un mayor porcentaje; ya sea orgánica o inorgánica. En proceso constructivo, es impresionable tener una consideración, los elementos. Estabilizadores de las unidades en el muro de la estructura y la transmisión de esfuerzos al suelo fundación. Los elementos que se ha rescatado, para un eficiente comportamiento. Estructural de la vivienda son: La curva circular simple en cada lado del muro de la caja. La inclinación de los muros y aristas. La forma e inclinación de la cúpula La inclinación transversal de las unidades en el muro de caja del Putuco La disposición de la puerta Ubicación de los ductos de ventilación Refuerzos interiores en la base y fuste de la culpa A pesar de su belleza e ingenio constructivo, en la actualidad la construcción de Putucos, no es considerado por los profesionales del área de ingeniería ni arquitectura. Como resultado de esta carencia de estudio, es mui común encontrar construcción de Putucos edificados con criterios puramente amperios, pero que en esencia lleva un conocimiento escondido que fue replicado y mejorado en el pasar del tiempo, lo que conllevo a la optimización del proceso constructivo, además del modelo estructural disponible para dicho fin, contrastando con la belleza arquitectónica que debería de ser revalorado y por qué no replica, siendo necesario ver fuera de nuestra realidad para generar construcciones ingeniosas que representa a nuestras región y porque no a nuestra país. 20

Sin embargo, es posible construir este tipo de viviendas, en zonas afectadas por la humedad que garantiza un periodo de vida útil más de 50 años de acuerdo a las encuestas realizadas en el lugar, sisen han llevado el control razonable en la elección correcta de la cantera, materiales adecuados que cumplan con los requisitos establecidas anteriormente y control en el proceso constructivo, teniendo en cuenta criterios técnicos estudiados a continuación. (Vitulas, 2013) Tipos de fallas En la construcción los Putucos tocaremos tres tipos de fallas que se ha observado en el proceso de la recopilación de datos. Desplazamiento lateral de los muros portantes. Falla por comprensión de las unidades en el muro portante después de resistir inundaciones mayores de 1.50m de altura. Fallas por colapso del techo. 

Falla por desplazamiento lateral de muros portantes

Los tipos de fallas que se presentan con frecuencia y que aparecen después de algunos años son el desplazamiento lateral de los muros portantes hacia los exteriores debido al empuje de las fuerzas originadas por la carga propia del techo. Y cuando los muros portantes no poseen una inclinación adecuada hacia el interior la estructura es más vulnerable por este tipo de fallas, en esto influye también posibles fallas diferenciales en el terreno de fundación. (Vitulas, 2013) 

Falla por compresión

Los muros suelen fallar por compresión después de resistir inundaciones mayores a 1.50m de altura. Este tipo de falla hacen es debido a que toda la vegetación existente en las unidades de Ch’ampa se pudren, por que han estado inundadas, y se crea vacíos en el bloque de la unidad, estos vacíos son comprimidos por el peso de la misma estructura. Es por eso que las fisuras

aparecen como separándose del techo, también puede se ha observado que algunas estructuras han fallado por licuefacción del suelo de fundación. La licuación del suelo se produce en suelos de poca resistencia admisible. (Vitulas, 2013) 

Falla por colapso del techo

La falla de colapso de techo es otro tipo de falla que los Putucos pueden sufrir, esta falla ocurre en techos que tienen la forma de prisma triangular de base rectangular, donde uno de los lados es más del doble de su ancho, en este forma de techo tiene dos caras o paños de techo que tienen mayor área a comparación de los otros dos y resultan ser muy cargadas, que no tienen un apoyo para descansar y lo que hace es colapsar por su propio peso. También se ha verificado que los adobes vulnerables al lavado son los que contienen grumos que en el proceso de mezclado no se han triturado hasta lograr una mezcla homogénea, en esta también se encuentran dentro de los adobes lavables por precipitaciones pluviales los adobes elaborados del material limoso sin arcilla. (Vitulas, 2013) 

Falla por colapso el muro

Los tipos de falla frágil observados en las construcciones de Putucos de adobe o Ch’ampa. Son por lo general el colapso de los muros de adobe por descuido del mantenimiento y por construir en lugares propensos a inundaciones, es verdad que el adobe es vulnerable por las intensas lluvias y como la granizada, las intensas lluvias reducen el espesor del muro por efectos de la erosión hídrica y eólica, estos dos tipos de erosión atacan con mayor facilidad a los muros de adobe, en una construcción de este tipo el más afectado por los fenómenos es el adobe. En lugares húmedos el adobe resulta ser más afectada que las Ch’ampas, como el adobe es fabricado por partículas finas la humedad sube por capilaridad desde el suelo de fundación o

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cimentación del muro hasta encontrar el muro de adobe y afecta todo el pie de la estructura humedeciendo el pie del muro hasta derretirlo cuando la humedad dura por un tiempo. Se ha encontrado construcciones en lugares propensos a inundaciones que la falla ha sido por el derretimiento del muro de adobe. Así mismo las fallas producidas generalmente en las construcciones de putucos construidos puramente de ch’ampa y puramente de adobe también en construcciones de materiales compuestos por los dos materiales. (Vitulas, 2013) Biomagnetismo generado por los putucos De acuerdo a lo descrito, muchas concepciones arquitectónicas vermiculares y ancestrales demuestran la existencia de un conocimiento perdido pero replicado en lo referente a campos magnéticos sobre la tierra, no solo como técnica de emplazamiento sino también en la concepción del espacio interior de edificaciones, repercutiendo beneficiosamente a sus habitantes. Teniendo en consideración la construcción e Putucos, la cual tiene una forma de semidomo superior de tierra/champa y sección catenaria, los cuales generan la regulación del bioelectromagnetismo, los cuales poseen la propiedad de inducir y sostener la frecuencia de las ondas cerebrales dentro de los rangos de las llamadas ondas ¨alpha¨ que se aproximan a la constante ¨normal¨ biológica de 7.8 Hz presente en el hipotálamo de todos los mamíferos. Por otro lado, se conoce que esta constante se corresponde con el llamado “latido del corazón de la Madre Tierra” aludiendo a frecuencia de “Resonancia Schumann” tal como se denomina al efecto de resonancia en el sistema Tierra-Aire-Ionosfera que genera lo que en física se conoce como una onda transversal magnética.

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Asimismo, se ha encontrado que la convergencia armónica de estos campos magnéticos (las ondas alpha del cerebro humano y las ondas de resonancia Schumann) sobre el rango de 7.8Hz a 8Hz, se corresponde con el óptimo comportamiento de células, tejidos y órganos, así y también con el óptimo ritmo cardiaco y ritmo cerebral, la percepción del tiempo, los estados meditativos, los procesos del sueño, e inclusos con los procesos de inmunidad, de aprendizaje y de autogeneración celular. Bajo estos referentes, de acuerdo a los especialistas en geometría sagrada, los Putucos de sección catenaria actúan como un “atractor fractal” En la construcción de un Putuco, intervienen materiales extraídos directamente del suelo (ch’ampa) o transformados a partir de una mezcla de insumos (adobe), los cuales fueron estudiados en el capítulo de ingeniería, dichos materiales son productos indispensables y son colocados unos a otro de forma especial, para concebir la vivienda nueva dependiendo los requerimientos del dueño. El presente capitulo explica los procedimientos seguidos para la construcción de la vivienda, los cuales se fundamentan en un conocimiento vernácular ancestral, además de la etnoingenieria escondida en este proceso, transmitido desde hace mucho tiempo. (Vitulas, 2013) Procesos de construcción Para la construcción de los Putucos, se utiliza como unidad básica a la Ch’ampa, el cual no debe tener alto contenido de arena, debido a que, son vulnerables a la erosión hídrica y eólica. En ese tipo de construcciones, se ha verificado, que el techo construidos con estas unidades de Ch’ampa ha sido erosionado por las precipitaciones que se presentan durante los meses de diciembre a abril. La Ch’ampa además de ser resistente y flexible, según el cuidado que se tenga, se consolida así mismo, ya que el periodo de vida de las raíces se prolonga más allá de la fecha de conclusión 24

del Putuco, y estas, en una aparente búsqueda de agua, continúan creciendo y de esta forma penetrando los bloques superiores (ya que las Ch’ampas se colocan con las raíces hacia arriba) hasta que progresivamente mueres, pero n este último intento de sobrevivencia, generan un proceso al que denomino refuerzo por consolidación de un enmallado natural , garantizando la consolidación de todo el elemento estructural, como si esto fuera un aporte en bien de las familias que utilizaran estas viviendas, y que aparentemente justifica la creencia de la Pachamama ya que está en su representación de madre, protege al hombre, además las viviendas construidas son resistentes a los efectos de erosión (siempre en cuando se hagan mantenimientos eventuales) a causa de las precipitaciones pluviales y efectos del viento. Para que la Ch’ampa, sea un material seguro, para el adecuado comportamiento estructural, su esfuerzo radicular debe de ser bien desarrollado, es por ello que se exige que la edad del suelo sea mayor de 5 años, para que las plantas silvestres puedan desarrollarse con facilidad, alcanzar resistencias y estar aptas para contrarrestar los efectos de los agentes atmosféricos. (Vitulas, 2013) Selección de la cantera El suelo que en un futuro servirá de cantera para la extracción de unidades de Ch’ampa, tiene que cumplir las siguiente características: tiene que ser un suelo orgánico de color oscuro, tiene que existir vegetación (Ch’iji), la profundidad que alcanza el material orgánico tiene que ser adecuado, las capas de suelo tienen que ser uniformes y finalmente el suelo debe estar cubierto de césped en un estrato de 0.30m de profundidad o mayores. Si el suelo cumple con esas características, el siguiente paso es averiguar cuanto tiempo se ha dejado de labrar, teniendo en cuenta que un adecuado suelo debe desarrollarse por un espacio mínimo de cinco (05) años, es decir, que la edad mínima del césped debe ser de cinco años, donde los tallos subterráneos y las raíces deben desarrollarse hasta adquirir altas resistencias.

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El proceso de selección para las canteras de Ch’ampa comienza cinco años atrás a la fecha de extracción. En este periodo, el suelo que en años atrás servía para actividades de agricultura poco a poco se nivela hasta obtener una superficie plana, sin mogotes u ondulaciones. Así mismo el suelo debe reunir los siguientes requisitos: a. La cantera de extracción, debe de ser un sueño fino de mediana. b. El color del suelo debe ser de negro a gris oscuro. c. El olor del suelo debe ser parecido a material orgánico quemado. d. Las unidades deben ser resistentes, es decir, que, si solamos al suelo desde una altura de 1,50m, este no debe romperse. e. Las unidades de Ch´ampa deben ser totalmente tejidos por los tallos subterráneos y las raíces de plantas nativas. f. El contenido de humedad promedio al momento de extraer cada unidad, debe aproximarse a 22%. g. La calidad del material, se debe comprobar haciendo rollitos de 3mm de diámetro, los mismos que deben alcanzar longitudes mayores a 5.00cm en caso de abobe, y en el caso de la Ch´ampa, deben ser mayores a 10.00cm. h. El suelo no debe tener arena, lo cual se puede comprobar haciendo rollitos; si el rollito se rompe antes de alcanzar los 5cm el suelo tiene arena, por lo que se debe descartar este material. i. El suelo debe ser de preferencia un suelo ML de mediana plasticidad, para ello existen otras formas para comprobarlo: se puede realizar ensayos de resistencia seca, consiste en fabricar tres o más bolitas pequeñas de suelo de aproximadamente 2mm de diámetro. Una vez secado (a las 24 horas) se aplasta cada bolita entre los dedos pulgar e índice, si las bolitas son tan fuertes que ninguna se pueda romper, el suelo tiene suficiente arcilla por lo que es un material excelente para la elaboración de la Ch´ampa; si por el 26

contrario se rompen, el suelo es inadecuado, ya que faltan arcilla y debe descartarse. (Vitulas, 2013) Extracción de la Ch´ampa La extracción de las unidades de la ch´ampa, se realizara después de la selección del suelo o cantera. El procedimiento para la extracción es el siguiente: 1) Inspección del terreno

Fuente: cámara fotográfica 2) Trazo y marcado Los trabajos de trazo y marcado se hacen con estacas de acero, el trazo tiene que quedar muy notorio para luego introducir con la pala, el operario que ejecuta esta partida tiene que dejar bien marcado las líneas de cortado y líneas de introducción de las palas, y las líneas longitudinales se introducen las palas, y en las líneas transversales se les introduce el serrucho para realizar el cortado.

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Esta actividad se ejecuta antes de otras actividades, luego viene el cortado de las lineas transversales y la introducción de las palas planas. El procedimiento es igual a cualquier trazo para la ejecución de obras civiles. En el suelo se colocan las estacas (extremos de líneas longitudinales), luego se estira el cordel se trazan líneas longitudinales, con referencia al cordel se trazan las líneas longitudinales se utiliza un escantilion de madera para facilitar los trabajos. (Vitulas, 2013)

Fuente: cámara fotográfica 3) Cortado de las unidades en el suelo El cortado de las unidades de suelo se refiere al proceso de cortado con palas sobre el suelo marcado transversalmente, en algunos casos con líneas rectases para de esta forma proceder con la extracción, este procedimiento se hace en forma conjunta. Luego con la ayuda de todos se procede a extraer la Ch’ampa. (Vitulas, 2013)

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Fuente: cámara fotográfica 4) Perfilado en forma del bloque Luego se procede a darle la forma deseada, de acuerdo a las dimensiones requeridas y que pueda adoptar una forma prismática. Esta actividad se ejecuta en el mismo día de la extracción o al día siguiente, y de preferencia se debe hacer antes que se seque, ya que después endurece y se complica el trabajo. (Vitulas, 2013) 5) Secado y apilado de las unidades El secado comienza desde el momento de la extracción, pero es necesario apilar las unidades y después someter al secado que generalmente es a la intemperie. La extracción de los bloques de la ch’ampa a utilizar, tiene un rendimiento promedio de 600 unidades/cuadrilla a 650 unidades/cuadrilla, corresponde a las unidades cuyas dimensiones son 0.5X0.4Xh, y para el caso de unidades dimensiones 0.7X0.5Xh el rendimiento es de 350 unidades/cuadrilla.

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Para construir un Putuco de 5.0X4.8 en planta con unidades de 0.5X0.4Xh, se requiere utilizar 1300 unidades de Ch’ampa aproximadamente. Si se construye el mismo Putuco, esta vez con unidades de 0.7X0.5Xh se requerirá de 1000unidades aproximadamente. (Vitulas, 2013)

Fuente: file:///C:/Users/Multicomp/Downloads/3566-13195-1-PB%20(1).pdf La producción de las unidades de 0.5X0.4Xh es mayor a la producción de las unidades de 0.7X0.5Xh. las unidades de 0.5X0.4Xh son producidas en aproximadamente dos días, mientras que las unidades de 0.7X0.5Xh para la misma vivienda, son producidas en aproximadamente tres días. Cimentación de la vivienda Los Putucos construidos con unidades de Ch’ampa no poseen cimentación, los muros son erigidos directamente sobre el suelo nivelado, excepto cuando el nivel de suelo de fundación se encuentra en zona propensa a inundación, en este caso se eleva el nivel del suelo, utilizando el material Ch’ampa. Para la colocación de la primera hilada, nos e requiere de la excavación de la zanja, como en la mayoría de las edificaciones, para la ejecución de esta actividad, solo es necesario nivelar el

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suelo, y en seguida colocar las unidades en la primera hilada. Es decir, en la base no se emplea unidades de mayor dimensión como una zapata. Se tiene que tener en cuenta que una vez colocado la Ch’ampa, esta se fusionara con el terreno de la fundación, generando una junta consolidada al igual que ocurre en los muros, por lo tanto las raíces son ideales para este fin. (Vitulas, 2013)

Fuente: https://www.ehowenespanol.com/nivelar-terreno-como_26657/ Construcción de muros Los muros son erigidos, directamente sobre el suelo nivelado, sobre una leve nivelación y son elevados con una pendiente constante hasta alcanzar la cúpula superior. Se procede a desarrollar el trazo y replanteo preliminar de la estructura de acuerdo a los requerimientos de la familia, se marca para la hilada con ayuda de las estacas de madera fijadas a 0.50m de las esquinas del muro de caja en planta, que cumple la función de balizas, y con la ayuda de los instrumentos de cordel y plomada se traza un lado de la base del muro y partir de

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ese se proyectan los otros lados con ayuda de la escuadra. Hasta lograr el trazo de la vivienda en planta con línea recta, concluida esa fase se traza con yeso. Una vez desarrollado esta etapa, se genera simple de forma que exista una distorsión con la línea de cada cable de muro de unos 10cm, desarrollado una curvatura de las paredes base del Putuco.

Fuente:http://www.cultura.gob.pe/es/comunicacion/noticia/ministerio-de-cultura-documentaconstruccion-de-dos-putucos-en-provincias-de Luego se asienta en la primera hilada las Ch’ampas del muro de la caja del Putuco directamente sobre el suelo de fundación nivelado, pero con una leve curvatura hacia fuera de la vivienda. Las unidades de Ch’ampa se colocan directamente sobre el trazo hecho con yeso, el mismo que sea efectuado para el espesor del muro y el ancho de la Ch’ampa, en todo el perímetro.

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Fuente:http://www.cultura.gob.pe/es/comunicacion/noticia/ministerio-de-cultura-documentaconstruccion-de-dos-putucos-en-provincias-de En la primera hilada de Ch’ampa se define la ubicación de la puerta, ya que a partir de la segunda fila se iniciará la construcción del sistema de protección de la puerta. Para la construcción de los muros se procede con el cepillado de la superficie de la hilada de Ch’ampa con la finalidad

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Fuente:http://www.cultura.gob.pe/es/comunicacion/noticia/ministerio-de-cultura-documentaconstruccion-de-dos-putucos-en-provincias-de De nivelar la superficie de la hilada ya sea longitudinalmente y transversalmente, la nivelación longitudinal debe ser controlado en cada hilada y tiene que ser los más horizontal posible, en la nivelación transversal tiene caídas o inclinación desde el interior hacia afuera del muro de cada vivienda. Se exige la nivelación longitudinal para el asentamiento de las siguientes hiladas, y la inclinación transversal del muro de caja para frenar el agua fluvial hacia el exterior de la vivienda y evita la infiltración hacia el interior de la vivienda, así mismo esta inclinación cumple la función de estabilizar las unidades en el muro del Putuco, la inclinación transversal entre 1%-1.5% de pendiente. La colocación sucesiva de las siguientes series horizontales de Ch’ampa hasta alcanzar los niveles indicados debe colocarse uno sobre otro con mucho cuidado y controlar el amarre de cada pieza. Las unidades se asientan sobre la superficie de gras, y las raíces hacia afuera debido a que esta cara es plana y uniforme, además las raíces en su intento de buscar agua, subirán hacia arriba incrustándose en la Ch’ampa superior y eventualmente morirán, enraizando y generando una unión mucho más sólida e impermeable. La inclinación de los muros hacia el interior es una obligación en la construcción de los Putucos puesto que es un requisito indispensable para un adecuado comportamiento estructural la transmisión de las cargas del techo hacia los muros portantes y de esta hacia el terreno de fundación estabilizado a las estructuras en su conjunto, si tener problemas de colapso y que aseguraran su perdurabilidad. Si los muros fueran verticales y sin inclinación, no habría una continuidad de transmisión de esfuerzos, los techos generan una fuerza inclinada hacia el

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exterior y los muros como no tienen capacidad para flexionarse colapsarían haciendo necesario la colocación de contrafuertes que deforman la arquitectura del Putuco. Para controlar la pendiente se ha desarrollado un sistema de control ingenioso el cual se utiliza para las primeras cuatro hiladas

Fuente:

https://www.archdaily.pe/pe/891480/putucos-la-arquitectura-vernacular-tiene-algo-

que-decir-sobre-sustentabilidad/5abb0d9bf197cc66400000b6-putucos-la-arquitectura-ve Un control simple y subsiguientes con la utilización de un sistema de entramado hacia las cuatro aristas de la vivienda, con la utilización de rollizos de madera. Este sistema de control consiste en fijar dos (2) reglas verticales de madera, apoyados o fijados en los puntos inclinados, y dos (2) cordeles verticales proyectadas desde los puntales inclinados, que pasan por lo menos 0.50m de la esquina exterior de la vivienda en planta, la altura de la regla de madera fijada en los puntales inclinados y el cordel proyectado de los puntales inclinados es fijada para la altura del muro de caja que va alcanzar.

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Los puntales inclinados pueden medir entre 5.50 metros a mas, y las reglas de madera deben de estar fijadas a una altura de 3.00 metros con el puntal inclinado. Los puntales son amarrados y fijados en el pie con estacas de madera en el interior de la vivienda a construir y calculados para que pasen a una altura de la esquina de la vivienda en planta, y de esta forma faciliten los trabajos de colocación de las reglas y del cordel en el vértice de la vivienda en planta, las dos reglas de madera se colocan sobre las estacas de cabeza plana y a partir de ello se controla las medidas de la inclinación de las aristas de la tronco piramidal del muro, el cordel es fijado sobre la estaca de cabeza que se encuentra exactamente en las esquinas y se proyecta verticalmente al punto inclinado fijado que pasa exactamente por el vértice de la vivienda en planta. Este último es más manejable en cuanto a la precisión de las medidas, para el control de la inclinación de las aristas de la caja del Putuco. Colocada las dos reglas de madera y dos cordeles verticales en los vértices de la vivienda en planta, se asientan las unidades de la champa, comenzando por las esquinas, y aquí se emplea las reglas de la madera y cordel, se colocan champas en las esquinas midiendo con sogas o flexómetros la inclinación de unos 2.5 centímetros hacia el interior de cada hilada, esta medida hasta la hilada novena. A continuación, se detalla en las fotografías el empleo de sistema de control de la inclinación. Los puntos tienen que quedar bien rígidos, para que no tengan problemas de pandeo, para que garantice la precisión en las mediciones del control de inclinación de las aristas del tronco pirámide. Para mayor detalle podemos mencionar que hasta la hilada 9na se entra 2.5cm en cada hilada, desde la hilada 10ma se aumenta 0.5cm en cada hilada hacia el centro geométrico de la vivienda, es decir en las hiladas 10ma, 11va entran 3.00cm, en hilada 12va se asienta la champa 36

a 3.5cm, en hilada 13 a 4.00 cm, en hilada 14 a 4.50 cm, en hilada 15 a 5.00cm, en hilada 16 a 5.5 cm y en la hilada 17 que es la última hilada de la caja se asienta a 6.00cm, en total se suma 50.54cm medido desde el vértice exterior de la primera hilada hasta el vértice exterior de la última hilada que es la hilada 17. Esta variación tiene una inclinación que varía entre 75° a 80° (grados sexagesimales). La inclinación del muro y la curva circular simple del muro, se controla fijando cordel en las esquinas de las unidades asentadas, estas unidades asentadas en las esquinas de las hiladas son una muestra o guía que a partir de estas se controla el resto de las unidades del muro. La verificación se realiza midiendo con wincha en el centro de cada lado del muro, además es necesario controlar la curvatura del muro, además con la ayuda del cordel se controla la horizontalidad de las hiladas. (Vitulas, 2013) Construcción de la cobertura Los de los Putucos son de material de champa y tienen la forma geométrica de cónica o dependiendo de la forma de la base puede ser prisma triangular y en pocos casos puede ser de forma piramidal. Para formar la cúpula se utiliza un sistema de pequeñas varas que servirán como soporte para formar la curvatura a la cúpula; ya vimos en el capítulo de ingeniería que este procedimiento se justifica debido a que en esta zona existe muy poco esfuerzo de compresión; en algunos casos, cuando el Putuco es pequeño, incluso se suele colocar directamente una champa de longitud mayor para subsanar este procedimiento, ya que una vez construida, esta zona se comportara como un elemento rígido que no necesariamente sufrirá fallas. Los Putucos de planta cuadrada, tienen la mayor facilidad de llevar el techado cónico que los de planta rectangular, y son más estables en su simetría, que los de techo piramidal, debido a

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que los de techo cónico reparten esfuerzos iguales a los cuatro lados de la vivienda (conclusión a la que se llegó gracias al análisis de modelo matemático). Los Putucos que tiene la forma de techo prismático conoidal de base rectangular o de forma piramidal de base rectangular en dos de las caras que tiene mayor luz, se generan mayores sobre esfuerzos, por lo que es necesario reforzar estas zonas para evitar excesivas deflexiones y evitar que estas provoquen el colapso de la estructura. El esfuerzo es construido con rollizos de madera que son colocados unos a lados de otros y en dos o tres niveles sucesivos. Para lograr la forma cónica del techo, en la construcción de viviendas cuadradas es mucho más sencillo, pero depende de la forma de las primeras hiladas ya que esta se mantendrá hasta la cima con una pendiente constante que puede variar entre 55° a 60° (grados sexagesimales), o para darle mayor estabilidad y presencia arquitectónica se suele seguir una forma curvada generado un paraboloide. El procedimiento constructivo mostrado ha sido desarrollado sin ningún tipo estructural, ya que los conocimientos aplicados son simplemente instituidos y transmitidos de generación en generación, conservados por los maestros constructores de la zona. En el capítulo anterior podemos demostrar que no son de todo descabellados ya que responden a un modelo matemático aceptable, validando de esta forma los procedimientos y criterios asumidos. El tiempo empleado para construcción de un Putuco dependen las dimensiones en planta de la vivienda. Pero generalmente es concluido en un solo día de trabajo. (Vitulas, 2013) Mantenimiento Esta actividad es muy importante, ya es un factor indicador de tiempo de la durabilidad de la estructura, el mantenimiento no es más que los trabajos de enlucido exterior de la vivienda, esta actividad de enlucido exterior que posteriormente lo llamamos revoque de la estructura se suele realizar cada cierto periodo de tiempo, de acuerdo a las encuestas hechas en el lugar 38

concuerdan de que los mantenimientos deben de hacerse cada un año. Para los revoques se emplean morteros de barro seleccionado (Vitulas, 2013) Uso del putuco El putuco forma parte de un complejo habitacional rural, que usualmente se complementa con otros putucos, a cada uno se le da un uso específico. Así, una familia tendrá varios putucos, los que serán usados como cocina, habitación, albergue de animales y despensa. Los putucos se combinan también con construcciones diversas con características más contemporáneas. El conjunto habitacional suele estar rodeado de un cerco perimétrico que establece los linderos de la propiedad. Dentro de la unidad habitacional promedio, suelen haber dos o tres putucos de usos diversos dependiendo de la actividad productiva y las posibilidades económicas de los dueños. (Vitulas, 2013)

Comparación de las propiedades mecánicas y físicas de 3 sistemas constructivos en tierra tales como el adobe, quincha y champa MATERIALES Y TÉCNICA ADOBE La composición del bloque de adobe es un material que está compuesto por aproximadamente entre un 50- 70% de arena, para que llegue a su mayor efectividad es recomendable adicionar arcilla en un 18-15%, para darle un poco de flexibilidad se utiliza paja o fibra vegetal entre un 10-28%. Las dimensiones del adobe están en la siguiente proporción según el reglamento Nacional de Construcción de Perú E-80, proporcionalmente L=X; H=X/4; A=X/2 en los que comúnmente el x=30-40 cm, pero estas medidas pueden variar tratando de mantener una proporción adecuada. El muro de adobe se realiza en forma de soga. (Felipa, 2017)

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QUINCHA La quincha, es un sistema constructivo que está compuesto por paneles de caña rellenado de barro o tierra. Las dimensiones son de 1.20x1.80x0.10 o 1.20x2.40x0.10m aproximadamente, su elaboración se inicia con un bastidor de madera que se divide en 3 partes y se arma un trenzado de caña para que tenga cierta solidez, luego se realiza una mezcla de tierra, agua y paja y se rellena con esa mezcla. (Felipa, 2017) CH’AMPAS Las ch’ampas son bloques de barro, que tienen un proceso constructivo tradicional que ha sido trasladado de generación en generación, el proceso de elaboración de este material se debe realizar en la época de húmeda ya que el material se extrae directamente de la tierra con las raíces del Ichu, en el que luego se adiciona chiji o quemello, más conocido como paja en la que se forma un bloque con dimensiones de 50x40x12.5 ó 70x50x12.5 cm que deben dejarse secar durante 28 días para que en la época de seca se inicie la construcción. (Felipa, 2017)

Fuente: http://polired.upm.es/index.php/anales_de_edificacion/article/view/3566/3649

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Fuente: http://polired.upm.es/index.php/anales_de_edificacion/article/view/3566/3649 Este material tiene una gran resistencia a la humedad porque las raíces de Ichu cuentan con esa característica (figura 4). En base a todas las investigaciones la composición y dimensiones de los materiales y sistemas de tierra han sido consolidadas en las tablas 1 y 2. La elaboración de cada sistema es bastante sencilla y lo único que se necesita son materiales proporcionados por la naturaleza.

Fuente: http://polired.upm.es/index.php/anales_de_edificacion/article/view/3566/3649

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ANÁLISIS Y RESULTADOS Se tiene diferentes tipos de datos que han sido obtenidos de investigaciones previas para poder observar sus características como pieza y cómo actuaría en un sistema constructivo completo (Tabla 3). En el análisis de los resultados podemos comparar adobe con quincha o adobe con champa, ya que en la búsqueda de los artículos seleccionados se muestran los datos mencionados anteriormente. En el peso específico tenemos que el adobe tiene 1700.00kg/ m3 y la champa 1054.80kg/ m3, aquí se tiene una diferencia de 646kg/m3 que es una cantidad nada despreciable y a su vez puede generar una característica a favor de la champa ya que es menos pesada. En cuanto a la plasticidad la champa cuenta con 38.40% y el adobe con 25%, en esta característica también la champa cuenta con 13.4% más que el adobe. La champa tiene 9.043kg/cm2 que no es una cantidad despreciable en lo que refiere a elasticidad. Analizando la Fuerza a flexión, el adobe tiene más resistencia que la champa, ya que el adobe cuenta con 3.5kg/cm2 y la champa 0.941 kg/cm2, con una diferencia de 2.56 kg/cm2. Las diferencias entre los ensayos del adobe y la quincha, tenemos que la densidad en adobe es 1.65kg/cm3 y la de quincha 1.289kg/cm3 teniendo una diferencia mínima de 0.36kg/cm3. En referencia con la conductividad los adobes cuentan con 0.82 W/mK y la quincha 0.17W/mk, mostrando una diferencia de 0.65W/mk siendo el adobe un material con mejor conductividad. Los datos de la resistencia térmica entre el adobe tienen 0.65m2k/w y la quincha 0.38m2k/w con una diferencia de 0.27w/m2k siendo el adobe un material con mejor resistencia térmica al lado de la quincha. También se tiene el análisis granulométrico de la champa demostrando la resistencia que tiene a la humedad, por la composición del mismo material y de las raíces que se usan dándoles una resistencia a la humedad que no es vista con el adobe, como se puede observar en la tabla 4 y la figura 5. (Felipa, 2017)

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Fuente: http://polired.upm.es/index.php/anales_de_edificacion/article/view/3566/3649

Fuente: http://polired.upm.es/index.php/anales_de_edificacion/article/view/3566/3649

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Fuente: http://polired.upm.es/index.php/anales_de_edificacion/article/view/3566/3649 Los datos obtenidos de otras investigaciones que la champa es un material que cuenta con características favorables según los ensayos que pudieron obtenerse, tenemos que el peso específico de esta pieza o molde es de 1054.80kg/m3 y el adobe 1700.00kg/m3, teniendo una diferencia de 645.20kg/m3 siendo este bloque más ligero, en consecuencia el módulo de vivienda de Putuco es más ligero y esto puede ser favorable a la hora de resistir movimientos sísmicos. También se ha podido obtener que la plasticidad entre adobe de 25% y champa de 38.40% genera una diferencia de 13.40% superior al adobe dando la opción a que sea más flexible. También se tiene la durabilidad de las viviendas de los Putucos que tienen un rango de 50 a 60 años en algunos casos 100 años, cuando las construcciones tipo Putuco hechas en adobe tienen solo una resistencia de 10 a 15 años aun teniendo como base el uso de 3 hileras de champas. Esta diferencia se debe a que el adobe es un material que erosiona rápidamente y no tiene resistencia a la humedad, en cambio la champa es una pieza hecha en base a raíces de ichu que pueden estar sumergidas en la época de lluvia durante varios días o meses sin que su morfología se vea afectada. Se debe destacar que los Putucos hechos en base a champas demuestran su durabilidad y resistencia en base a su permanencia en el tiempo. Es por este motivo, que se requiere generar unas nuevas líneas de investigación sobre este material en

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concreto como al sistema, porque aun los datos de ensayos científicos son muy pocos para poder implementarlos en los sistemas constructivos de tierra que siguen utilizándose en la actualidad. (Felipa, 2017)

Datos obtenidos Ubicación geográfica El lugar que se tomó como referencia fue en el distrito de Taraco, provincia de Huancané y departamento de Puno. Tomando la casa del propietario del señor Francisco Mamani Apaza. Con la fecha de 27 de abril del 2019. A continuación se muestra algunas referencias del lugar.

Fuente: Cámara fotográfica

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Conclusiones 

Se analizó las propiedades mecánicas al momento de la extracción de la muestra y se fijó las características del suelo.

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En conclusión, ambos son materiales tradicionales pero con la condición de que el material Ch’ampa es menos trabajoso que el adobe en la fabricación, para asi poder utilizarlo como muros en las viviendas.

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En conclusión hace tiempo y actualmente la Chámpa se utiliza para construir canchones, viviendas, chujllas ya que resulta ser muy económico.

Recomendaciones 

Se recomienda llevar la muestra con sumo cuidado para que no se fragmente para su respectivo análisis.

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Se recomienda llevar instrumentos adecuados para la extracción de la Ch’ampa y conocer el lugar adecuado.

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Se recomienda hacer el trabajo en equipo para obtener diferentes ideas para obtener un material adecuado.

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Se recomienda utilizar diapositivas o papelógrafos para una mejor exposición y mejor entendimiento en la clase.

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Se recomienda hacer una comparación el material Ch’ampa con otros materiales tradicionales para poder dar el mejor uso.



Se recomienda analizar con mayor detenimiento las propiedades y/o características que posee este tipo de material de construcción,



Se recomienda extraer el material Ch’ampa en lugares donde hay más raíces o bofedales.

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

Se recomienda en mejorar el modelo de investigacion utilizado en este informe para poder dar una exacta definición del material de Ch’ampa.

Bibliografía Vitulas Quille Yasmani T., Reynoso Machaca KarinaB. (2013). “Etnoingeniería de los putucos”, Altiplano E. I. R. L. primera edición, Perú. Callister William D., Jr, (2009). “Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales”, Limusa wiley. Segunda edición, México Smith William F., Hashemi Javad, (2014). “Fundamentos de la ciencia e ingeniería de los materiales”, McGraw Hill education. Quinta edición, México Askeland Donald R., Fulay Pradeep P., Wright Wendelin J., (2012). “Ciencia e ingeniería de los materiales”, Cengage learning. Sexta edición, México Newll James, (2009). “Ciencia de materiales, aplicaciones en ingeniería”, Alfaomega. Primera edición, México Polo Collantes Rolando, (2016). “Materiales de construcción”, Megabyte. Primera edición, Perú Felipa, A. G. (2017). Canales de Edificacion. Comparación del sistema constructivo de Putucos con otros sistemas constructivos en tierra , 8.

Webgrafía https://www.google.com/search?biw=1366&bih=608&tbm=isch&sa=1&ei=1NLkXNuGCcmt5wKuu LuYDg&q=como+se+hace+el+adobe&oq=como+se+hace+el+adobe&gs_l=img.3..0l2j0i24l5.37516. 47

42526..43904...0.0..1.372.3055.0j20j0j1......0....1..gws-wiz-img.......0i67j0i8i30.nJsWvq0z1E#imgrc=SngIYGgff_dU8M:

http://notasingenierocivil.blogspot.com/2011/05/analisis-granulometrico-por-tamizado.html https://www.ehowenespanol.com/nivelar-terreno-como_26657/ http://www.cultura.gob.pe/es/comunicacion/noticia/ministerio-de-cultura-documentaconstruccion-de-dos-putucos-en-provincias-de http://www.cultura.gob.pe/es/comunicacion/noticia/ministerio-de-cultura-documentaconstruccion-de-dos-putucos-en-provincias-de file:///C:/Users/LUIS%20APAZA/Downloads/Apaza_Mamani_Julio_Alexander.pdf http://www.cultura.gob.pe/es/comunicacion/noticia/ministerio-de-cultura-documentaconstruccion-de-dos-putucos-en-provincias-de https://www.archdaily.pe/pe/891480/putucos-la-arquitectura-vernacular-tiene-algo-que-decirsobre-sustentabilidad/5abb0d9bf197cc66400000b6-putucos-la-arquitectura-ve https://es.vbook.pub.com/document/232798329/Materiales-Tradicionales-y-No-Tradicionales http://materias.fcyt.umss.edu.bo/tecno-II/PDF/cap-17.pdf http://materias.fcyt.umss.edu.bo/tecno-II/PDF/cap-17.pdf https://es.wikipedia.org/wiki/Cermet https://aliciadiazcobo.files.wordpress.com/2011/10/tema4_3c2baeso_piedraceram.pdf https://www.materialesdeconstruccion.info/materiales-petreos/ https://www.materialesdeconstruccion.info/materiales-petreos/

48

https://peru.com/viajes/conozca-peru/puno-tecnicas-construccion-son-patrimonio-culturalnacion-noticia-297827 https://www.arquima.net/cuales-son-los-beneficios-del-uso-de-madera-como-material-deconstruccion/ https://www.ecured.cu/Tefl%C3%B3n https://www.construmatica.com/construpedia/Cal https://www.arquba.com/monografias-de-arquitectura/la-arcilla-2/ https://www.construmatica.com/construpedia/Cinc https://www.budenheim.com/es/soluciones/construccion/concreto/ https://www.construmatica.com/construpedia/Asfalto http://www.fundacioncerromatoso.org/index.php/noticias/132-el-niquel-en-la-arquitectura https://es.wikipedia.org/wiki/Bloque_de_hormig%C3%B3n https://www.ecured.cu/Cobre http://www.acrilico-y-policarbonato.com/policarbonato.html https://www.chemicalsafetyfacts.org/es/cloruro-de-polivinilo/ https://www.maestro.com.pe/productos/techos-y-tabiques/plancha-de-tecnopor https://www.saviabotanica.com/inventario-botanico/la-hierba-basica-e-imponente/ https://es.wikipedia.org/wiki/Stipa_ichu https://www.ecologiaverde.com/el-bambu-los-mil-usos-de-un-recurso-sostenible-527.html https://es.wikipedia.org/wiki/Schoenoplectus_californicus

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https://es.wikipedia.org/wiki/Adobe file:///C:/Users/LUIS%20APAZA/Downloads/571-1966-1-PB.pdf

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Anexos

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