Tierra cruda , o material terrestre , son los términos que se usan para referirse a la tierra, que se usa con poca transformación, como material. El término tierra cruda sobre todo permite marcar la diferencia con la terracota . En el arte, como en la construcción contemporánea, el material de la tierra se encuentra más comúnmente en su forma cocida, cerámica , alfarería, ladrillos de terracota, tejas, tejas, etc.
En construcción, los términos utilizados son numerosos, pero todos designan un material básico que consiste en una pasta o un lodo que contiene más o menos arcilla o limo - lo que los antiguos llamaban marga - posiblemente desengrasado con arena y fibra. Heno , paja u otro vegetal fibras , con la adición de diferentes materiales que modificarán sus propiedades (cal, orina de ganado, etc. ). Este material se utiliza como un mortero o se aplica como un yeso ( mortero tierra ), que se utiliza para llenar un marco ( mazorca , ladrillo , bousillage , etc. ); a veces se apila ( mazorca ), artesonado ( tierra apisonada , hormigón de tierra, etc. ), cortado o modelado en forma de ladrillos de barro ( adobe , ladrillo de barro , ladrillo de tierra comprimida , etc. ) o simplemente pisoteado tierra ).
En la literatura técnica y científica, aparte del término "material terrestre", parece prevalecer el nombre concreto terrestre .
La tierra cruda tiene la ventaja sobre la terracota de ser menos costosa en energía y menos contaminante. Tiende a diluirse en agua, sin embargo, debe protegerse de fuentes de humedad. La tierra cruda se valora por sus propiedades reguladoras de la temperatura y la humedad.
La tierra cruda es un material mineral granular, compuesto de materia sólida, líquida y gaseosa. La fracción sólida se compone de granos: guijarros (tamaño expresado en centímetros), grava (de 20 mm a 5 mm ), arenas (5 mm a 0,06 mm ), limo (0,06 mm a 2 µm ), arcilla , que son plaquetas en lugar de granos (tamaño inferior a 2 µm ) y óxidos metálicos que tienen propiedades colorantes (tamaño también inferior a 2 µm ). La fracción líquida está formada por agua y cuerpos orgánicos y minerales disueltos en esta agua. La fracción gaseosa está formada por nitrógeno , oxígeno , dióxido de carbono , así como gases de la vida presentes en la tierra ( hidrógeno , metano , etc. ). Como las fracciones líquida y gaseosa sufren modificaciones muy rápidas, un suelo se caracteriza tradicionalmente por su fracción sólida, lo que da como resultado el estudio de su tamaño de partícula .
Cuando se usa tierra cruda para construir una estructura, la fracción líquida debe tenerse en cuenta con tanta atención como la fracción sólida. Los límites entre los principales “estados hídricos” (sólido, plástico, líquido) se determinan mediante la denominada prueba de límite de Atterberg : en presencia de muy poca agua, la tierra se puede compactar en encofrado (técnica de tierra apisonada ), cuando de forma gradual añadido, pasamos a un material plástico y maleable (molduras en pequeñas formas de madera para dar forma a los ladrillos ), luego a una tierra viscosa (utilizada como mortero de tierra o como yeso ) y finalmente a un líquido, mezclado en forma de engobe con fibras como paja o astillas de madera.
Compuesto esencialmente por agregados (guijarros, grava, arenas y limos) y un aglutinante (la pasta formada por arcillas y agua), la tierra cruda es parte de la familia del concreto ( concreto de tierra ) junto con el concreto de cemento . Es uno de los materiales compuestos más antiguos .
La densidad está relacionada con la cantidad de gas material presente en el suelo. Varía de 1.200 kg / m 3 a 1.600 kg / m 3 para suelo suelto (en una pila de suelo, por ejemplo). Este valor aumenta después de la implementación por compactación ( tierra apisonada, por ejemplo). Entonces se obtiene típicamente una densidad de 2000 kg / m 3 .
Las mezclas de paja modificadas son más ligeras, en suelo-paja , la densidad es de 300 kg / m 3 a 1300 kg / m 3 .
La tierra cruda es un material similar al hormigón. Desde un punto de vista mecánico, funciona como este último, solo que en compresión ; los valores de resistencia a la tracción, a la flexión y al corte son muy bajos. La tierra implementada de manera monolítica (tierra apisonada, mazorca) generalmente tiene una resistencia a la compresión de aproximadamente 20 kg / cm 2 ( 2 MPa ). Los elementos de mampostería (adobes) tienen resistencias a la compresión que pueden oscilar entre 20 kg / cm 2 y 50 kg / cm 2 ( 2 MPa a 5 MPa ). La adición de elementos fibrosos (paja, por ejemplo) permite conferir a la mezcla una cierta resistencia a la tracción, a la flexión y al cizallamiento, pero, no obstante, sigue siendo insignificante.
Contrariamente a la creencia popular, la tierra no es un material aislante . Por otro lado, tiene una excelente inercia térmica . Esto da como resultado una regulación de las diferencias en las temperaturas interiores (en verano, en un hábitat de tierra cruda, es más fresco durante el día porque la pared se enfría por la noche, haciéndola fresca durante el día). A continuación se muestran algunos valores para suelo a 1500 kg / m 3 :
Por lo tanto, un lodo a 2000 kg / m 3 tiene una capacidad de calor de 1800 kJ / m 3 . ° C .
Todas las civilizaciones han conocido, antes del uso de la terracota, cerámica hecha de tierra cruda.
Un suelo arcilloso destinado a cocinar a menudo se llama "arcilla" o "arcilla". Dependiendo de su destino, se le ha dado varios nombres: arcilla de horno , arcilla de ladrillo , arcilla de pipa , arcilla de alfarero, arcilla de porcelana ( caolín ), etc.
La tierra cruda se ha utilizado en la construcción durante miles de años y aproximadamente el 30% de la población mundial vive en estructuras de tierra, especialmente en los países en desarrollo. Poco se sabe de la historia de la construcción en tierra, muchas veces ensombrecida por la atención que se presta en Occidente a la piedra o la madera, materiales considerados más "nobles". Sin embargo, la tierra está asociada con las eras decisivas de la revolución urbana en todas las áreas geográficas, por la mayoría de las civilizaciones ( civilización del valle del Indo , civilización mesopotámica , cultura Mochica , etc. ).
Según las estadísticas Establecida hace casi cuarenta años, un tercio de la población del planeta ocupa viviendas diseñadas en arquitectura de tierra repartidas por cinco continentes en áreas urbanas y rurales. La Unesco cree que estas cifras deberían revisarse al alza (50% de la población mundial en 2020). la Lista del Patrimonio Mundial de la UNESCO enumera 70 sitios de barro históricos arqueológicos y arquitectónicos que representan el 10% de este patrimonio.
Las huellas más antiguas de uso de la tierra en construcción se remontan a 10.000 años en Jericó y Mureybet (Siria). A continuación, la técnica utilizada es el apilado de panes de barro moldeados a mano. Hace 8.500 años, el ladrillo de barro apareció en el sitio de Çatal Höyük en Anatolia . Luego, hace 7.000 años, apareció la arquitectura de barro con las obras de fortificación; Sigue la apariencia de las cúpulas hace 6.500 años, los templos monumentales y las ciudades del templo hace 5.000 años con Sumer.
En la arquitectura china , las primeras construcciones de barro fueron viviendas cueva, excavadas en la tierra hace 7.000 años. Las fortificaciones de tierra apisonada aparecieron por primera vez hace 3.500 años. Con la dinastía Han aparecieron las primeras fortificaciones de adobe. Esta tradición de adobe continúa, conocemos en particular los tulous , hábitats de los Hakkas , formados por un macizo muro de adobe dentro del cual se asienta un verdadero pequeño pueblo, y algunos ejemplos de los cuales aún están habitados. La tierra apisonada todavía se utiliza para la construcción.
En Arabia , la ciudad yemení de Shibam y su arquitectura de ladrillos de adobe están en la Lista del Patrimonio Mundial de la Unesco .
En Afganistán , se abrió un centro de investigación de materiales terrestres en 2014. Nacido de una asociación exitosa entre la Embajada de Francia y la asociación Darah Afganistán, está ubicado en el sitio de la Universidad Politécnica de Kabul.
En el continente americano , la vida nómada de los grupos de cazadores-recolectores duró varios miles de años antes de los inicios de la agricultura. Fue en Centroamérica donde el cultivo del maíz propició la creación de las primeras aldeas y el nacimiento del urbanismo en torno a los centros religiosos. El hábitat parece haber sido un sistema abierto de pequeñas casas cuadrangulares levantadas en materiales ligeros, madera y mazorcas o bolas de barro, cubiertas con hojas de palmera. El uso de ladrillos de barro aparece entre500 a. C. J.-C. y 600 abr. J.-C.Las civilizaciones precolombinas también utilizaron tierra cruda. Uno de los ejemplos más conocidos es Chan Chan , en Perú, un gran grupo de doce palacios construidos en un área de 20 km 2 al borde del océano. En Taos , las viviendas apiladas dan una forma de pirámide escalonada. Los muros de adobe se enyesan con tierra mezclada con paja finamente picada, se lanzan bolas de barro y se alisa a mano. Los techos de las vigas están cubiertos con ramitas rematadas con tierra apisonada . Este elaborado hábitat sirvió de modelo para la arquitectura de adobe hispano-mexicana que luego fue reutilizada en el suroeste de los Estados Unidos . Hoy en día, el adobe y el adobe están asociados con el desarrollo de la arquitectura solar en estas regiones.
Fue en África donde floreció la civilización egipcia durante casi tres milenios. En los primeros asentamientos de sitios Merimde y Fayum (Delta del Nilo), fechado en V º milenio antes de Cristo. DC , corresponde a un hábitat de juncos y ramas recubiertas de arcilla o rellenas de terrones de tierra. El material se modela y luego se moldea en ladrillos en bruto que se secan al sol.
El desarrollo de la construcción de barro se extiende por todo el continente africano, produciendo una diversidad y riqueza arquitectónica excepcionales. Estos incluyen la arquitectura de Sudán mezquitas (mezquitas de Tombuctú , de Djenne , XIII th y XIV th siglos). La tierra cruda sigue siendo un material de construcción importante en África, incluso si su imagen a menudo se degrada severamente.
Es según el terreno que adaptaremos las técnicas. En el campo de la arquitectura de tierra, se cruzan dos tendencias, la búsqueda de nuevos productos que cumplan con los requisitos del desarrollo sostenible para ser industrializados y comercializados y el sector artesanal que defiende la tierra como medio ancestral de construcción. En Argelia, desde 2012, el Centro Argelino para el Patrimonio Cultural Construido en la Tierra (CAP-Terre) ubicado en Timimoun en la wilaya de Adrar ha defendido el regreso a la arquitectura y la construcción de tierra.
Las instituciones más antiguas de Europa están fechados VI º milenio. El hábitat primitivo en Tesalia está hecho de zarzo de madera y arcilla, luego evoluciona hacia grupos de construcciones cuadradas en ladrillos de barro. No fue hasta el Siglo de las Luces para observar un regreso gradual a hábitats masivos de tierra cruda (adobe, mazorca). Este renacimiento se debe sin duda a François Cointeraux , quien escribió más de setenta fascículos sobre el tema de la tierra apisonada. Este retorno en vigor de la tierra cruda afectó no solo a Europa sino al mundo entero. La tierra cruda se utilizará hasta las secuelas de la Segunda Guerra Mundial, luego se abandonará para implementar soluciones más rápidas, en la emergencia de la reconstrucción. Sin embargo, el patrimonio constituido hasta entonces representa un número considerable de edificios, especialmente rurales, en determinadas zonas (en Francia , los valles del Saona y del Ródano, Dauphiné, Auvernia, Borgoña, Bretaña, Normandía, el sur de Toulouse).
El interés mostrado hoy por el material en determinados países europeos ( Alemania , Holanda , Dinamarca , Francia) data de principios de los años ochenta.
La tierra cruda es una alternativa a una industria de albañilería que consume mucha energía. Los costos de suministro de energía a los hornos de ladrillos también están empujando a ciertas fábricas de ladrillos a una conversión inevitable en la fabricación de ladrillos de barro.
La Francia tiene varias tradiciones de mortero de barro con ladrillos de barro ( adobe ) de lodo a revolcarse y adobe .
Después de las dos guerras mundiales, la mayoría de estos carpinteros asignados al cuerpo de carpinteros y habiendo sido diezmados, el conocimiento que asociaba el marco y el relleno de tierra cruda (mazorca, ladrillo ) se perdió en gran medida.
Según una estimación de la Agencia Nacional de Mejoramiento de la Vivienda , a principios de la década de 1980, la tierra en bruto representaba alrededor del 15% del patrimonio arquitectónico francés, una proporción correspondiente al 10% de la vivienda (es decir, más de dos millones de personas respectivamente). unidades habitacionales). Se utiliza particularmente en cuatro grandes regiones: Ródano-Alpes utiliza tierra apisonada para sus casas en tierra de carga (el suelo de esta región, con su granulometría homogénea, se presta a ella), el suroeste (donde el terreno tiene guijarros) favorece el adobe , la mazorca predomina en Nord-Pas-de-Calais y su suelo arcilloso, la mazorca es característica de Bretaña .
El Domaine de la Terre o Village Terre , creado en 1985 en la nueva ciudad de L'Isle d'Abeau en Isère (el sitio se encuentra hoy en la ciudad de Villefontaine ), es un ejemplo de un conjunto arquitectónico contemporáneo formado por edificios de adobe. (tierra cruda). El proyecto, llevado a cabo por el OPAC , el Establecimiento Público de Urbanismo de la Ciudad Nueva y el Centro de Investigación y Aplicación de la Tierra ( CRATerre , hoy laboratorio de investigación vinculado a la Escuela Nacional de Arquitectura de Grenoble ) tenía una dimensión de promoción arquitectónica y técnica. investigación vinculada a este método de construcción. Se trata de 65 viviendas de bajo costo divididas en doce bloques. El complejo comprende un 45% de viviendas de adobe, un 45% de bloques de tierra comprimida y un 10% de tierra de paja. Este logro se ha clasificado desde 2008 entre los 45 tesoros del desarrollo sostenible en la región de Ródano-Alpes.
La construcción de tierra cruda apareció con los primeros pobladores. Todas las técnicas se utilizaron al principio, pero hoy en día, dos particularmente prosperan: adobe y adobe. El australiano es ahora el país que construyó el mundo a través de estas técnicas. En algunas regiones, el 20% del parque de viviendas es de adobe.
La restauración del patrimonio es una oportunidad para reconstruir edificios o partes de edificios “a la antigua”. Las casas particulares también se construyen por o para entusiastas de la autenticidad. La construcción de terrenos es una de las técnicas utilizadas por la autoconstrucción, que sigue siendo muy marginal en los países ricos. Algunos se fijan el objetivo de beneficiarse del confort y las cualidades energéticas de una casa de adobe, lo que a veces incluye obras públicas.
Organizaciones (Regiones, Estados, Europa, Unesco, etc. ) han destinado fondos a la investigación de estas técnicas y a la difusión de los conocimientos conexos. La herencia de tierra cruda en Europa y el número de nuevas construcciones son notablemente menores que en América del Norte.
En China, desde los años posteriores al terremoto de 2008 en Sichuan , una nueva generación de arquitectos , incluida la agencia Onearth Architecture, ha recurrido a la construcción en tierra ( arcilla moldeada o ladrillos de tierra comprimida, ensamblados), al igual que utilizan materiales regionales y construcciones tradicionales. métodos en otras circunstancias, como en el pueblo de Macha, Xian de Huining , Gansu . Los aldeanos pueden recurrir a ella para proyectos que les conciernen y ellos harán realidad su trabajo y sus conocimientos. Asimismo, se utilizó un ladrillo hueco para la reconstrucción de edificios destruidos por el terremoto, a partir de los escombros triturados y comprimidos con paja, por Jiakun Architects, el ladrillo renacimiento .
En la actualidad, la creciente demanda de materiales en la industria de la construcción se ha traducido en un gran consumo de recursos naturales, la escasez de estos mismos recursos y el aumento del precio de los materiales de construcción. El 40% de la energía mundial actual también es consumida por la industria y el sector de la construcción, que también contribuye con 1/3 de las emisiones totales de gases de efecto invernadero, tanto en los países desarrollados como en desarrollo. La tierra puede ser considerada como una de esas materias primas sostenibles, de bajo consumo energético e impacto ambiental, que permite cumplir con los nuevos requisitos de construcción sostenible y asequible y que cumple con los estándares de confort requeridos en la actualidad.