ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL

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ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL

TRABAJO DE INVESTIGACION

“Propiedades “Propiedades y Fallas de la unidad de Albañilería” INTRODUCCION.En el presente trabajo de investigación, el principal interés se encuentra en la necesidad de conocer los resultados de los ensayos que se realizan a las diferentes unidades de albañilería, del comportamiento de estas unidades en los muros de mampostería de diferentes tipos. Esto debido a la creciente utilización de éste sistema, principalmente el caso de la vivienda de interés social. El uso de estas unidades de albañilería en los diferentes sistemas, representa una solución económica para el problema de la vivienda en nuestra región, frente a otras alter ltern nativ ativa as, más cara carass y sofis ofisti ticcada adas, como omo las las bas basadas das en ele element mento os prefabricados. La manera como se han utilizado las unidades de albañilería para la construcción de edificaciones se ha caracterizado por carecer de conceptos básicos, tanto en sus propiedades físicas como mecánicas, que son indispensables para el buen funcionamiento de dichas edificaciones ante las diversas solicitaciones que deba soportar. Conocer las propiedades de las unidades es necesario básicamente para tener una idea sobre la resistencia de la albañilería, así como de su durabilidad ante el intemperismo. Sin embargo, no puede afirmarse que la mejor unidad proporcione necesariamente la mejor albañilería. Las Las prop propie ieda dade dess de la unid unidad ad que que está están n asoc asocia iada dass con con la resist resistenc encia ia de la albañilería son: •

Resistencia a la Compresión y Tracción.

•

Variabilidad Dimensional y Alabeo.

•

Succión.

OBJETIVO.-

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•


Estudiar el comportamiento de las unidades de albañilería, mediante la investigación de los ensayos básicos que determinan las propiedades mecánicas y ensayos de clasificación de estas unidades.

MARCO TEORICO.Unidades de albañilería Las unidades empleadas en las construcciones de albañilería son básicamente hechas de arcilla (cerámicas), arena-cal (sílico-calcáreo) y de concreto. De acuerdo a su tamaño éstas son denominadas Ladrillos y Bloques. Se les llama ladrillos cuando pueden ser manipulados y asentados con una mano; y bloques, cuando por su peso y dimensiones se tiene que emplear ambas manos. A nivel internacional, las unidades se clasifican por el porcentaje de huecos (alveolos o perforaciones) que tienen en su superficie de asentado y por la disposición que éstos tengan; de la siguiente manera: a) Unidades Sólidas o Macizas. Son las que no tienen huecos o, en todo caso, presentan alveolos o perforaciones perpendiculares a la superficie de asiento que cubren un área no mayor al 25% del área de la sección bruta. Sin embargo, los experimentos indican que es posible emplear unidades hasta con 33% de vacios, más allá del cual su comportamiento se torna muy frágil. Estas unidades se emplean para la construcción de muros portantes. b) Unidades Huecas. Son aquellas donde el área neta (en la cara de asiento) es menor al 75% del área bruta. En esta categoría clasifican los bloques de concreto vibrado (empleados en la albañilería armada) y también, las unidades con muchas perforaciones. c) Unidades Tubulares. Son las que tienen sus alveolos o perforaciones dispuestos en forma paralela a la superficie de asiento; en este tipo clasifican los ladrillos panderetas, utilizados en los tabiques.

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Fig. 01 NORMA E.070 - ALBAÑILERÍA CARACTERISTICAS GENERALES.a) Se denomina ladrillo a aquella unidad cuya dimensión y peso permite que sea manipulada con una sola mano. Se denomina bloque a aquella unidad que por su dimensión y peso requiere de las dos manos para su manipuleo. b) Las unidades de albañilería a las que se refiere esta norma son ladrillos y bloques en cuya elaboración se utiliza arcilla, sílice-cal o concreto, como materia prima. c) Estas unidades pueden ser sólidas, huecas, alveolares o tubulares y podrán ser fabricadas de manera artesanal o industrial. d) Las unidades de albañilería de concreto serán utilizadas después de lograr su resistencia especificada y su estabilidad volumétrica. Para el caso de unidades curadas con agua, el plazo mínimo para ser utilizadas será de 28 días, que se comprobará de acuerdo a la NTP 399.602.

CLASIFICACION PARA FINES ESTRUCTURALES.Para efectos del diseño estructural, las unidades de albañilería tendrán las características indicadas en la Tabla 1.

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(1) Bloque usado en la construcción de muros portantes (2) Bloque usado en la construcción de muros no portantes La mayor variación de dimensiones y el mayor alabeo (Fig.02) de las unidades, conducen a un mayor grosor de las juntas de mortero (por encima del valor nominal de 10 mm), lo que trae por consecuencia, una reducción significativa de la resistencia a compresión y a fuerza cortante en la albañilería. Por ello, para clasificar a la unidad con fines estructurales, debe emplearse los resultados más desfavorables de los ensayos indicados en la Tabla 1. Por ejemplo, si mediante los ensayos de variación dimensional y alabeo un ladrillo clasificó como clase IV, mientras que por el ensayo de compresión clasificó como clase V, entonces ese ladrillo será clase IV.

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Fig.02 PRUEBAS.a) Muestreo.- El muestreo será efectuado a pie de obra. Por cada lote compuesto

por hasta 50 millares de unidades se seleccionará al azar una muestra de 10 unidades, sobre las que se efectuarán las pruebas de variación de dimensiones y de alabeo. Cinco de estas unidades se ensayarán a compresión y las otras cinco a absorción. b) Resistencia a la Compresión .- Para la determinación de la resistencia a la

compresión de las unidades de albañilería, se efectuará los ensayos de laboratorio correspondientes, de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.613 y 339.604. c) Variación Dimensional.- Para la determinación de la variación dimensional de

las unidades de albañilería, se seguirá el procedimiento indicado en las Normas NTP 399.613 y 399.604. d) Alabeo.- Para la determinación del alabeo de las unidades de albañilería, se

seguirá el procedimiento indicada en la Norma NTP 399.613. e) Absorción.- los ensayos de absorción se harán de acuerdo a lo indicado en las

Normas NTP 399.604 y 399.l613.

ACEPTACIÓN DE LA UNIDAD Si la muestra presentase más de 20% de dispersión en los resultados (coeficiente de variación), para unidades producidas industrialmente, o 40 % para unidades producidas artesanalmente, se ensayará otra muestra y de persistir esa dispersión de resultados, se rechazará el lote.

NORMAS ITINTEC PARA LAS UNIDADES DE ALBAÑILERÍA.Las Normas peruanas que se siguen para determinar estas propiedades son: -

Unidades de Arcilla: ITINTEC 331.017, 331.018 Y 331.019.

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Bloques de Concreto: ITINTEC 339.005, 339.006 Y 339.007.

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Unidades Sílico-Calcáreas: ITINTEC 331.032, 331.033 Y 331.034.

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Ladrillos de Arcilla, de Concreto y de Sílice-Cal Para los tres tipos de materia prima los ensayos en los ladrillos son prácticamente los mismos, con la diferencia que sobre las unidades sílico-calcáreas debe además efectuarse una prueba de contracción por secado (límite máximo 0.035%), la misma que ya está certificada por la única fábrica que las produce en el Perú. La Norma ITINTEC 331.019 se refiere al muestreo de las unidades. Se entiende por muestra a un grupo de ladrillos extraídos al azar del mismo lote (conjunto de ladrillos

bajo condiciones similares de fabricación). Para lotes de hasta 50 millares se realiza la secuencia A de ensayos; para lotes mayores, la secuencia A para los primeros 50 millares y la B por cada grupo adicional de 100 millares, de acuerdo a la siguiente tabla:

De acuerdo a la Norma ITINTEC 331.017, los ladrillos se clasifican en 5 tipos: TIPO IEstos ladrillos tienen una resistencia y durabilidad muy baja; son aptos para ser empleados bajo condiciones de exigencias mínimas (viviendas de 1 o 2 pisos), evitando el contacto directo con la lluvia o el suelo. TIPO II

En esta categoría clasifican los ladrillos de baja resistencia y durabilidad; son aptos para usarse bajo condiciones de servicio moderadas (no deben estar en contacto directo con la lluvia, suelo o agua).

TIPOIII

Son ladrillos de mediana resistencia y durabilidad, aptos para emplearse en construcciones sujetas a condiciones de bajo intemperismo.

TIPO IV

Estos ladrillos son de alta resistencia y durabilidad; aptos para ser utilizados bajo condiciones de servicio rigurosas. Pueden estar sujetos

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a condiciones de intemperismo moderado, en contacto con lluvias intensas, suelo y agua. TIPO V

Tienen una resistencia y durabilidad elevada; son aptos para emplearse en condiciones de servicio muy rigurosas, pueden estar sujetos a condiciones de intemperismo similares al TIPO IV.

MARCO PRÁCTICO.-

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ALABEO:


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Es la deformación curvilínea de la superficie de un ladrillo o pieza refractaria, que se origina durante su fabricación. Es un defecto que tiene el ladrillo de presentar una deformación superficial en sus caras; el alabeo se presenta como concavidad o como convexidad.

NORMA TECNICA PERUANA – NTP 399.613

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El mayor alabeo (concavidad o convexidad) del ladrillo conduce a un mayor espesor de la junta; asimismo, puede disminuir la adherencia con el mortero al formarse vacíos en las zonas más alabeadas; o incluso, puede producir fallas de tracción por flexión en la unidad. Esta prueba se realiza colocando la superficie de asiento de la unidad sobre una mesa plana, para luego introducir una cuña metálica graduada al milímetro en la zona más alabeada; también debe colocarse una regla que conecte los extremos diagonalmente opuestos de la unidad, para después introducir la cuña en el punto de mayor deflexión (Ver Fig.). El resultado promedio se expresa en milímetros.

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La mayor concavidad o convexidad del ladrillo produce un aumento en el espesor de la junta y disminuye la adherencia mortero-ladrillo, al formarse vacíos en la zonas más alabeadas.

CONCLUSIONES

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Se puede concluir que al existir mayor alabeo (concavidad o convexidad) del ladrillo, esto conduce a un mayor espesor de la junta; de manera que se disminuye la adherencia con el mortero al formarse vacíos en las zonas más alabeadas; inclusive podemos afirmar que se puede producir fallas de tracción por flexión en la unidad.

•

El alabeo define la concavidad y convexidad de la unidad de albañilería, lo que produce un efecto semejante al de la variabilidad dimensional. El muro se forma mediante el ensamblaje de unidades por tal motivo es importante conocer sus dimensiones ya que las variaciones en altura por ejemplo, conducen a la necesidad de usar juntas de mayor espesor lo que implica una menor resistencia del muro a compresión.

BIBLIOGRAFIA.

Gallegos H. (1991, Agosto). Albañilería estructural. Segunda edición. Fondo Editorial Pontificia Universidad Católica del Perú.



Norma E.070, RNE- 2009, Lima Perú



Apuntes de Albañilería Estructural. Primera parte. Maximiliano Astroza I. 2007 Santiago de Chile



Construcciones de albañilería, Ángel San Bartolomé, Pontificia Universidad Católica del Perú. 1994.

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ANEXOS

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