Las estructuras abovedadas permiten la materialización de viviendas de manera accesible con escasa infraestructura -utilizando únicamente el arco de catenaria como base del diseño, un sistema constructivo sin cimbra y el cuerpo humano como referencia morfológica- . Además de la economía de los recursos materiales –por si las ventajas asociadas al capital no representan un estímulo suficiente-, las estructuras abovedadas se caracterizan por su impronta humanizada y la posibilidad de generar espacios orgánicos cargados de identidad.
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Techos abovedados alabeados
Hablaré ahora de algunas experiencias prácticas y de los resultados obtenidos por métodos de experimentación/observación centrados en las estructuras abovedadas alabeadas y técnicas constructivas sin cimbra. Estos métodos son, al día de hoy, las formas más “biológicas” de construcción y las que otorgan una mayor coherencia en el vínculo entre el proyecto y la construcción. Al absorber estas técnicas, uno se hace unitario con la materia del espacio.
Vale aclarar que todas las estructuras aquí presentadas, tanto de bóvedas como de cúpulas, han sido materializadas teniendo al cuerpo humano como referencia. Las mismas se construyeron sin emplear cimbras y, en muchos casos, tampoco guías. Como tal, toda la confianza ha sido depositada en la conciencia y la destreza de los albañiles. Sobre el andamio tenemos que estar profundamente conectados con la volumetría tridimensional que estamos dibujando en el espacio, teniendo como referencia la acción y movimiento de nuestro cuerpo. Es crucial nuestra mirada atenta, la respiración consciente, la amplitud del brazo constante y el ángulo de la muñeca.
En cuanto a dimensiones, podemos utilizar adobes de 6cm x 12cm x 25cm o de 5cm x 10cm x 20cm, que en promedio resisten 35kg/cm2, o ladrillos, que con esas dimensiones resisten hasta 80kg/cm2. Habitualmente en mi experiencia particular, utilicé adobes ejecutados en la misma obra -mezcla de aserrín, estiércol de caballo y arcilla-, con un peso aproximado de 2kg y un volumen de 1800cm3 (6cm x 12cm x 25cm) y ladrillos de 1,5kg y un volumen de 1500cm3 (5mc x 11cm x 23cm). La decisión de utilizar dos materiales tiene que ver con una cuestión estética pero también técnica, pues el ladrillo permite una mayor resistencia a la compresión con un menor peso (poniendo de cuando en cuando una hilada de ladrillos reforzamos la capacidad de resistencia a compresión de la estructura).
Otra característica estructural con que nos encontramos a la hora de proyectar estructuras abovedadas son sus cargas transmitidas al final de la línea de fuerzas, es decir, en sus apoyos. Cuanto más rebajado es el arco (con poca flecha), mayor es el empuje horizontal sobre sus bases. Con lo cual es importante prever que haya un cinturón de compresión (trabe) y/o un volumen (estribo) que permitan absorber los empujes laterales del arco.
Para garantizar el correcto dimensionado de los trabes, es importante que su espesor contenga la línea de empujes y que ésta se aleje del borde de la estructura o, en nuestro caso, que contenga un cinturón resistente a fuerzas de tracción, o sea, una viga de sauce o directamente de Hormigón Armado. En conclusión, el trabe de las bóvedas, es una pared y viga de solera que hace de base o capitel de las estructuras abovedadas y que debe de estar hecha con materiales resistentes a tracción y con gran capacidad elástica (como son el hierro, la caña o varejones de sauce, etcétera).
A nivel de estribos, se pueden hacer unos nervios entre bóvedas que evitan los desplazamientos de la dovelas intermedias hacia arriba por fuerzas de tracción. Entre los nervios de los estribos se coloca un relleno liviano, formado por elementos resistentes a la tracción -como son sauces, canas y fibras largas- integrados a un mortero de arcilla. Esto no solo permite el funcionamiento del elemento a modo de estribo, sino que también refuerza la cubierta (que se encuentra expuesta a sobrecargas verticales).
A nivel de tiempo, construir 8 metros cuadrados de la bóveda nos lleva aproximadamente 10 horas -con un oficial y su ayudante-. Con revoque y terminación, el tiempo dedicado es mayor, siendo prácticamente 2 horas por metro cuadrado de cubierta. Dependiendo de la terminación interna (pintura, revoque, junta tomada con adobe a la vista, etcétera) y de su terminación externa, puede llegar a requerir de 4 horas por metro cuadrado. Aun así, según las referencias disponibles, estos tiempos son menores a los que requiere la construcción de una losa de hormigón (son más bien similares a los de un techo de madera). Si a esto lo combinamos con la economía de los materiales, podemos llegar a ahorrar entre un 20% a 30% total entre materiales y mano de obra.
Esta facilidad y rapidez constructiva tiene que ver con los costos, pero también con la posibilidad de que la construcción se haga de manera participativa, fomentando la auto-construcción sin descuidar el asesoramiento profesional. Obviamente que también existen otras ventajas asociadas, como son el uso de materiales naturales, locales y sanos como el adobe, que no solo bajan el costo económico, sino también el ambiental.
Como mortero, para todas las estructuras de adobe (o de adobe combinado con ladrillo) utilizo una mezcla de arcilla y arena tamizada con una proporción de 1:1. Al adosar el adobe o el ladrillo es importante que haya un deslizamiento sobre la hilada anterior, provocando así un efecto de succión que aumenta la capacidad de adherencia. Es también importante que cada arista quede haciendo tope sin mezcla para garantizar su capacidad de resistencia a la compresión y evitar los deslizamientos iniciales y deformaciones de la bóveda por contracción de la mezcla. Para esto, la mezcla debe ser bastante plástica. En el caso de que haga calor en la región, los adobes pueden humedecerse para mejorar la adherencia y evitar una contracción demasiado rápida del mortero de arcilla. Pero en general, tanto en el caso de los adobes como de los ladrillos, es conveniente que se unan en seco para disminuir el peso inicial.
Una posibilidad para aumentar la capacidad de la estructura a compresión es ir rellenando con cuñas secas las aristas que quedan abiertas por la morfología curvilínea. Finalmente, cuando el mortero este seco, se revoca toda la estructura por su trasdós con una mezcla de arcilla y fibra larga, aumentando su capacidad de resistencia a fuerzas de tracción y aumentando el volumen de la catenaria con un refuerzo del coeficiente o espesor de seguridad para las líneas de fuerza. Como son estructuras sin cimbra, es importante construir cada hilada con extrema atención. Es normal el aparecimiento de ajustes a la forma, dados fácilmente por el escalonado de algunas hiladas. Este escalado debe ser sutil de manera para no disminuir su resistencia en los puntos.
El espesor de cada bóveda es originalmente de 10 a 12cm. A esta medida se le suma un primer revestimiento de paja y arcilla de 3cm y luego una carpeta final de cal/arena/arcilla que recibe la membrana hidrófuga. Para la determinación del espesor óptimo, se puede aplicar un factor de seguridad de 2 en relación al arco determinado por la línea del funicular de fuerzas. Sin embargo, para cúpulas hemisféricas podemos trabajar con espesores menores pudiendo dividir el valor del vano por 50 (e=L/50) y hasta 100 (e=L/100) y trabajar con capas de compresión. En este caso, mi experiencia es limitada y conviene seguir y confiar en los maestros abovederos más experimentados.
Las capas de compresión son revestimientos a base de materiales elásticos que mejoran el comportamiento de la cúpula a fuerzas de tracción generadas por su estructura y por cargas puntuales, al mismo tiempo que mejoran el comportamiento estructural ante fuerzas sísmicas. Se puede hacer un revestimiento de fibra larga con arcilla reforzado con un entramado de cañas o sauces; o también se puede hacer con una malla de hierro electrosoldada en una capa de cemento/arena.
En el caso de las bóvedas de cañón corrido, la proporción entre la flecha y el vano del arco es importante. Se aconseja que la flecha no tenga menos de 20% a 25% de la dimensión del lado corto de la bóveda. Es decir que una bóveda de 3 metros de vano tendrá una flecha de 0,6m. Este factor disminuye las fuerzas de empuje en los trabes y garantiza un catenoide con mayor factor de seguridad.
Para terminar una estructura abovedada es importante la impermeabilización, dado que, si los adobes se mojan, disminuye su capacidad de resistencia a la compresión y su peso aumenta, generando cambios en su forma y existiendo el peligro de colapso. Para tal, y primero que todo, se tiene que intentar construir en un clima seco y luego cubrir toda la estructura con una capa impermeable. En mi caso utilizo membrana líquida o tela asfáltica. Esta terminación posibilita colocar otro revestimiento a futuro, como pueden ser los cerámicos, los mosaicos, las piedras o mismo un techo vivo.
Para finalizar, en un análisis subjetivo, creo que cuando uno ingresa en una estructura abovedada, el cuerpo se paraliza y los sentidos se agudizan. La mirada se detiene en la más absoluta contemplación y disfrute del espacio. El espacio abraza nuestro cuerpo y nos transporta a los conceptos profundos y ancestrales de nuestra concepción del espacio, de lo objetual y de lo comunicacional. Es algo que nos conecta con los arquetipos espaciales y con la misma humanidad.
