tobas

Un equipo de la UTPL explora e investiga sobre cómo aprovechar tobas puzolánicas para la elaboración de baldosas y bloques como piezas ornamentales y otros materiales como ladrillos y tejas ecológicos, que puedan ser empleados en la construcción de una vivienda y que se obtengan en procesos con bajo impacto ambiental. Galo Guamán Jaramillo, del Departamento de Geología y Minas de la UTPL, explica que el estudio se ha centrado “en investigar materias primas, aprovechando los materiales no metálicos que abundan en la provincia de Loja. Se ha prospectado zonas que presenten rocas que reúnan los requisitos para ser aprovechadas y utilizadas en aplicaciones para la construcción como baldosas y bloques. En el sector de Purunuma, del cantón Gonzanamá, se pudo identificar rocas con actividad puzolánica que podrían ser usados por la industria de la construcción en viviendas de bajo coste. Las rocas son de dominio volcánico sedimentario, tipo tobas, que se caracterizan por su color blanquecino y alta meteorización que en algunos lugares se muestran de aspecto terroso”.

El equipo de investigación, conformado por los ingenieros civiles Berenice Zúñiga y Carmen Esparza, y los geólogos Fernanda Guarderas y Galo Guamán Jaramillo, impulsan la investigación como parte de los trabajos de fin de titulación previos a la obtención del grado de Ingeniería en Geología y Minas que realizan los estudiantes de pregrado. El trabajo se divide en la fase de exploración o búsqueda, que es netamente geológica, como la descripción e interpretación de las rocas y el mapeo respectivo de las zonas de emplazamiento del material; y la parte de ingeniería de materiales en la que estos son analizados para verificar su puzolanidad a través de ensayos de morteros de acuerdo con normas nacionales e internacionales.

En Ecuador, los materiales tipos puzolana se han formado alrededor de los centros volcánicos y zonas de tipo volcánico, en el sur del Ecuador las de mayor potencial se encuentran en las formaciones geológicas conocidas como Saraguro, Loma Blanca y Sacapalca.

En Ecuador, el Instituto Nacional de Investigación Geológico Minero Metalúrgico INIGEMM (Casto, 2017) realizó un estudio en las zonas de Panzaleo y Jachaguangu, ubicadas en el cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, con puzolanas de muy buena calidad similares a la estudiadas en el sector Barrial Blanco en el cantón Paltas y Purunuma en el cantón Gonzanamá. También hay estudios realizados por la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad de Cuenca sobre caracterización y aprovechamiento de puzolanas; y por la Universidad Central acerca de la durabilidad del hormigón hecho con puzolana, entre otros. La mayoría de los estudios se refiere al material puzolánico que existe en el norte del país y que son relativamente recientes debido a la actividad volcánica presente en esas regiones. Nuestra investigación es sobre materiales antiguos que están determinados por la actividad volcánica desde el Paleoceno (60 Ma) al Plioceno, hace 3500 millones de años, aproximadamente.

Galo Guamán Jaramillo sostiene que “sin duda alguna la utilización de estos materiales podría abaratar costos en la construcción y en el uso para viviendas populares, lo que permitiría reducir el déficit de vivienda en la provincia y en la región sur del país. Debido a que los costos de fabricación serían muy bajos al usar este material, pues no se necesita cocción siendo incluso amigables con el medio ambiente pues al no ser cocidos, se evita la emanación de gases CO2 a la atmósfera, como sucede actualmente con la fabricación del ladrillo convencional”.

El experto añade que “este ladrillo ecológico podría convertirse en un adobe mejorado que por siglos ha sido empleado por nuestros abuelos en la construcción de sus viviendas”. La siguiente etapa del proyecto es construir una vivienda “tipo” con los materiales elaborados por el equipo, con el fin de estudiar su comportamiento. Además de hacer monitoreo con sensores de temperatura para saber si conservan el calor en épocas frías, o si son frescas en época de calor. Asimismo, se debe observar su comportamiento de deformación y consolidación natural, calcular costos y buscar alguna empresa o GAD cantonal que desee financiar la construcción en su territorio, si es el caso. También hace falta probar estos materiales en la industria minera, saber si la puzolana es más fuerte al ataque de ácidos y sulfatos que generalmente existen en estos centros.

Según el profesor Guamán, se espera “tener diseños de ladrillos, adoquines, trabajar en diseños de tejas, que se ha hecho muy poco, tener delimitadas más zonas con potencial puzolánico y trabajar en conjunto con el área de Arquitectura para generar diseños atractivos. La idea es tener viviendas “tipo” que se puedan construir con los GAD cantonales y con las comunidades locales para ofrecer estas nuevas alternativas de construcción”. La investigación contribuye a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas, con énfasis al objetivo 11: aportar al acceso de todas las personas a viviendas y servicios básicos adecuados, seguros y asequibles y mejorar los barrios marginales a través dl uso de materiales que evitan la emisión de CO2 y el consumo de combustibles fósiles, al tiempo de contribuir al uso de materiales que no dañan ni contaminan los ríos”

PUZOLANAS

Las puzolanas son rocas que contienen sílice o aluminosilicatos que por sí solos tienen poco o ningún valor cementante, pero que, molido y en un medio húmedo a temperatura ordinaria, reaccionan químicamente con el hidróxido de calcio (cal) o con cemento portland, formando un compuesto con propiedades cementantes.

Las puzolanas naturales son de origen mineral. Son generalmente cenizas volcánicas procedentes de erupciones explosivas que han pasado por un rápido enfriamiento de vidrio volcánico o un vidrio parcialmente zeolitizado (Vargas, Zárate, & Gutiérrez, 2005).

Los griegos (400 A .C) fueron los primeros que emplearon puzolanas en morteros de cal. Más tarde, los romanos usaron piezas de cerámica, ladrillos y tejas pulverizadas para formar las primeras puzolanas artificiales y también descubrieron que algunos suelos volcánicos mezclados con cal eran excelentes para producir morteros hidráulicos (un mortero hidráulico fragua y endurece bajo el agua, y es más duradero que un mortero corriente de cal). Estos suelos estaban en los alrededores de la población de Pozzuoli, cerca de Nápoles, y de aquí tomó el nombre de puzolana. En la actualidad, el uso de las puzolanas está muy difundido en países como EEUU, Italia, Alemania, India, España, México, Honduras y Cuba, entre otros.

Este reportaje forma parte de la Revista Perspectivas de Investigación, edición #59, correspondiente a los meses junio-julio 2021. Si quieres acceder a la revista completa clic aquí.