« Ferrocement: Applications in Developing Countries – Part 2 of 3 | Home | Biogas: What is it; How it is Made; How to Use it; – Part 1 of 3 »
Ferrocement: Applications in Developing Countries – Part 3 of 3
| By pinoyfarmer | July 30, 2007 | 
|
Ferrocement Boatbuilding in a Chinese Commune
The eight photographs herein of ferrocement boatbuilding in a commune in the People’s Republic of China are the first such to be published in the West. They show a large boatbuilding program in which simple ferrocement craft are produced With unsophisticated techniques in a rural area of a developing country. The photographs were taken by Anne Keatley, of the National Academy of Sciences, who visited the People’s Republic in June, 1971.
The following text includes a report by Robert Keatley, a journalist who observed the site in 1971, and an analysis by the NAS panel of a total of 26 photographs.
First, the journalist’s account:
A drive from Shanghai through the nearby countryside quickly shows a visitor why small boat construction is an important activity there. The rich land is flat, nearly marshy; dry surface is so scarce that peasants use asphalt roads for drying their grain harvests-it may slow traffic, but the land itself remains too wet.
But such roads are scarce in coastal China, a land cries-crossed by rivers and canals. Thus, historically, the sampan has filled the transportation role occupied in northern China by the horse cart.
Horse Bridge People’s Commune is probably more advanced economically than its neighbors; it is often singled out as a place to take foreign visitors. Yet it remains a poor place. Its 36,000 people [arm an area of only 8,000 acres, including a maze of canals and rivers, and the space alloted for buildings; and the 7 percent total given over to private plots. Its vehicle assets comprise little more than a few tractors and eight rubber-tired carts. The boat retains its importance as a means of moving goods within the commune, and outside it.
Horse Bridge Commune has more than so workers assigned to ferrocement boat construction, and they average more than one completion daily. The factory is a sideline for the commune; it produces boats according to a plan worked out by the county and sells its output to the county, which resells them to users elsewhere in the region.
The most common sizes are 12-meter boats with 6-ton cargo capacity, and 15-meter boats with 10-ton capacity. Construction began in 1964. Recently, the factory has produced a 60-ton capacity boat and plans to try installing a d*sel engine. The smaller ones are towed or poled along the still canals. Open cargo holds for carrying night soil are standard features of most, if not all, boats.
The commune sells its 6-ton boats for 750 yuan (us 5330) and charges 1,700 yuan (us $740) for the 10-ton size. It claims to realize a 7 percent profit for the commune.
Workers cite “ten superiorities” over wooden sampans, including longer life and cheaper maintenance. They claim a wooden sampan will last 20-30 years with good care; they don’t know yet how long a concrete boat will last. The amount of material needed is not great; a 6-ton capacity boat needs 800 kilos of concrete and has a total weight of something over 2 tons.
The main design change in converting wooden sampans to ferrocement boats was to make the bilge more rounded. The flat bottom and flat deck are retained, but there seems to be a slightly greater depth of hull to give more cargo space.
The boats are divided into six compartments, but only the three center compartments are used for cargo. The foremost compartment is used as living quarters for the crew of four men, who enter it through a deck hatch. The fifth and sixth compartments are living quarters for the owner and his family and are covered by an awning for shade and shelter. The vessels are propelled by sail and two yulohs (sculling oars). The stern yuloh (starboard side) is used in the conventional manner; the other, positioned over the forward bow (port side), is used also as a sweep.
Ferrocement is used to the fullest extent throughout, but wooden gunwales are used to absorb shock. The boats have a normal rudder attachment-a wooden gudgeon block bolt-fastened to the hull itself. The rudder is of a simple drop type that can be raised or lowered depending on the depth of water.
Before the Second World War, it was reported that suck vessels made approximately two trips per month, carrying night soil for fertilizer far into the countryside from the Shanghai area and often returning with vegetables for the local markets. Ferrocement boats are reported to cost only 50 percent as much as the wooden boats they replace and to have added stability and speed, apparently due to the improved hull shape allowed by the conversion from wood to ferrocement.
Although only one hull design is used (for the sake of economy), bulkheads are placed in any of several positions so that compartments can be constructed to hold different cargoes.
The pictures indicate an extremely interesting boatbuilding operation. In a modern building, the vessels are built upside down over a pit from which the inside of the hull can be plastered. Inside the building are several areas where bulkheads, afterdecks, and foredecks are assembled alone or in combination as subunits of the final boat. These subunits seem to be built in quantity and then used on any of several hulls.
When hull-building starts, high-tensile wires are positioned along what will become the turn of the bilge and the centerlines of the hull; they are held taut with a Spanish windlass and pass over temporary wooden spells (crosspieces which will hold in place bulkheads and frames of the hull to come). Next, the precast concrete (or welded steel) bulkheads and frames are positioned and attached to the high-tensile wires which hold them upright. The “new moon” shaped frames are spaced approximately 1 meter apart; they are approximately 1 inch thick, 2 inches wide at the ends (deck level), and 6 inches wide at the center (keel level). Once in place, the bulkheads and frames outline the hull and provide shape and support for mesh and mortar that, when added later, form the watertight skin of the hull.
Inside the precast-concrete bulkheads are reinforcing rods extending out beyond the concrete. The layers of wire mesh for the skin of the hull are maneuvered down over this protruding reinforcing until they are snug on the bulkhead itself. The bulkhead reinforcing rods are then bent over and laid alongside the hull’s reinforcing, and the layers of mesh are firmly fastened to them both.
Three layers of wire mesh are used, and between the innermost layer and the outer two are placed reinforcing rods that run the length of the hull. Extra layers of mesh are placed at potential stress areas, e.g., along the curve of the bilge. The first layers are placed transversely across the hull; later ones are laid along the hull’s length.
The photographs show women wiring together the layers of wire mesh. They work from the outside only and have no helper on the inside. Apparently, they use a hooking tool 5 or 6 inches long to maneuver the tie-wire in and out through the layers of mesh. This is an improved technique compared to methods used elsewhere. The wire in the hulls is stretched very tight; some parts are prewelded or precast, but there appears to be no welding during construction.
The wire mesh (square rather than hexagonal chicken wire) is irregular, with varying distances between the strands. Close inspection of the photographs indicates that the mesh itself is probably woven from single-strand wire in the commune (or at a nearby location). The ends of the mesh appear to have been looped and are not square, further suggesting that they are handwoven.
The longitudinal reinforcing rods appear to be about 1/4 inch in diameter, are spaced approximately 3 inches apart, and are securely fastened to the mesh. Apparently, there is no other longitudinal stiffening.
ORGANIZATION OF THE BUILDING SITE
An analysis of 26 photographs suggests that 9 or probably 10 boats are being built and cured simultaneously. If the ferrocement is allowed to cure for 14 days, 2 boats could be built per day, yielding 18 to 20 boats per month. It is possible to shorten the curing time on land to 5 or 6 days if the remaining cure is done under water. Though the photographs show no positive evidence, it appears quite probable that this is done.
No pictures show the actual plastering operation; however, one freshly plastered hull and two being cured are visible. Curing is done by draping wetted fiber mats (hessian or burlap) over the hull. A sprinkler system may be used to cure the interior surfaces.
The boats are launched upside down, either to be rolled over in the water or to right themselves by their buoyancy, perhaps after final curing by immersion in the water. A crane with a boom about 10 meters long is used to launch the boats. The vessels are moved from the construction shed to the canal bank on a cradle that runs on tracks. The cradle is placed under the boats easily, without need for a crane, because it can be run under the hull and accurately placed by the people working in the pit over which the boats are built. Tracks run from each building bay through a set of railroad points to the canal bank next to the launching crane. The cradle consists of two dollies approximately 1.5 meters long, each having four wheels. The dollies are placed approximately one third of the vessel’s length from either end. Once in place, the boat is rolled to the canal bank, apparently by manpower alone.
The mortar-mixing shed is roofed but has open sides and is located adjacent to the main construction building. Water is piped to a standard faucet, and there is a large area for premixing the concrete. A horizontal-type rotary concrete mixer is visible.
The building and organization are well engineered and produce what is probably a combination (with improvements) of different types of vessels previously built by individual families. An ever increasing demand to expand the fleet of small boats to cope with population increase may have made it mandatory to devise rapid boatbuilding techniques. Possibly, too, a natural depletion of good boatbuilding timber and the allocation of any available steel to other purposes led to the use of ferrocement.
The lesson to be learned from these photographs is that with proper engineering, mass production in ferrocement is not only feasible, but practical. Standardization of design appears important.
These methods of construction indicate a considerable amount of planning and engineering skill. Precasting sections of ferrocement hulls is a significant advance in construction techniques, one that makes mass production possible. It also suggests new design considerations and new lines for basic research into ferrocement science. In most parts of the world there is considerable controversy over the method to be used to provide support and shape for the layers of wire mesh. Temporary wooden and water-pipe supports are generally used, but both suffer drawbacks, particularly during their removal after the hull is mortared. The Chinese, in contrast, provide support and shape the mesh with precast concrete bulkheads or frames that end up as integral parts of the boats. Furthermore, these precast frames and bulkheads are the key to producing uniformly shaped vessels so that standardized sheets of mesh and fittings can be employed, with resulting economies from building boats of interchangeable parts on a “production line” basis.
Much can be learned, too, from the methods the Chinese use at their urban boatbuilding factories. Photographs of the Wusih ferrocement boat factory published some years ago show 20 hulls under construction inside a modern building.* They also show an even greater refinement in subassembly than in the commune, for all subassembly is done on one side of the building, and the overall construction and plastering on the other. Both steam and air curing operations take place in the same building.
The need for a large number of new hulls forced the Chinese to seek mass-production techniques. Ferrocement has allowed them to do this.
Ferrocement Food-Storage Silos in Thailand
A family of cheap, airtight bins made of ferrocement, the Thai silos are sized to hold 4-10 tons of grain, other foodstuffs (e.g., peanuts, soybeans), salt, fertilizer, pesticide, cement, or 2,000-5,000 gallons of drinking water. The silos were developed over the past 4 years by a government corporation in Thailand* to fit requirements of the developing world. The designs are versatile; the storage units can be built on extremely adverse sites: where the water table is at the soil surface or in remote areas where even vehicular access is impossible. These bins require no maintenance, are easily padlocked against thieves, and protect against water, rodents, birds, insects, aerobic microorganisms, weather, and serious loss of seed germinability.
These properties are made possible by using the material and methods of ferrocement boatbuilding. This construction produces a high-quality product that can be built by local labor with minimal supervision.
The materials needed are cheap and readily available in developing countries: standard grades of cement, a wide range of wire meshes (e.g., chicken netting), and sand. (See Table B-1.)
TABLE B-1. Cost Record for first Experimental Thailo, Thailand, 1969
|
Inputs |
Quantity |
Thai Cost (in US $) |
(a) Labor figures refer to initial experiment and can be drastically decreased in practice. Construction of several Thailos at the same time also reduces labor costs because time spent waiting for sections to cure can be used productively on adjacent bins.
(b) Used to date because of availability in Thailand but may not be necessary for adequate performance of completed Thailo.
Source: R.B.L. Smith, et. al., Thai. J. Agr. Sci. 4 (July 1971): 143-155
As previously noted, the ferrocement bins are watertight and airtight. Respiration of grain, or similar product, quickly removes oxygen from the atmosphere in the bin, so that any insect (adults, larvae, pupae, or eggs) or aerobic microorganisms present cannot survive to damage the stored product. Thus, no fumigation is needed.
Thailos are easy to use. They are filled through a hatch in the top and emptied through another at ground level. The sides are sloped for firm support of a ladder (Figure 11), and the fairly low height (7 feet, or a 5-step ladder) of the entrance hatch simplifies manual filling from sacks or buckets.
As with any type of silo, it is important to dry the grain before loading; otherwise molding may occur. Tests to investigate the feasibility of on-site drying, using a fan and small engine (designed by the Tropical Products Institute*) to force warm air through the product while it is in the Thailo have been conducted successfully in Thailand.
TECHNICAL DETAILS OF THAILO CONSTRUCTION (See Figures B-1-B-3.)
The base of the Thailo is saucer shaped and, where necessary, is built on an earth pile to raise it above the water table. This gives a strong, easily constructed structure that can resist foundation failure. It consists of two layers of 5-cm-thick concrete (1 cement: 1½ sand: 2 aggregate) with mesh reinforcement and an asphalt seal between as added protection at building sites subject to flooding. The base may be easily modified to suite different ground conditions.
The walls slope inward to a central entrance hatch at the top. This truncated cone shape gives a very rigid structure, both during and after construction, and it eliminates the need for a roof structure. The walls are reinforced with 2-m-long poles (water pipe or bamboo), reinforcing rods, and one layer of wire mesh on internal and external faces. The mortar is hand-mixed and is applied as a thick paste using trowels and fingers. No formwork is required to support the mortar. The wall mortar consists of 1 part of standard cement, 1.75 parts sand with the optional addition of a plasticizer to improve workability. Water/cement ratio is approximately 0.3, and with only enough water to hydrate the cement, no voids due to excess moisture are left in the ferrocement, which becomes impermeable.
The top may be cast on site or precast and erected before cementing the walls. It consists essentially of a ferrocement lid with circles of rubber to make airtight seals. An inner lid of aluminum (trashcan lid) with a polystrene lining to insulate against heat and to prevent moisture condensation can be also used.
Controlling the water content of the mix and curing for several days under moistened sacking to avoid direct exposure to the drying effects of sunlight and wind are paramount construction considerations. On completion, the bin may be tested by filling it with water for 1 week. This is an excellent quality-control test because water is considerably more heavy than products likely to be stored and any cracks or weak sections, caused by poor workmanship, can be readily seen as leaks.
Ferrocement-Lined Underground Grain Silos in Ethiopia
In Harar Province, Ethiopia, underground pits are the traditional method of grain storage. It is estimated that 62 percent of the farmers use pit storage exclusively and a further 8 percent use pits in combination with other storage methods.** The basic shape of pit stores resembles that of a laboratory conical flask. The mouth of the pit is closed by strips of wood sealed with a mixture of mud and dung. The pits, if fairly well sealed and covered with a good depth of hard-packed soil, should provide a reasonably airtight storage chamber. In such a chamber any insects present in the stored grain should be killed as the oxygen is used up. However, unless the pit and grain are both dry, some mold growth is inevitable. In practice, few traditional pits are sufficiently airtight to eliminate insects, and mold damage is often considerable.
When the traditional pit is lined with ferrocement and provided with an improved airtight lid, a truly hermetic and waterproof storage chamber can be achieved.
Traditional pits in Harar Province hold from ½ to 20 tons of grain, but there are records of pits holding 50 to 70 tons. In theory, even the largest could be ferrocement lined, but to date the largest lined pit has a 7-ton capacity. This pit was approximately 3 meters deep and 4 meters at maximum width. Most lined pits hold ½-2 tons. A ½-ton pit is approximately 1 meter deep by 1 meter at the widest point; a 2-ton pit is correspondingly 1.75 meters by 2 meters.
Pit stores are built in all the major soil types of the province. Ferrocement linings have been shown to be satisfactory in even the wettest soil.
The ferrocement lining can be produced by any local laborers who are familiar with the use of cement in house building, but even local unskilled laborers can soon learn to do the work satisfactorily. After a 2-3 hour training period, unskilled laborers were able, without close supervision, to help other untrained workers with the techniques.
Although the materials needed are relatively cheap, they are sometimes beyond the reach of the small farmer. For these cases some assistance is likely to be forthcoming when the farmers’ cooperatives, now in the early stages of development, become established. A factory in Dire Dawa, one of the two largest towns in the province, makes a standard grade of cement which is distributed throughout the province to even the smallest villages on a main highway or all-weather road. Wire mesh, in various grades, is available in all the major towns and in most villages served by an all-weather road. In most areas sand is available from dry riverbeds, but in some parts of the province graded and washed sand can be obtained.
Extension agents of the Imperial Ethiopian Government, Ministry of Agriculture, have been closely involved with the development of the improved pits and have received training in the use of ferrocement linings. Through this agency the general ideas of pit improvement are being disseminated to the local farming communities.
TABLE C-1. Costs on 1-Ton Ferrocement-Lined Storage Pit, 1972 (in US $) (a)
|
Using a bitumen lining as waterproofing barrier |
(a) Based on average for all of Harar Province, Ethiopia. In remote areas, the price of materials is likely to be higher; in areas close to large towns, considerably lower.
TECHNICAL DETAILS OF FERROCEMENT PIT CONSTRUCTION (See Figures C-1- C-3.)
Before a pit is lined, a thorough cleaning operation is carried out: all rubbish is removed, and, when necessary, the walls are smoothed by scraping off loose soil. Evidence of termites is sought, and if found, the walls of the pit may be treated with an appropriate termiticide. A layer of hardcore is laid on the floor of the pit to a depth of about 10 cm, and a layer of concrete is laid on top. A layer of mortar 2.5-3 cm is applied by hand and trowel to the walls. The mortar consists of 1 part cement to 3 parts sand with as little water as possible. A chicken-wire mesh reinforcement is tacked onto the surface while it is still moist, and a second layer of mortar is applied on top. The lining is moist-cured for 5 to 7 days, after which a waterproofing coat is applied. The surface is prepared by brushing off loose material with a wire brush, and a priming coat of bitumen emulsion is diluted 1 volume of emulsion to 1 volume of water and applied with a stiff brush. The emulsion is scrubbed well into the cement layer. After the priming coat is dry, a bonding coat of neat emulsion is applied and allowed to dry. Finally, a cement/ emulsion mixture, using 1 volume of water to 1 volume cement to 10 volumes of emulsion is prepared and brushed over the whole surface of the lining.
Because this waterproofing method using bitumen emulsion is a relatively expensive and sophisticated treatment, a single layer of bitumen has been tested. This layer, applied between the two cement layers, has been found to be perfectly satisfactory. However, bitumen is available only in large drums and is rather difficult to apply to the sloping walls of a pit. No really easy way of applying it has yet been found.
The design of the mouth of the pit has been modified to incorporate a sloping lip, which will carry away any water that might penetrate the soil. Drain pipes can easily be included to carry the water even farther from the pit (Figure C-3).
The traditional wood-strip lid can be used with the lined pit; however, when a metal or concrete lid is used with a sealant such as bitumen, a truly airtight store can be obtained. Condensation on the inner surface of metal lids sometimes occurs, but can be avoided by use of a piece of old sacking as an inner liner.
Figure C-3. Cross-section of ferrocement underground storage pit
New Zealand Ferrocement Tanks and Utility Buildings
Perhaps the greatest development in farm water storage in New Zealand has been the introduction of ferrocement tanks, which retain most of the advantages of earlier tanks with few of their limitations. The cost of smaller sizes is comparable to that of other tanks, but the storage cost per gallon drops off rapidly when larger sizes are used. Paralleling this consideration is the continuing economy offered by the indefinite life of the ferrocement tank.
In most parts of the country, ferrocement tanks are available as stock items in sizes ranging from 200 to 5,000 gallons, Thus, the factory can deliver a tank ready for pipe connections directly to the prepared base. If required, tanks larger than 5,000 gallons can be constructed on site by the same system used at the factory.
The widespread availability of ferrocement tanks and the versatility of the material provide the farmer with economic water-storage facilities involving only minimum site work. Permanent materials are used throughout, and, since all work can be controlled in the factory, most manufacturers confidently offer a 25-year guarantee on their products.
Factory-produced tanks are designed for convenient handling with simple equipment. Small tanks are loaded on the truck, and unloaded by a truck-mounted hoist. Usually, tanks over 1,000 gallons (4,500 litres) are winched onto the truck.
Site preparation is a simple matter, usually calling for no more than removal of vegetation and trimming the soil roughly level. If the tank is to be placed on rock, or if it is desirable to provide a concrete base, a layer of sand must be spread under the tank. This prevents point contact, which would generate high local stresses and probably result in cracking.
The tank is then ready for pipe connections. Generally, standard pipe fittings are built in during manufacture, but special items can be provided by arrangement. If necessary, additional items may be installed on site by chipping a hole and plastering the fitting in place.
Perhaps the most obvious adaptation from water-storage tanks is to tanks of other forms, such as sheep or cattle troughs and septic tanks. Septic tanks are constructed with earthenware fittings and are supplied ready for installation. They are manufactured in various forms, with the actual details determined somewhat by requirements of local governing bodies. (See Figure 5.)
Impermeability is an important characteristic of ferrocement in its use for water retention. Since impermeability promotes hygiene, this material is frequently used where hygiene is of prime importance. Most tank producers have a range of killing sheds, dairies, and freezing chambers-all constructed of ferrocement. (See Figure 4.)
By the simple process of placing a window or door frame against the inside former before plastering, the water tank is transformed into a tool shed, site office, pump room, small laboratory, or any similar structure. When required, plumbing and electrical circuits can be embedded in plaster.
Many manufacturers have developed additional features for special circumstances. Instead of using a circular former, as for tanks, the details may be modified slightly so that the office or pump room is square or rectangular. Freezing chambers are constructed of two layers of plaster separated by insulation and vapor barriers. Usually, the freezing equipment is mounted on the roof. Toilet rooms, shower rooms, and laundries are available with all plumbing fixtures in place, so that on site it is necessary to connect only the water supply and drains.
A further advantage of small ferrocement buildings is that relocation at a later date is no more of a problem than the initial delivery from the factory.
Tanks are constructed by applying two or three layers of plaster against an inside former until the required thickness has been built up. The reinforcing is placed at the stage appropriate to ensure correct location within the wall.
The water pressure in a loaded tank generates hoop stresses in the tank walls. The resulting tension is resisted by a continuous spiral of reinforcing wire, usually No. 8 s.w.g. The spacing of the wire is determined by the diameter and depth of the tank.
Some manufacturers prefer a woven mesh of No. 14 s.w.g. and I 1/2-in or 2-in mesh; others use a chain netting. In some instances a light welded-steel fabric is incorporated in the lower section of the walls to accommodate additional stresses that develop during handling.
The tank floor, which may range in thickness from 2 1/2 in (6.2 cm) for a small tank to 4 in (10 cm) for the largest, is reinforced with a welded grid of steel. A typical reinforcing is 3/8-in diameter rods welded into a grid at 8-in or 10-in centers (10 mm at 20-25 cm). Loops of light steel project into the wall section, and additional handling loops protrude from the edge of the floor for lifting or dragging the completed tank.
The manufacturing sequence varies from one factory to another. In some cases the floor is cast first; in others it is cast after the walls. Some manufacturers place 1/2 in (12 mm) of plaster against the former, position the steel, and then continue plastering up to a total thickness of 1 in to 1 1/4 (25 to 30 mm). At other plants the reinforcing is placed directly against the inside former, and the main body of plaster is applied. The final layer of plaster is applied from the inside after removing the form.
In all cases a strong concrete coving is provided between the wall and floor to seal and strengthen the joint.
The plaster may be applied either manually or pneumatically.
Most tanks are provided with a flat or conical roof 1 1/2 in to 2 in (38 to 50 mm) thick. The roof may incorporate a separate small header tank to provide constant pressure (Figure D-1). If a roof is not needed, the upper edge of the tank wall is thickened to give added strength.
Finally, the tank is given a cement wash inside and is painted outside with a cement-based paint or other suitable surface coating. A little water is placed in the tank, which is kept in the factory yard for some time before delivery to allow the humid atmosphere to cure the cement fully.
ESPANOL
Resumen y Recomendaciones
El ferrocemento es un tipo de hormign armado sumamente verstil hecho de tela metlica, arena, agua y cemento, que posee caractersticas singulares de solidez y durabilidad. Puede ser hecho con un mnimo de mano de obra calificada a partir de materiales fciles de obtener. Adems de ser adecuado pare la construccin de botes, tiene muchas otras aplicaciones, tanto potenciales como ya comprobadas, en la agricultura, la industria y en la construccin de viviendas.
El ferrocemento conviene de modo particular a los pases en vies de desarrollo por las siguientes rezones:
· Sus material primes bsicas son de fcil obtencin en la mayora de los pases.
· Puede drsele casi cualquier forma de acuerdo con las necesidades del usuario; los diseos tradicionales pueden reproducirse y a menudo mejorarse. Elaborado en la de bida forma, es mas durable que la mayor parse de las maderas y mucho mas barato que el acero importado, y puede utilizarse en sustitucin de estos materiales con usos muy diversos.
· Las destrezas implcitas en la construccin a base de ferrocemento se adquieren con rapidez, e incluyen muchas que son tradicionales en los pases en vies de desarrollo. La construccin con ferrocemento no requiere ni instalaciones pesadas ni maquinaria; emplea una alta proporcin de mano de obra, se prepare mejor en el propio lugar de la obra y las reparaciones pueden ser hechas con facilidad por obreros locales. Excepto proyectos muy sofisticados y sometidos a grandes esfuerzos, como es el cave de los recipientes de agua profunda, el control de calidad necesario en la preparacin puede ster a cargo de un supervisor adiestrado al mando de obreros relativamente inexpertos.
Las siguientes recomendaciones especificas se basan en documentacin compilada sobre el estado actual de este arte y en la propia evaluacin del panel ad hoc de selectas aplicaciones del ferrocemento, tanto marinas como terrestres, que mas adelante se detallan en este informe.
RECOMENDACION 1: Investigacin Exploratoria a la Mas Amplia Escala de las Aplicaciones del Ferrocemento
El panel recomienda que el ferrocemento se a objeto de un amplio programa de investigacin y desarrollo a fin de explorer todos sus usos potenciales. Es muy probable que dicha I & D conduzca a numerosas aplicaciones de provecho pare los pases en vies de desarrollo.
Algunas aplicaciones involucran anlisis de laboratorio (por ejemplo, las interacciones entre alimentos almacenados y superficies de mortero); otras, pruebas estructurales; y aun otras, demostraciones y ensayos piloto. Las hay de ndole tan especulativa que por el momento solo se justifican estudios A esta labor pueden dedicarse instituciones de investigacin, laboratorios de ingeniera, corporaciones capacitadas pare llevar a cabo I & D, escuelas tcnicas, universidades o individuos con capacidad de innovacin . La exploracin de estas aplicaciones del ferrocemento se presta excepcionalmente bien pare ser realizada sobre el terreno en los pases en desarrollo , si bien corresponde a los pases industrializados la funcin de investigacin.
Pese a que en este informe se destacan las aplicaciones menos complejas, el ferrocemento es susceptible de adaptarse tambin a tecnologas refinadas. Y as, en ultima instancia, bien podra terminarse por emplear este material en componentes industriales hechos con precisin. Un campo especialmente promisorio pare investigacin y desarrollo mas avanzados, es reemplazar el ferrocemento con hormign armado con pedazos de alambre, en el que pedazos cortos de alambre se colocan al azar, mezclados con la argamasa, en vez de la tela metlica.
A continuacin se presenta una lista de las diversas aplicaciones que a juicio del panel merecen ser investigadas en detalle. Algunas de estas aplicaciones se discuten especficamente en las Recomendaciones 2 al 6. Se incluyen aqu con el propsito de tracer ver la amplia game de los posibles usos del ferrocemento.
APLICACIONES POTENCIALES DEL FERROCEMENTO
Barcos de carga y pesca
Remolcadores y lanchas
Puentes
Desembarcaderos y marinas
Depsitos permanentes pare almacenar alimentos
Almacenamiento de simiente (hortalizas, etc.)
Cubas de remojo de mandioca
Tanques de fermentacin de cocoa, caf, etc.
Tanques de enfriamiento pare sisal , yute, abac, etc.
Depsitos de gas (pare gas liquido y gas natural)
Torres de enfriamiento
Canales de aguas negras, piletas, tanques spticos y otras facilidades de tratamiento
Alcantarillado
Equipos auxiliares pare procesamiento de cueros
Cubas pare tenir
Secadores de grano
Secadores de copra
Invernaderos, almacn de embalaje, y mesas secadoras
Plataformas pare se car te, caf, cocoa cocos, otros granos oleaginosos, pimienta, especial, etc.
Comederos y bebederos pare ganado
Baos par ganado
Almacenamiento de fcula, harina, azcar
Almacenamiento en silos
Almacenamiento de aceite comes tible (olive, mani, semilla de algo don, palma, etc.)
Almacenamiento de granos (arroz, trigo, maz, sorgo, mijo, etc.)
Depsitos de agua potable y de irrigacin
Caneria y conductos de irrigacin
Hornos y chimeneas
Planchas o ripias pare techos
Paneles decorativos y tejas planes
Empanelado de paredes
Pisos
Telfono y posses pare lineas de alta- tension
Revestimiento interior pare tneles y mines
Estacas pare sostener plantas tipo enredadera, tales como tomates, frijoles, etc. (resistentes a las termites)
Reparacin de baches (cuadrados de ferrocemento a la medida y colocados sobre el agujero)
Recintos pare el tratamiento de vigas
Persianas y encofrado pare uso en construccin estndar de hormign armado
RECOMENDACION 2: El Ferrocemento pare Botes de Uso Local
El panel recomienda el ferrocemento como sustituto de materiales que se hen venido usando haste ahora en la construccin de botes de uso restringido y de lnea tradicional. Esta aplicacin merece amplia difusin, y a esta tarea bien podran dedicarse los organismos de asistencia tcnica. El elevado numero de experimentos que se hen llevado a cabo ya con xito confirma su viabilidad tcnica, pero es muy posible que en algunas regiones en vies de desarrollo se requieran pruebas de campo y demostraciones a fin de veneer cualquier resistencia local que pueda suscitarse respecto a innovaciones en la construccin de botes. La Organizacin de las Naciones Unidas pare la Agricultura y la Alimentacin (FAO) y la Organizacin de las Naciones Unidas pare Desarrollo Industrial (ONUDI) hen tomado la iniciativa de introducir el ferrocemento en pases en vies de desarrollo y demostrar su importancia en el contexto de desarrollo de dichos pases. Hasta ahora, sin embargo, estos programas de asistencia tcnica que utilizan ferrocemento solo hen tomado en cuenta buques pesqueros de rastreo de alta mar mas grandes, con casco sofisticado de estilo occidental, con el propsito de aumentar su capacidad pare la pesca comercial. La pesca comercial a esta escala requiere una considerable organizacin terrestre pare preservar, transporter y comercializar el producto, y el costo de botes pesqueros grandes representa una inversin que no puede afrontar un simple pescador que trabaja pare subsisting En este informe nos referimos a los barqueros de modo particular, ya sea que se dediquen a la pesca con fines comerciales o de subsistencia, a quienes beneficiaria disponer de paquenos botes a motor, de lneas sencillas, hechos de ferrocemento que, entre otras ventajas, fueran de bajo precio, large vida y fciles de reparar.
En un principio no tendria el mismo efecto en el desarrollo economico de un pais mejorar este tipo de bote que si se introdujeran buques pesqueros de rastreo. No obstante, la rapida aceptacion de botes de bajo costo de linea tradicional podra afectar en forma significativa el desarrollo economico debido al elevado numero de botes involucrados y al notable aumento en su duracion.
Las singulares caracteristicas del ferrocemento-bajo precio de los materiales, dureza, fcil mantenimiento-y reparacion se prestan excepcionalmente bien a la fabricacion de pequenhos botes de uso local. Este material de construccin se aviene a la curvature de la parse sumergida de los cascos de este tipo de embarcacion. La fabricacion de estos pequenos botes de trabajo podrian emprenderla localmente los obreros del lugar (pero bajo supervision) quienes, por lo general, estan disponibles a salarios bajos. Adems, debido a que estos botes consisten mayormente en un casco y, por lo tanto, carecen de aditamentos costosos, el ahorro del constructor es maximo. Estos pequenos botes de trabajo operan por lo general en agua dulce, y en todo cave nunca lejos de sierra, por lo que sustentan menos tension que los barcos de agua profunda y requieren una tecnologia y control de calidad menos rigurosos. Por otra parse, los actuales botes de madera son a menudo tan pesados que un cambio a ferrocemento resultaria en botes de peso equivalente o mucho mas livianos.
Puesto que todo diseno admite continuas mejoras, el de estos botes de la linea tradicional puede acusar notables mejoras a lo largo de los anos. En particular, el ferrocemento se presta a las curves complejas de los botes de madera, as como tambin a curves mas complejas aun que no son posibles de obtener con madera pero que mejorarian el rendimiento del bote.
El ferrocemento no es susceptible al ataque de teredos (gusanos de barco), carcoma y otros peligros de los tropicos. Adems, debido a su inherente solidez, los botes de ferrocemento pueden ser motorizados en tanto que muchos botes de madera comparables no son lo suficientemente solidos pare resistir elementos impulsores mecanicos.
RECOMENDACION 3: El Ferrocemento Aplicado a Instalaciones pare Almacenar Alimentos
El panel opine que la urgente necesidad de preserver granos y otras cosechas de alimentos en pases en vies de desarrollo justifica emprender extensos ensayos de campo sobre el uso del ferrocemento en la construccin de silos y de depositos de almacenaje. La existencia de prototipos idoneos sugiere que no se precise mas investigacin que no sea estudios technoeconomicos y de diseno respecto a determinadas zones.
En ambientes tropicales, las temperatures elevadas y la humedad promueven el crecimiento de moho y la putrefaccion de los productos alimenticios, destruyen materiales susceptibles a la humedad, tales como el cemento y los fertilizantes, y estimulan la degradacion termal y ultravioleta de muchos productos. Tambin los insectos, roedores y pajaros se ven enormemente afectados. Casi un 25%* de las cosechas anuales de alimentos en los pases en desarrollo se malogran o son inaprovechables pare el consumo a cause de defectos en la manipulacion, metodos e instalaciones.
Los cientos de botes hechos de ferrocemento que flotan en sodas las vies fluviales del mundo constituyen la mejor prueba de que este material es impermeable al agua , as como tam bien la experiencia muestra que este material no se corroe facilmente en los tropicos. Adems, como se ha dicho ye, las estructuras de ferrocemento se hacen a partir de materiales y con mano de obra por lo general disponibles en los pases en vies de desarrollo. No son necesarias ni maquinaria ni herramientas especiales.
La experiencia en Tailandia y en Etiopia muestra que se pueden construir localmente y a bajo costo silos pare almacenar granos con solo un supervisor y obreros inexpertos. Una version simplificada de las tecnica y materiales conocidos pare la construccin de botes se utilizo en la construccin de silos. Las perdidas anuales registradas en estos silos prototipo son menores que el 1%. Los roederos, pajaros e insectos no pueden ganar entrada al silo. Los silos de ferrocemento son hermeticos, y as el aire que queda en su interior es rapidamente desprovisto del oxigeno por los granos que lo respiran, y los insectos (huevos, larvae, pupae o adultos) as como cualquier otro microorganismo aerobio que se haya podido introducir con el grano, son aniquilados.
La seguridad en el almacenaje de cereales y otros alimentos, tales como legumbres y granos oleaginosos, puede ayudar a los agricultores de los pases en vies de desarrollo a tener mas confianza en sus propios recursos y a la vez contribuir de manera importante a la economia del pais y a la reserve de alimentos.
RECOMENDACION 4: El Ferrocemento en la Tecnologia de Alimentos
Teniendo en cuenta las propiedades, disponibilidad, facilidad de manufactura y confiabilidad del cemento, el panel asesor recomienda que los organismos de investigacin hagan un esfuerzo serio e intenso pare investigar el uso del ferrocemento como sustituto del acero-en especial el acero inoxidable-en la manufacture de por lo menos algunas piezas o unidades de l’equipo pare procesamiento de productos alimenticios.
Muchos alimentos-deteriorables en alto grado y que resultan irreversiblemente afectados por cambios de temperature y contaminantes biologicos y quimicos-se pierden pare la humanidad por la falta de plantas rurales de procesamiento que preserver, transporter o procesen los productos alimenticios inmediatamente despues de cosechados. En muchas areas en vies de desarrollo, el costo excesivo de la construccin hace prohibitivo aun el uso del mas simple equipo. Una gran parse de estos costos se debe al uso tradicional del acero inoxidable que, si bien de cualquier manera resulta muy costoso, lo es aun mas en terminos de divisas extranjeras cuando se debe recurrir a la importacion.
Si se pudiera desarrollar equipo de ferrocemento (quiza pintado o barnizado), se mejorarian tal vez los niveles de nutricion y se podrian satisfacer las necesidades de pequenas plantas de procesamiento de alimentos en pases en vies de desarrollo que utilizan una alta proporcin de mano de obra.
Algunas de las ventajas del empleo de ferrocemento en equipo para procesar alimentos son su (1 ) elaboracion sobre todo con materiales locales; (2) solidez estructural y confiabilidad; (3) elaboracion fcil, economica y verstil; (4) fcil mantenimiento y reparacion; y (5) fcil transporte de las material primas requeridas.
Es necesario emprender una investigacin preliminar intensive en especial en lo que se refiere a las propiedades sanitarias de las estructuras de ferrocemento y a su capacidad pare llenar otros requisitos inherentes al procesamiento de alimentos. No obstante, el panel esta convencido de que vale la pena tracer un esfuerzo en este sentido en vista de que el ferrocemento se presta al parecer pare ( 1 ) el procesamiento con mires a la preservacion de frutas y legumbres; (2) cubes de fermentacion de salsas de pescado, salsa de soya, cerveza, vino, etc.; (3) tanques o cubes pare deposito de jugos, aceite vegetal, suero de la leche o agua potable; y (4) multitud de otros fines-desecadores por pulverizacion de leche, desecadores de copra, cocinas y hornos a gas, lecherias, cameras frigorificas y mataderos.
RECOMENDACION 5: El Ferrocemento pare Techos de Bajo Costo
El panel considera que el ferrocemento pue de resultar apropiado como material pare techos de bajo costo en pases en vies de desarrollo. Los laboratorios de ciencias aplicadas en los pases en desarrollo y las agencies que patrocinan la investigacin aplicada debieran considerar seriamente la realizacion de estudios tecnoeconomicos y pruebas de campo sobre esta aplicacion del ferrocemento.
Contar con un albergue adecuado es una necesidad esencial del ser humano, y en todo albergue el techo constituye el elemento basico. Pese a esto, los materiales actuales no satisfacen los requisitos inherentes a los techos. Mas pases de los 80 en vies de desarrollo en el mundo padecen escasez de viviendas como resultado del aumento de la poblacion, la migracion interna y algunas veces a cause de la guerra o desastres naturales. En la mayora de moradas de los pases en vies de desarrollo un techo durable representa el gasto principal. Los techos- techos con materiales locales baratos, como, por ejemplo, hierba o cane o productos derivados de la sierra (arena, barro, roca), son por lo general poco firmes y de poca duracion. Un problema secundario es contar con estructuras de soporte adecuadas y duraderas. En algunas zones, los escasos soportes de madera se debilitan por efecto de la pudricion y del ataque de insectos.
El ferrocemento representa una solucion potencial al problema de techos debido a su bajo costo relativo, durabilidad, resistencia a la intemperie y, en particular, por su versatilidad. En contraste con la mayora de los materiales convencionales, el ferrocemento puede moldearse facilmente en forma de cupulas, bovedas, perfiles extruidos, superficies planes, etc. Su fcil elaboracion, incluso en zones rurales, por obreros del lugar bajo supervision y con materiales nacionales, lo calificaria de excelente medio pare la manufacture in situ de tejas pequenas o grandes (ripias) y de otros elementos de techar. Dondequiera que las vigas de madera fuesen costosas, se podrian tracer vigas de ferrocemento en reemplazo de las estructuras de madera que sostienen los elementos de manufacture nacional que recubren el techo. Su uso mas economico, sin embargo, pareceria ser en techos de dimension relativamente grande.
Pese a sus excelentes cualidades, no se utiliza ferrocemento con la debida frecuencia. Su uso, en especial en lo que atane a los pases en vies de desarroIlo, de be ster precedido de mas investigacin y de experimentos de diseno y de tcnicas de produccion que se ajusten a circunstancias de man o de obra poco calificada.
RECOMENDACION 6: El Ferrocemento en Campanas de Socorro ante Desastres
E1 panel recomienda que las organizaciones encargadas del socorro en cave de desastre presten cuidadosa consideracion al ferrocemento. Esta recomendacion abarca sodas las aplicaciones posibles de este material consideradas por el panel pare el cave de los pases en vies de desarrollo.
Es bien sabido que inmediatamente despues de un incendio, inundacion, sequia o terremoto es urgente contar con alimentos, albergues y facilidades de sanidad publica. A menu do el transporte se interrumpe a consecuencia de la destruccion de caminos, puentes, buques y pistas de aterrizaje. La zone del desastre se ve as desprovista de los materiales de construccin convencionales porque estos no pueden llegar a su destino, en el cave del ferrocemento, sin embargo, el transporte de sus elementos basicos es fcil o, en su defecto, estos pueden hallarse localmente.
La versatilidad caracteristica del ferrocemento tiende tambin a reducir los problemas logisticos de bastecimiento: tela metlica , cemento, arena y agua pueden tracer las veces del metal utilizado pare reforzar techos, de cemento pare paredes, de madera o de plastico pare la construccin de albergues o clinicas, de asfalto pare plataformas de aterrizaje y despegue de helicopteros, de acero pare puentes y as sucesivamente. Mas aun, la mayora de las estructuras de ferrocemento, si bien hechas pare remediar una situacion de emergencia, duraran haste mucho despues que esta haya pasado.
En la opinion del panel, se podra utilizar ferrocemento en lugares de desastre con multiples finalidades:
· Transporte, desde simples botes haste barcazas, muelles, darsenas, plataformas pare aterrizaje y despeque de helicopteros, y puentes flotantes simples o pasaderas cortas, as como tambin en la reparacion de caminos.
· Almacenamiento de alimentos, en depositos de rapido diseno y construccin pare guarder provisiones de emergencia.
· Albergues de emergencia, como, por ejemplo, los de techo semicircular o curvado, que son faciles de erigir y muy eficaces.
· Servicios de sanidad publica, tales como letrinas y clinical, construidos con techos de ferro cemento y pare de s tipo estuco de la mism a tela metlica y argamasa.
Con el fin de capacitar en el uso de ferrocemento en campanas de socorro, se podrian organizar demostraciones, durante simulacros de emergencies, en beneficio de organizaciones nacionales e intemacionales, y adiestrar a obreros en las aplicaciones del ferrocemento bajo condiciones de emergencia y en la supervision de trabajadores locales en la escena del desastre.
RECOMENDACION 7: Un Comite de Coordinacion
El panel propone el establecimiento de un Comite Multidisciplinario para la Cooperacion Internacional en la Investigacin y Desarrollo de Ferrocemento para Palses en Vias de Desarrollo, compuesto por expertos provenientes de pases que hubieran logrado un alto grado de competencia en el uso de ferrocemento, incluyendo la Union Sovietica y la Republica Popular de China. El comite podra establecerse bajo los auspicios de organizaciones, tales como ONUDI y FAO, que ya cuentan con grupos similares respecto a otras tecnologas.* No existe un grupo que este a la disposici on de organism os de pases en desarrollo que soliciten asesoria competente; no obstante, es necesario contar con un tal comite internacional de expertos por lo menos haste disponer de pakones adecuados y salvaguardias que reglen la construccin con ferrocemento*-en particular respecto a sus usos en agues profundas. Dicho comite ayudaria a evitar que se repita, como en adios recientes, el establecimiento de empresas improvisadas de ferrocemento.
El comite propuesto debiera tener por lo menos las siguientes funciones:
1. Mejorar la comunicacion y la fertilizacion cruzada entre todos los campos de especializacion tecnica involucrados (ingeniera, quimica, arquitectura, agriculture, bromatologia, construccin, pesca, construcci6n de boles).
2. Convocar reuniones que propicien la comunicacion entre expertos y tecnicos.
3. Proporcionar las pautas y servir de catalizador a las facilidades pare el adiestramiento en ferrocemento descritas en la Recomendacion 8.
Mediante estas acciones, el comite promoveria la introducci6n racional y efectiva de la tecoologia del ferrocemento en los pases en vies de desarrollo y estimularia el avance de la investigaci6n y el desarrollo de modo eficiente y productivo.
RECOMENDACION 8: Facilidades pare el Adiestramiento en Ferrocemento de Alcance Internacional
E1 panel recomienda el establecimiento de facilidades pare el adiestramiento en tecuologia y aplicaciones del ferrocemento de alcance internacional.
El panel esta firmemente convencido de que el aprovechamiento potencial del ferrocemento justifica que dichas facilidades se ubiquen en, o cerca de, pases en vies de desarrollo. La seria escasez actual de personal adiestrado que preste servicios de asistencia o asesoria en proyectos de construccin a base de ferrocemento podra ser un factor limitativo del establecimiento de prog,ramas de alta calidad.
En la actualidad hay dos programas que se llevan a cabo en el Pacifico del Sur que merecen atenci6n y ser tomados como ejemplo. En Nueva Zelanda, el gobierno costea el establecimiento de una escuela pare el adiestramiento en construcci6n marina a base de ferro cemen to , y O NUDI ausp icia un pro grama en Fidji, mediante el cual los habitantes de una aldea se trasladan haste un taller central de construcciGn de embarcaciones y participan en la construccin de un bote pare la “aldea”.
Las escuelas pare adiestramiento en ferrocemento propuestas por el panel deberan: (1) adiestrar personal de los pases en vies de desarrollo en el establecimiento de facilidades de construccin, tanto marinas como terrestres, y en la supervisi6n de los proyectos de construccin; (2) capacitar personal pare que se encargue de establecer escuelas de adiestramiento en el campo o cualquier otra localidad; y (3) preparer materiales audiovisuales.
Estas escuelas de adiestramiento en ferrocemento podrian muy bien ser implantadas en instituciones tcnicas ya existentes o, en su defecto, establecerse como entidades separadas.
RECOMENDACION 9: Un Servicio Internacional de Informacion sobre Ferrocemento
En consideraci6n a que el interes en el ferrocemento va en aumento, el panel recomien da el estable cimiento de un servicio intern acional encargado de compiler y diseminar informacin sobre la ciencia del ferrocemento. Dicho servicio evitaria una duplicacion innecesaria de investigacin y desarrollo, y aseguraria que to do p ais interesado en vies de desarrollo tenga cab al c onocimiento de la experimentacion relevante que se realiza con ferrocemento en otras parses del mundo.
El servicio de informacin podra establecerse en el seno de una institucion academica o de investigacin que ya posea competencia y programas en curve sobre la tecnologia del ferrocemento.
El servicio de informaci6n debiera tener cuando menos las siguientes funciones:
1. Mantener un banco de informacin y servicio de referencia de solicitudes de datos sobre ferrocemento.
2. Diseminar informacin sobre los esfuerzos que se realizan en investigacin y desarrollo y sobre los avances y aplicaciones de la tecnologia del ferrocemento.
3. Ayudar a los pases en desarrollo a identificar empresas y consultores con experiencia en ferrocemento, en especial aquellos con experiencia en los pases en vies de desarrollo.
FRANAIS
Rsum et Recommandations
Le ferrociment est une forme de bton renforc, usages multiples, compos de ciment, de treillis metallique, de sable et d’eau, qui possde des qualits uniques de rsistance et d’utilit. Sa fabrication demande un minimum de main d’oeuvre spcialise, et emploie des matriaux que l’on peut se procurer facilement. Utilis avec succs pour la construction navale, il est ou peut tre aussi employ a de nombreux usages dans l’agriculture, l’industrie et la construction de logements.
Le ferrociment est un matriau qui convient particulirement aux pays en vole de dveloppement pour les raisons suivantes:
· Les produits de base qui le composent se trouvent dans la plupart des pays.
· Il peut tre faonn en n’importe queue forme, ou a peu prs, selon les besoins de l’utilisateur; les formes traditionnelles peuvent tre reproduites et souvent amliores. Bien fabriqu, il est plus durable que la plupart des bois et beaucoup moins onreux que les aciers imports, et peut tre utilise a la place de ces matriaux dans de nombreux cast
· L’utilisation du ferrociment ne ncessite pas un long apprentissage et ses techniques sont, pour beaucoup, des techniques courantes dans les pays en vole de developpement. La construction en ferrociment n’exige pas d’quipement et d’outillage lourds; elle emploie une main d’oeuvre nombreuse, se fait de prfrence sur place, et peut tre facilement rpare par la main d’oeuvre locale. Sauf dans le cas de modles trs labors ou trs travaills, comme ceux des navires hauturiers, un contrematre specialise peut assurer le contrle de qualit necessaire et utiliser ainsi pour la fabrication une main d’oeuvre assez peu qualifie.
Les recommendations spcifiques suivantes vent bases sur la documentation-analysee plus loin en detail-relative l’tat actuel de dveloppement de cet art, et sur l’valuation faite, par la Commission, de certaines applications du ferrociment aussi bien sur terre qu’ des usages maritimes.
PREMIERE RECOMMANDATION: Recherche concernant toutes les applications possibles du ferrociment.
La Commission recommande que le ferrociment fasse [‘objet d’un programme tendu de recherche et de dveloppement, visant explorer toutes ses utilisations potentielles, recherche et dveloppement qui aboutiront vraisemblablement un grand nombre d’applications prsentant un grand intrt pour le Tiers Monde.
Certaines applications ncessitent des analyses effectues en laboratoire (par exemple, I’action rciproque des aliments entreposs et des surfaces de mortier); d’autres, des preuves de structure; d’autres encore, des demonstrations et des essais-pilotes. D’autres applications vent de nature si spculative que seules des tudes thoriques sont justifies l’heure actuelle. Des institutions de recherche, des laboratoires techniques, des socits ayant les moyens de faire de la recherche et du dveloppement, des coles techniques, des universits ou des spcialistes capables d’innover peuvent s’en charger. Bien que le prsent rapport prsente essentiellement les utilisations les plus simples du ferrociment, ce matriau peut tre adapt une technologie plus complexe. Il se peut qu’en fin de compte, il soit surtout utilis pour la fabrication de pieces usines de prcision. Le remplacement du ferrociment par du bton auquel aura t incorpore au lieu de treillis une armature en dbris de mtallique est un domaine d’utilisation plein de promesses pour des senices de recherche et de dveloppement, un stade plus avanc.
Nous numrons, ci-dessous diverges applications particuliers qui, selon la Commission, mritent tout particulirement d’tre tudies. Quelques-unes d’entre elles font l’objet d’une discussion spcifique dans les Recommandations 2 6. Elles figurent sur la liste qui suit pour donner une idee de la gamme des utilisations possibles du ferrociment.
APPLICATIONS POTENTIELLES DU FERROCIMENT
Bateaux de pche et cargos
Remorqueurs et pniches
Ponts
Bassins et marinas
Depots permanents pour l’entreposage des denres alimentaires
Entrepts pour les semences (lgumes, etc.)
Entreposage en silos
Entreposage des huiles comestibles (olive, arachide, graines de coton, palme, etc)
Entreposage des grains (riz, bl, mats, sorgho, millet, etc)
Schoirs copra
Auges et abreuvoirs pour le btail
Rservoirs pour le bain du btail
Entreposage d’eau potable et d’eau pour l’irrigation
Canalisations et conduits d’irrigation
Fours et chemines
Plaques ou bardeaux pour les toitures
Panneaux et tulles dcoratifs
Panneaux pour le revtement des murs
Planchers
Poteaux pour les fils tlphoniques et lectriques
Revtement
Cuves de trempage pour le manioc
Rsenoirs pour la fermentation du cacao, du caf, etc
Rsenoirs pour le rouissage du sisal, du jute, du chanvre, etc
Rsenoirs gaz (liquide et nature!)
Tours de rfrigration
Cuves d’pandage, lagunes, fosses septiques et autres installations de traitement des immondices
Gouttires
Fosses de tannage
Cuves teinture
Schoirs grains
Echalas et tuteurs pour les tomates, les haricots, etc cause de leur rsistance aux termites
Reparation des fondrires (cubes de ferrocimente ajusts et poss dans les fondrires)
Enclos pour le traitement des grumes
Volets et coffrage utilis pour la construction standard en beton
Serres, conserveries et tables de schage, schoirs pour le th, le caf, le cacao, les noix de coco, les autres graines olagineuses, le poivre, les pices, etc interieur de tunnels, de galeries de mines
DEUXIME RECOMMANDATION: Utilisation du ferrociment pour la construction d’embarcations indignes.
La Commission recommande le ferrociment en tent que produit de remplacement des matriaux utiliss l’heure actuelle pour la construction des embarcations indignes aux formes traditionnelles. Cette utilisation merite d’tre trs largement rpandue, tche dont pourraient se charger les organismes d’assistance technique. La longue liste des essais satisfaisants qui ont t fan’s confirme la fiabilit de cette application du ferrociment, mais il sera peut-tre ncessaire, pour surmonter la rsistance oppose par les populations locales cette nouvelle mthode de construction navale, de procder des essais et des dmonstrations sur place. L’Organisation des Nations Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture (FAO) et [‘Organisation des Nations Unies pour le Dveloppement Industriel (UNIDO) ont pris l’initiative d’introduire le ferrociment dans les pays du Tiers Monde, et de dmontrer son importance dans le contexte d’un pays en voie de dveloppement. Jusqu’alors, cependant, ces projets d’assistance technique utilisant le ferrociment concernaient des chalutiers de haute mer ayant des coques compliques de style occidental, leur objectif tant d’accrotre la capacit de la pche commerciale. A cette chelle, la pche commerciale ncessite terre une importante installation qui permette de mettre en conserve, de transporter et de vendre le produit de la pche, et le cot des grands chalutiers reprsente un investissement que ne peuvent pas se permettre les pcheurs dont la prise est destine essentiellement leur alimentation. Dans le prsent rapport, nous nous occupons du pcheur individual-qu’il consomme ou qu’il vende sa prise-qui bnficierait du cot peu lev, de la solidit et de la rparation facile d’un petit bateau en ferrociment ayant la mme forme et la mme propulsion que ceux auxquels il est habitu.
Cette amlioration des embarcations traditionnelles n’aura pas, dans l’immdiat, le mme effet sur le dveloppement conomique que l’introduction de chalutiers. Cependant, I’acceptation facile de bateaux peu coteux, aux formes traditionelles, pourrait contribuer de facon significative au dveloppement conomique en raison de l’importance de la flotte de pche qui pourrait ainsi tre constitue.
Les proprits exceptionnelles du ferrociment-cot peu lev des matires premieres, resistance, facilit d’entretien-en font un matriau particulirement adapt la fabrication de petites embarcations indignes. Les coques recourbes de ces derrires peuvent tre facilement reproduites avec ce matriau. Des petite bateaux en ferrociment pourraient tre construits sur place par des ouvriers locaux, que l’on trouve gnralement aisment et peu de frais, sous la supervision d’un contrematre. Etant donn que ces embarcations comprennent essentiellement une coque et n’ont pas, par consequent, d’installations coteuses, le constructeur ralise un maximum d’conomies. Du fait qu ‘elles ne s’loignent jamais beaucoup de la rive et naviguent le plus souvent en eau douce, les petites embarcations vent soumises moins d’preuves que les navires hauturiers, et ne ncessitent pas une technologie et un contrle de qualit aussi rigoureux. En outre, les embarcations en bois utilises actuellement vent souvent si lourdes que des bateaux en ferrociment pouvraient tre d’un poids quivalent ou mme infrieur.
Etant donn que le dessin d’un bateau peut tre amlior progressivement, la forme d’une embarcation de type traditionnel pourrait aussi tre peu a peu ameliore. En particulier, l’utilisation du ferrociment permet de reproduire les courbes complexes des bateaux en planches de bois, et de produire les courbes plus complexes que ne permet pas la construction en bois, mais amlioreraient la performance de l’embarcation.
Le ferrociment n’est pas attaqu par les tarets, la pourriture du bois et autres flaux des tropiques; de plus, les bateaux en ferrociment ont une rsistance inhrente suffisante pour pouvoir tre quips d’un moteur; certaines embarcations analogues, en bois, ne vent pas assez rsistantes pour cela.
TROISIME RECOMMANDATION: Utilisation du ferrociment pour l’entreposage des produits alimentaires.
La Commission estime que le besoin urgent de conserver les grains et autres produits alimentaires dans les pays en vole de dveloppement justifie que l’on y procde sur place des essais exprimentaux extensifs de l’utilisation du ferrociment pour la construction de silos ou de rservoirs pour leur entreposage. Les prototypes efficaces dj construits donnent penser qu’il suffirait, pour cela, de peu de recherche, en dehors d’tudes techno-conomiques et de plans d’entrepts pour des localiss dtermines.
Dans les rgions tropicales, les hautes tempratures et l’humidit favorisent la moisissure et la pourriture des produits alimentaires, dtruisent les matriaux sensibles l’humidit, tels que le ciment et les engrais, et facilitent la dgradation par la chaleur et les rayons ultra-violets d’un grand nombre de produits. Les insectes, les rongeurs et les oiseaux causent aussi de graves dommages. On estime que, dans le Tiers Monde, vingt-cinq pour cent des rcoltes alimentaires sont, cheque anne, rendus impropres la consommation ou dtruits a cause d’une manutention, de mthodes d’entreposage et d’installations dfectueuses.
Les centaines de bateaux en ferrociment qui naviguent sur les voies navigables dans le monde entier dmontrent la totale tanchit de ce matriau; d’autres essais ont prouv que le ferrociment se corrode trs difficilement dans les rgions tropicales. En outre, comme nous l’avons dj indiqu, les structures en ferrociment vent fabriques 1′aide de matriaux et de main-d’oeuvre qui existent gnralement dans les pays en vole de dveloppement. Wile ne ncessite pas d’equipement ni d’outils spciaux.
Les experiences faites en Thailande et en Ethiopie ont montr que l’on peut construire sur place des silos grains trs peu de frais en utilisant seulement un contrematre et des ouvriers non spcialiss. Une version simplifie des mteriaux et des techniques employes pour la construction de bateaux en ferrociment a t utilise pour construire les silos. Dans les prototypes des silos, la perte measurable est infrieure un pour cent par an. Les rongeurs , les oiseaux et les insect es ne peuvent y accder. Ces silos en ferrociment tant impermables 1′air, l’air qui y est contenu est rapidement priv de son oxygne par la respiration des grains, et les insectes qui s’y trouvent (oeufs, larves, chrysalides ou adultes), ainsi que tous autres organismes vivants qui pourraient y tre introduits avec le grain vent dtruits.
Ce moyen efficace d’entreposer les grains et autres produits alimentaires tels que les lgumineuses et les graines olagineuses, peut aider les agriculteurs du Tiers Monde devenir plus indpendents, et pourrait contribuer de facon significative l’conomie d’un pays et permettre d’accrotre ses rserves alimentaires.
QUATRIME RECOMMANDATION: Utilisation du ferrociment dans la technologie des aliments
En raison des proprits, de la disponibilit, de la fabrication facile et de la solidit du ferrociment, la Commission recommande ques le organismes de recherche fassent un effort srieux et de grande envergure pour tudier le remplacement possible de l’acier-notamment l’acier inoxydable-par le ferrociment dans la fabrication d’au moins quelques lments de base de l’equipement utilis pour le traitement des produits alimentaires.
Un grand nombre de produits alimentaires extremement perissables, affects de facon irrversible par les changements de temperature et les contaminents biologiques et chimiques, ne peuvent pas tre utiliss pour les besoins humains faute d’installations dans les rgions rurales pour conserver, acheminer ou traiter ces denres peu aprs leur rcolte. Dans de nombreuses rgions du Tiers Monde, le cot lev de la construction interdit l’utilisation d’quipement manufactur mme simple. Ces cots vent dus, pour une grande part, l’utilisation de l’acier, onreux en tout tat de cause, mais tout particulirement en terme de devises trangres quand il faut l’importer.
Si l’on peut construire en ferrociment (ventuellement couvert d’un revtement) I’equipement pour le traitement des denres alimentaires, cel peut permettre d’amliorer le niveau de nutrition et se prefer la petite industrie de traitement de ces denres dans les pays du Tiers Monde, qui utilise une main d’oeuvre nombreuse.
Le ferrociment prsente, entre autres, les avantages suivants pour l’quipement de traitement des denres alimentaires: 1) sa construction utilisant essentiellement des matriaux d’origine locale; 2) sa rsistance structurelle et sa solidit; 3) la facilit, le cot peu lev de sa construction et sa versatilit; 4) son entretien et sa rparation faciles; 5) ses matires premieres faciles transporter.
Des recherches extensives en laboratoires vent ncessaires, notamment en vue d’tudier les proprits sanitaires des structures en ferrociment et leur aptitude satisfaire aux autres conditions exiges pour le traitement des produits alimentaires. Nanmoins, la Commission estime que l’effort mrite d’tre fait, tant donn que le ferrociment peut, apparemment, tre utilise pour
1. le traitement des fruits et des lgumes en vue de leur prsentation;
2. les cuves de fermentation pour les sauces de poisson, la sauce de soja, la bire, le yin, etc.;
3. les rsenoirs pour l’entreposage des jus de fruits, de l’huile vgtale, du petit fait ou de l’eau potable; et
4. beaucoup d’autres usages-vaporisateurs/scheurs pour la concentration du fait, schoirs a copra, cuisinires ou fours, laiteries, chambres de congelation et abattoirs.
CINQUIME RECOMMANDATION: Utilisation du ferrociment pour les toitures bon march
La Commission pense que le ferrociment pourrait senir fabriquer des toitures bon march dans les pays en vole de dveloppement. Les laboratoires de sciences appliques, dans les pays en vole de dveloppement, et les organismes d’assistance technique devraient srieusement envisager de faire, dans ce domaine, des essais sur place et des tudes techno-conomiques.
Un abri adquat est un besoin essentiel des humains, et un toit est l’lment fondamental de l’abri. Mais les matriaux qu’on utilise actuellement ne permettent pas de satisfaire la demande de toitures. Les quatre-vingt et quelque pays en vole de dveloppement souffrent tous d’une pnurie d’habitations due l’accroissement dmographique, la migration intrieure et, parfois la guerre ou une catastrophe naturelle. Dans les pays en vole de dveloppemeet, un ton’ durable est le plus important facteur du cot de la plupart des habitations. Les toits en matriaux locaux peu onreux tels que l’herbe ou les roseaux (chaume) ou les produits de la terre (sable, boue, pierre) vent habituellement peu srs et peu durables. Un problme secondaire est le besoin de charpentes adquates et durables. Dans certaines rgions, les rares charpentes en bois vent affaiblies par la putrefaction et ronges par les insectes.
Le ferrociment constitue une solution possible aux problmes que posent les toitures, grace son cot peu lev, sa solidit, sa rsistance la chaleur et l’humidit et particulirement sa facilit d’utilisation. Contrairement la plupart des matriaux habituellement utiliss, le ferrociment peut tre facilement faonn en dmes, en arcs, en formes semblables celles qu’on obtient avec du mtal refoul, en surfaces planes ou en surfaces de forme fibre. Du fait que le ferrociment est facile fabriquer, mme dans les rgions rurales, par de la main d’oeuvre locale guide par un contrematre, qui utilise des matriaux d’origine locale, il semble qu’il soit le matriau ideal pour la construction sur place de petites ou grandes tulles (bardeaux), ou de tous autres lments de toiture. Dans les pays o le bois de charpente est trs cher, des poutres de ferrociment pourraient tre fabriques sur place pour remplacer les charpentes de bois utilises pour supporter les toitures de type local. Il semble, toutefois, que ce soit pour les toits assez grande porte que son emploi est le plus conomique.
Malgr les avantages qu’il semble prsenter pour cet usage, le ferrociment n’est pas utilise de faon courante pour les toitures. Avant qu’il puisse l’tre, notamment dans les pays en vole de dveloppement, il est indispensable que des recherches et tudes plus approfondies sur les formes et techniques de production susceptibles d’tre utilises pour sa production par une main d’oeuvre non spcialise soient entreprises.
SIXIME RECOMMANDATION: Utilisation du ferrociment pour la reparation des dommages causs par les catastrophes.
La Commission recommande que les organismes chargs de venir en aide aux sinistrs considrent srieusement l’utilisation ventuelle du ferrociment.
Cette recommendation combine toutes les applications possibles du ferrociment envisages par la Commission dans les pays en vole de dveloppement.
Aprs les incendies, les inondations et les tremblements de terre, il existe un besoin urgent de produits alimentaires, d’abris et d’installations sanitaires. Les transports vent souvent interrompus par la destruction de routes, de poets, de bateaux et de pistes d’aterrissage. Il se peut que les matriaux de construction habituels se trouvent en dehors des rgions sinistres et qu’il ne soit pas possible de les amener sur place, alors que les composants du ferrociment vent plus facilement transportables ou vent peut-tre disponibles sur place.
Les multiples possibilits d’utilisation du ferrociment rduisent aussi les problmes de logistique; du treillis mtallique, du ciment, du sable et de l’eau peuvent se substituer au metal utilise pour renforcer les toitures, au ciment pour la construction des murs, au bois ou aux matires plastiques pour les abris ou les cliniques, l’asphalte pour les point d’aterrissage des hlicoptres, l’acier pour les poets, etc.. De plus, la plupart des structures en ferrociment, quoique bties pour parer une situation critique, durera plus longtemps une fois la situation redevenue normale.
La Commission estime que le ferrociment pourrait tre utilis sur place en cas de catastrophe, des fins multiples:
· Moyens de transport, de la simple embarcation la peniche; entrepts; ports pour les petites embarcations; points d’aterrissage pour helicopteres et poets flottants ou passerelles simplex, ainsi que pour la reparation des routes.
· Entrepts pour les produits alimentaires, adapts rapidement aux besoins locaux et construits rapidement pour les denres alimentaires destines faire face a des situations d’urgence.
· Abris provisoires comme, par exemple, les toitures du type “quonset”, qui vent faciles mettre en place et extrmement efficaces.
· Installations sanitaires telles que latrines et cliniques construites avec des ton’s en ferrociment et des murs de type “stuc”, galement en mortier et treillis mtallique.
Pour preparer l’utilisation du ferrociment en priodes de catastrophes, des demonstrations dans des cas d’urgence simuls pourraient tre organises par des organismes de secours national ou international; et des quipes de contrematres spcialiss dans le travail en ferrociment pourraient tre formes, pour encadrer les travailleurs locaux sur les lieux du dsastre, aux applications de ce matriau en cas d’urgence.
SEPTIME RECOMMANDATION: Constitution d’un Comit de coordination ou Groupe de travail.
La Commission recommande que soit cr un Groupe de travail multidisciplinaire pour la cooperation internationale dans la recherche et le dveloppement de l’utilisation du ferrociment dans les pays en voie de dvelloppement, compos d’experts venus de pays qui ont atteint une trs grande comptence dans l’emploi du ferrociment, dont [‘Union sovitique, la Rpublique populaire de Chine, les pays d’Europe et d’Amrique du Nord. Le Groupe de travail pourrait tre cr sous les auspices d’organisations comme l’UNIDO et la FAO, qui ont dj des Groupes analogues pour d’autres technologies. Il n’y a pas actuellement de Groupe la disposition des pays qui ont besoin de conseils clairs; pourtant, un tel Comite international d’experts est indispensable, tout au moins jusqu’a ce qu’on dispose de normes et de rgles d’ application pour la construction en ferrociment, notamment pour les utilisations en eau profonde. Ce Comit pourrait empcher que se reproduise l’experience malheureuse qu’ont faite rcemment plusieurs entreprises de ferrociment.
Le Groupe de travail devra au moms tre charge de:
1. Assurer une meilleure communication et une coopration fructueuse entre toutes les disciplines interesses (gnie, chimie, architecture, agriculture, technologie de l’alimentation, construction, pche, construction navale).
2. Organiser des runions qui permettent aux experts et aux technicians de se rencontrer, et
3. Diriger et catalyser les installations de formation aux techniques du ferrociment dcrites dans la huitime recommendation.
Le Groupe de travail pourra ainsi contribuer l’introduction rationnelle et efficace de la technologie du ferrociment dans les pays en vole de dveloppement, et encourager l’volution efficace et claire de la recherche et du dveloppement.
HUITIME RECOMMANDATION: Cration de centres de formation pratique la technologie du ferrociment.
La Commission recommande que soient crs des centres internationaux de formation pratique la technologie du ferrociment et son application.
La Commission est convaincue que les possibilits d’utilisation du ferrociment justifient [‘installation de ces centres dans les pays en vole de dveloppement ou proximit de ces pays. La grave pnurie actuelle de personnel qualifi pour aider laborer et mettre en oeuvre des projets de construction en ferrociment risque de limiter [‘elaboration de programmes de haute qualit.
Deux programmes raliss dans le Pacifique Sud mritent d’tre tudis et raliss ailleurs. En Nouvelle-Zlande, le Gouvernement finance une cole pratique pour la construction navale en ferrociment. L’UNIDO excute a Fidji un programme par lequel les habitants de villages se rendent dans un chantier naval central, ou tous travaillent la construction d’un bateau pour cheque village.
Les centres pratiques dont la cration est propose par la Commission devront:
1. Former les contrematres des pays en voie de dveloppement et leur apprendre construire des chantiers de constructions, tent sur terre que navales, utilisant le ferrociment, et contrler les projets de construction;
2. Prparer le personnel installer des coles pratiques au niveau national et local; et
3. Produire du matriel d’enseignement audiovisual.
Ces centres de formation pourraient venir se greffer sur les coles techniques existantes, ou cres en tent qu’entits separes.
NEUVIME RECOMMANDATION: Un service international d’information sur le ferrociment.
En raison de l’intrt croissant que suscite le ferrociment, la Commission recommande que soit cr un service international qui serait charg de runir et de dissminer les informations relatives la science du ferrociment. Ce service viterait la duplication inutile de la recherche et du dveloppement et assurerait que les pays intersss vent informs de toutes les expriences faites ailleurs dans le monde dans le domaine du ferrociment, susceptibles de les interesser.
Le service d’information pourrait tre adjoins une institution acadmique ou de recherche qui possde dj une certaine connaissance du sujet et des cours de technologie du ferrociment.
Il devrait avoir au moins les fonctions suivantes:
1. Tenir jour une banque d’informations et comporter un service de rponse aux demandes d’informations sur le ferrociment;
2. Dissminer les informations relatives a la recherche et au dveloppement et aux progrs de la technologie du ferrociment ainsi qu’aux essais d’application de ce matriau, et
3. Aider les pays en vole de dveloppement trouver les socits et les consultants spcialiss dans le ferrociment, notamment ceux qui en ont fait l’exprience dans les pays en vole de dveloppement.
Related Posts:
Ferrocement: Applications in Developing Countries – Part 1
Ferrocement: Applications in Developing Countries – Part 2
Source: Ferrocement: Applications in Developing Countries (BOSTID, 1973, 89 p.)
Topics: Technologies | No Comments »
