EN BLOQUES 15X20X40 CM"

I

TRIVASA S.A. DE C.V.

“VERIFICACIÓN DEL CUMPLIMIENTO DE LA NORMA NMX-C-404-ONNCCE-2005 EN BLOQUES 15X20X40 CM”

Fernando Hau Caamal

Para optar por el Título de: Ingeniero Civil

TITULACIÓN INTEGRAL

M. en Arq. Lucila Guadalupe Aguilar Rivero ASESOR INTERNO

REVISOR

Ing. Miguel Ángel Uch Chel ASESOR EXTERNO

REVISOR Valladolid Yucatán Diciembre de 2014

II

Reporte Final de Residencias

No de Matrícula: 10040015.

Nombre: Fernando Hau Caamal. Carrera: Ingeniería Civil. Residencia Individual:

X

Residencia en Brigada:

Horas Laboradas: 500 Período que cubre el informe: Del 18 de Agosto al 17 de Diciembre de 2014.

______________________

______________________________

Ing. Miguel Ángel Uch Chel

M. en Arq. Lucila Guadalupe Aguilar Rivero

Asesor Externo

Asesor Interno

_____________________________ M.E. Diana Aracelly Loría Arjona PRESIDENTE DE LA ACADEMIA DE INGENIERÍA CIVIL

III

Valladolid Yucatán a 18 de Diciembre de 2014

DICTAMEN DE LOS REVISORES

El informe técnico que se presenta a continuación fue evaluado por los que al cance firman, quienes verificaron el cumplimiento de la metodología, redacción así como la ortografía, se brindó información que complementaba y apoyaba el contenido del informe técnico se cuidó cubrir las especificaciones expuestas para el formato final del documento, todo ello se hizo saber al sustentante en tiempo y forma para que el documento aquí expuesto cubra las condiciones pertinentes para ser liberado del proceso de residencias profesionales. Posterior a las revisiones y una vez que el sustentante modificó y acondicionó el documento con las propuestas expuestas anteriormente se dictamina que este Informe Técnico se encuentra óptimo para presentarse ante el H. Sínodo de la academia correspondiente.

ATENTAMENTE ________________________________ M. en Arq. Lucila Guadalupe Aguilar Rivero ASESOR INTERNO

__________________________

________________________

REVISOR

REVISOR

IV

Valladolid Yucatán a 18 de Diciembre de 2014

HOJA DE ADVERTENCIA

El presente documento fue elaborado por el sustentante, quien le otorga el crédito correspondiente a los autores consultados manifestándolo en las citas incluidas, se afirma que este trabajo es resultado del esfuerzo del sustentante así como de su asesor y revisores quienes verificaron en su momento que el mismo no ha sido presentado previamente con el mismo fin.

ATENTAMENTE

_________________________________ C. Fernando Hau Caamal SUSTENTANTE

V

ÍNDICE GENERAL PORTADA………………………………………………………………….……..I CONTRAPORTADA…………………………………………………….….…...II DICTAMEN DE LOS REVISORES ........................................................... III HOJA DE ADVERTENCIA ........................................................................ IV ÍNDICE GENERAL..................................................................................... V ÍNDICE DE TABLAS ................................................................................ VII ÍNDICE DE GRAFICAS ........................................................................... VII ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................. VIII CAPÍTULO I .............................................................................................. IX 1.1. Introducción ...................................................................................... 10 1.2. Problemas a resolver ........................................................................ 11 1.3. Objetivo general ................................................................................ 12 1.3.1. Objetivos específicos .................................................................... 12 1.4. Justificación ...................................................................................... 13 CAPÍTULO II ........................................................................................... XV 2.1. Procedimiento y actividades realizadas ............................................ 16 2.1.1. Revisión de normas ONNCCE ...................................................... 16 2.1.2. Extracción de muestras (especímenes a estudiar) ....................... 17 2.1.3. Ejecución de pruebas y análisis de resultados ............................. 17 2.2. Resultados ........................................................................................ 20 2.2.1. Evaluación de la resistencia a la compresión de los bloques de concreto (NMX-C-036-ONNCCE-2004)......................................... 20 2.2.1.1. Muestreo .............................................................................. 21 2.2.1.2. Equipo, instrumentos y materiales ....................................... 22 2.2.1.3. Procedimiento de prueba ..................................................... 23 2.2.2.4. Análisis de resultados........................................................... 28 2.2.2. Evaluación de dimensiones (NMX-C-038-ONNCCE-2004). ......... 31 2.2.2.1. Muestreo .............................................................................. 31 2.2.2.2. Equipo, aparatos e instrumentos .......................................... 31 2.2.2.3. Procedimiento de prueba ..................................................... 32 2.2.2.4. Análisis de resultados........................................................... 36

VI

2.2.3. Evaluación de la absorción total de agua en 24 horas (NMX-C-037ONNCCE-2005). ........................................................................... 41 2.2.3.1. Muestreo .............................................................................. 41 2.2.3.2. Equipo, aparatos e instrumentos .......................................... 41 2.2.3.3. Procedimiento ...................................................................... 42 2.2.3.4. Cálculo y resultados ............................................................. 46 2.2.2.5. Análisis de resultados........................................................... 47 2.2.4. Verificación de la absorción máxima inicial de agua (NMX-C-037ONNCCE-2005). ........................................................................... 48 2.2.4.1. Muestreo .............................................................................. 49 2.2.4.2. Equipo, aparatos e instrumentos .......................................... 49 2.2.4.3. Procedimiento ...................................................................... 49 2.2.4.4. Cálculo y expresión de resultados ........................................ 50 CAPÍTULO III ............................................................................................ LI 3.1. Conclusiones .................................................................................... 52 3.2. Competencias aplicadas y/o desarrolladas ....................................... 54 Referencias bibliográficas ........................................................................ 55 ANEXOS ................................................................................................ LVII Anexo 1. Resultados de los ensayos realizados por el laboratorio “Ingeniería y Laboratorio del Golfo S.A. de C.V.” .......................... 58 Anexo 2. Clasificación de las piezas ....................................................... 59 Anexo 3. Tolerancias para bloques de concreto de 2 ó 3 celdas lisos ... 59 Anexo 4. Resistencia mínima de diseño a la compresión ....................... 60 Anexo 5. Valores máximos y mínimos de absorción de agua en 24 horas y absorción inicial .......................................................................... 61 Glosario ................................................................................................... 62

VII

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Muestreo por monto de producción ........................................... 21 Tabla 2. Resistencia a la compresión de diseño ...................................... 27 Tabla 3. Análisis de Resultados de la Prueba de Resistencia a la Compresión ............................................................................... 28 Tabla 4. Resultado de la prueba de evaluación de dimensiones ............. 34 Tabla 5. Análisis de la sección "Largo" .................................................... 36 Tabla 6. Análisis de la sección "Ancho" ................................................... 37 Tabla 7. Análisis de la sección "Alto" ....................................................... 38 Tabla 8. Muestras para prueba de absorción total ................................... 41 Tabla 9. Resultados de absorción en bloques de concreto fabricados en TRIVASA ................................................................................... 47 Tabla 10. Clasificación de piezas de acuerdo a los materiales empleados en su fabricación (tomado de la norma: NMX-C-404-ONNCCE2005) ....................................................................................... 59 Tabla 11. Espesores de paredes exteriores para bloques de concreto lisos (tomado de la norma: NMX-C-404-ONNCCE-2005) ............... 59 Tabla 12. Resistencia mínima a compresión sobre área bruta (tomado de la norma: NMX-C-404-ONNCCE-2005) .................................. 60 Tabla 13. Valores aceptables de absorción de agua y absorción inicial (tomado de la norma: NMX-C-404-ONNCCE-2005) ............... 61

ÍNDICE DE GRAFICAS

Gráfica 1. Análisis de Resultados de la Prueba de Resistencia a la Compresión ............................................................................. 29 Gráfica 2. Análisis de la sección "Largo" ................................................. 36 Gráfica 3. Análisis de la sección "Ancho" ................................................ 37 Gráfica 4. Análisis de la sección "Alto" .................................................... 38 Gráfica 5. Análisis de resultados de la prueba de absorción total de agua en 24 horas ............................................................................. 47

VIII

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Especímenes para prueba de resistencia a la compresión....... 21 Figura 2. Máquina de compresión axial ................................................... 22 Figura 3. Placa para cabeceo de especímenes ....................................... 22 Figura 4. Mortero de azufre con resistencia de 350 kg/cm2 .................... 22 Figura 5. Colocación del espécimen, de forma que la carga se aplique en el centroide de la pieza a ensayar............................................. 23 Figura 6. Aplicación de carga................................................................... 24 Figura 7. Conclusión del ensayo (Fractura o desmoronamiento) ............ 25 Figura 8. Vernier con error de 0.05 mm y flexómetro de 5 m graduado en mm ............................................................................................ 31 Figura 9. Colocación del espécimen de forma conveniente ..................... 32 Figura 10. Lectura del ancho, longitudinal y transversal respectivamente32 Figura 11. Lectura del largo, longitudinal y transversal respectivamente . 33 Figura 12. Lectura del alto, longitudinal y transversal respectivamente ... 33 Figura 13. Lectura de las dimensiones de las celdas .............................. 33 Figura 14. Lectura de los espesores externos e internos respectivamente ................................................................................................ 34 Figura 15. Bascula romana graduada en kg y horno eléctrico con control de temperatura. ....................................................................... 42 Figura 16. Secado de especímenes entre 100ºC y 110ºC ....................... 42 Figura 17. Lectura de las masas secas de los especímenes ................... 43 Figura 18. Especímenes sumergidos en agua potable durante 24 horas 43 Figura 19. Eliminación de excesos de agua superficial ........................... 44 Figura 20. Eliminación de excesos de agua en interior de celdas ........... 44 Figura 21. Lectura de masa saturada ...................................................... 45 Figura 22. Lectura de la masa sumergida ................................................ 46

IX

CAPÍTULO I

10

CAPÍTULO I 1.1. Introducción Actualmente el uso del bloque de concreto hueco es muy importante en cualquier obra civil, por ejemplo: viviendas, motivo por el cual surge la necesidad de comprobar las condiciones y propiedades del bloque de concreto hueco, ya que la mayoría de veces, estos elementos se usan estructuralmente (soporte), es decir, resisten y transmiten cargas a elementos inferiores, en el caso de Yucatán, la cimentación de mampostería. El objetivo de este trabajo es verificar el cumplimiento de la norma NMXC-404-ONNCCE-2005 (Bloques para uso estructural), mediante los métodos de pruebas especificados en las normas NMX-C-036-ONNCCE2004

(Resistencia

a

la

compresión),

NMX-C-037-ONNCCE-2005

(Evaluación de la absorción total de agua) y NMX-C-038-ONNCCE-2004 (Evaluación de las dimensiones) de los bloques de concreto hueco que actualmente fabrica la empresa TRIVASA S.A. de C.V., el cual cuenta con la bloquera que produce una cantidad considerable de estas piezas en el municipio de Valladolid Yucatán. La revisión se realizó con referencia a las normas ONNCCE (Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C.), esta es una Sociedad Civil reconocida a nivel nacional dedicada al desarrollo de las actividades de normalización, certificación y

11

verificación, y tiene como propósito contribuir a la mejora de la calidad de los productos, procesos, sistemas y servicios. La investigación se llevó a cabo en el laboratorio de ingeniería civil del Instituto Tecnológico Superior de Valladolid (ITSVA). De igual manera se tuvo que analizar los resultados de la prueba de resistencia a la compresión enviados por el laboratorio “Ingeniería y Laboratorio del Golfo S.A. de C.V.” a la empresa TRIVASA S.A. de C.V. La estructura del presente informe técnico se compone de tres capítulos, en el primer capítulo se narra la introducción, los problemas a resolver, el objetivo general y específicos, y la justificación del trabajo; en el segundo se describen detalladamente las actividades realizadas para lograr el objetivo, así como el procedimiento y resultados obtenidos de las diferentes pruebas realizadas; y en el tercer capítulo se presenta la conclusión, recomendaciones y las competencias adquiridas. De igual importancia se exponen las referencias bibliográficas, anexos y un pequeño glosario adjunto al final de este escrito.

1.2. Problemas a resolver 

No se sabe si se cumple la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005 (Bloques para uso estructural).



Se desconoce el proceso de ejecución de los ensayos (resistencia a compresión, absorción y dimensiones) para los bloques de concreto.



Se carece del conocimiento de la variación de la resistencia a la compresión de los bloques de concreto que fabrican.

12

1.3. Objetivo general Verificación del cumplimiento de la norma mexicana NMX-C-404ONNCCE-2005 (Bloques para uso estructural), mediante los métodos de pruebas descritos en la NMX-C-036-ONNCCE-2004 (Resistencia a la compresión), NMX-C-037-ONNCCE-2005 (Determinación de la absorción total de agua) y NMX-C-038-ONNCCE-2004 (Determinación de las dimensiones) del bloque de concreto hueco fabricado en la empresa TRIVASA S.A. de C.V. de la ciudad de Valladolid Yucatán.

1.3.1. Objetivos específicos 

Revisar las normas mexicanas referentes a la verificación y determinación

del

bloque

de

concreto,

para

determinar

las

especificaciones que se deben seguir y cumplir. 

Obtener las muestras (especímenes) de diferentes montos de producción, esto conforme lo establecido en la norma mexicana que describe el método de prueba a realizar.



Aplicar

las

normas

ONNCCE-2005,

NMX-C-036-ONNCCE-2004,

NMX-C-038-ONNCCE-2004

NMX-C-037-

(Evaluación

a

la

resistencia a compresión, evaluación de absorción total de agua y evaluación de las dimensiones respectivamente) extraídos.

a los especímenes

13

1.4. Justificación Actualmente

existen

muchas

problemáticas

en

el

sector

de

la

construcción, especialmente en las viviendas, considerado este como una edificación cuya función principal es la de ofrecer protección y morada a las personas. De lo anterior, la realización de este trabajo es importante debido a que el bloque de concreto es una pieza básica en la construcción de obras civiles, por ejemplo: centros comerciales, viviendas, entre otros, ya que este se utiliza para muros de relleno o divisorios y en otras ocasiones como elemento estructural (componente de soporta), para bajar cargas hacia la zapata corrida (cimentación de mampostería), el estudio servirá para verificar el cumplimiento de la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005 (Bloques para uso estructural), porque esta indica cuales son las características y propiedades que debe poseer un bloque de concreto para usarse de forma estructural, como lo son: dureza mediante la prueba de resistencia a la compresión y porosidad mediante la prueba de absorción de agua, de igual manera se revisará si cumple con la norma mexicana relativo a su dimensionamiento. Los beneficiados con este estudio, de forma directa es la empresa donde se desarrollará el proyecto, porque mediante las pruebas de laboratorio se obtendrán resultados confiables acerca de las características de los bloques de concreto que actualmente producen, y estos resultados se le presentara a la empresa y ella podrá determinar si su producto es adecuado para usar en muros de carga o en muros divisorios. De igual

14

manera la empresa con los resultados obtenidos podrá tomar decisiones respecto a continuar con los procesos que ejecuta actualmente para producir estas piezas o reestructurarlo para obtener mejores resultados. Posteriormente la empresa podría someter nuevamente en estudio el bloque de concreto con el fin de disminuir el costo de insumos para la fabricación de este, o en su caso, proponer un nuevo diseño de mezcla que cumpla con lo establecido en las normas mexicanas. Los beneficiados de forma indirecta, es la sociedad, o bien, los clientes de la empresa, porque podrán tener la garantía de estar adquiriendo bloques de concreto en condiciones óptimas para llevar a cabo sus proyectos.

XV

CAPÍTULO II

16

CAPÍTULO II 2.1. Procedimiento y actividades realizadas

En esta etapa se inició con la recopilación de la información necesaria para desarrollar el proyecto, por ejemplo, revisión de normas mexicanas, tesis y videos tutoriales de la aplicación de la prueba resistencia a la compresión. 2.1.1. Revisión de normas ONNCCE Durante el transcurso de la primera semana (18 al 22 de agosto) se inició con la investigación documental, se revisó la norma mexicana aplicable a bloques de concreto para uso estructural, específicamente la NMX-C-404ONNCCE-2005, puesto que ésta indica cuales son las normas a utilizar para llevar a cabo las pruebas de: resistencia a la compresión (NMX-C036-ONNCCE-2004), absorción total por 24 horas y máxima inicial de agua (NMX-C-037-ONNCCE-2005) y evaluación de las dimensiones de los bloques de concreto (NMX-C-038-ONNCCE-2004), esta investigación se llevó a cabo utilizando una Laptop, internet, el explorador Google Chrome y el software Adobe Reader. La técnica usada para esta actividad fue observación documental, ya que se analizó la norma y se extrajeron los puntos más sobresalientes. Las siguientes dos semanas (25 de agosto al 5 de septiembre) se prosiguió con el análisis de las normas: NMX-C-036-ONNCCE-2004, NMX-C-037-ONNCCE-2005, NMX-C-038-ONNCCE-2004 (Evaluación a la resistencia a compresión, evaluación de absorción total de agua y

17

evaluación de las dimensiones respectivamente), de igual manera se revisaron tesis relacionados con el presente proyecto de residencias, lo anterior con el fin de obtener el procedimiento adecuado para ejecutar las pruebas antes mencionadas para lograr los resultados que caracterizaran los bloques de la empresa TRIVASA. La actividad fue una observación documental y para ejecutarla se utilizó una Laptop, internet, el explorador Google Chrome y el software Adobe Reader. 2.1.2. Extracción de muestras (especímenes a estudiar) El día 30 de agosto se obtuvieron las muestras que se ensayarían, esto se efectuó basándose del muestreo que describen los temas de probabilidad y estadística, la técnica de muestreo estadístico utilizada fue la aleatoria, tomando una pieza de diferentes racks hasta conseguir los requeridos; para esta actividad se necesitó de pintura para rotularle a los especímenes la fecha de fabricación y el número de muestra correspondiente, de igual manera se requirió de la ayuda de dos compañeros para la extracción de las piezas. 2.1.3. Ejecución de pruebas y análisis de resultados Del 4 al 12 de septiembre, se ejecutaron las pruebas: evaluación de las dimensiones, evaluación de la absorción total de agua por 24 horas y evaluación de resistencia a la compresión de los bloques, estas actividades se desarrollaron con las herramientas y equipos del laboratorio de ingeniería civil del instituto tecnológico superior de Valladolid

(ITSVA), al igual se usó una Laptop y el software Adobe

Reader para leer las normas NMX-C-036-ONNCCE-2004, NMX-C-037-

18

ONNCCE-2005 y NMX-C-038-ONNCCE-2004, para apoyarse de los métodos de prueba que en ellas se describen, otro aspecto por el cual se tuvo que usar la laptop, fue para el registro de los resultados arrojados por las diferentes pruebas. La

prueba de evaluación de

dimensiones se

realizó

a

veinte

especímenes, esta ensayo constaba en verificar las dimensiones largo, ancho y alto de las piezas en estudio, así como el espesor de sus paredes internas y externas; los datos recabados se analizaron y compararon con las medidas nominales que señala la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005 con el fin de determinar si el bloque de concreto cumple este rubro señalado por la normatividad. Esta actividad fue experimental, ya que se sometieron a ensayos de laboratorio los especímenes destinados a esta evaluación. Para el ensayo de absorción total de agua en 24 horas se agarró una pieza por operador, debido a que son 4 operadores diferentes, el experimento se ejecutó en cuatro especímenes, por lo tanto, este estudio fue experimental; y la prueba de absorción máxima inicial no se ejecutó en ningún espécimen, ya que en los intereses de la empresa no se encuentra conocer el valor de absorción de sus bloques de concreto hueco, y solo se obtuvo información de forma documental. Para el primer caso, se tomaron los resultados y se analizaron para poder determinar si se cumple la especificación de la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005.

19

Para la verificación de resistencia a la compresión se obtuvieron veinte especímenes, y se realizó el ensayo referenciándose la norma NMX-C036-ONNCCE-2004; la actividad fue experimental, pero debido a que el manómetro de la máquina de compresión axial del ITSVA se encontraba dañado no se pudieron tomar los datos arrojados, porque las lecturas registradas no eran confiables. Los datos de resistencia a la compresión que se analizaron con ayuda del software Excel mediante tablas y graficas fueron proporcionados por el departamento de producción de la empresa TRIVASA, pues se enviaron cinco especímenes al laboratorio “Ingeniería y Laboratorio del Golfo S.A. de C.V.”, para ser sometidos a la prueba antes mencionada. De las actividades experimentales que se llevaron a cabo se adquirieron registros de datos y fotográficos, primero con el fin de analizar los resultados obtenidos de los ensayos, y segundo para dar a conocer visualmente los procedimientos ejecutados en cada prueba. Otra actividad realizada durante todas las semanas del periodo de residencias, es el informe técnico que se presenta, pues en ella se recopila toda la información útil para el presente proyecto, y se muestran las gráficas y tablas que se usaron para cumplir el objetivo planteado. Para esta actividad se utilizó una Laptop con software de procesamiento de datos (Word) y hoja de cálculo Excel.

20

2.2. Resultados Los ensayos de laboratorio realizados, se referenciaron de los siguientes métodos de prueba: 1. Resistencia a la compresión. La evaluación se realizó con el método de prueba establecido en la NMX-C-036-ONNCCE-2004. 2. Dimensiones. La verificación se ejecutó con el método de prueba establecido en la NMX-C-038-ONNCCE-2005. 3. Determinación de la absorción. La revisión se llevó a cabo con el método de prueba establecido en la NMX-C-037-ONNCCE-2005.

2.2.1. Evaluación de la resistencia a la compresión de los bloques de concreto (NMX-C-036-ONNCCE-2004).

La resistencia a la compresión es el esfuerzo máximo que puede soportar un material bajo una carga de aplastamiento, y se calcula dividiendo la carga máxima por el área transversal original de una probeta en un ensayo de compresión. La dureza de los blocks sometidos a compresión depende de la calidad de los aglomerantes empleados y de la duración y condiciones con que se realice el endurecimiento. El ensayo de cada block concluye cuando éste falla, es decir, presenta fisuras o desmoronamiento lo cual provoca que la prensa no registre más carga manteniendo el valor máximo de resistencia a la compresión.

21

2.2.1.1. Muestreo Los valores de resistencia de las piezas que señala esta norma, se obtienen al tomar cinco especímenes de forma aleatoria de cada lote de 10,000 piezas producidas. Para la aplicación del método de prueba se tomaron 5 especímenes por cada monto de producción; se analizaron 4 montos de producción distintos, por lo tanto, se obtuvo un total de veinte muestras. Se tomaron 5 especímenes, ya que como se observa en la tabla 1, los montos de producción son menores a las 10,000 piezas que especifica la norma.

Muestra Fecha de No. fabricación 1 2 3 4

29-ago-14 29-ago-14 29-ago-14 30-ago-14

Fecha de extracción de muestras 30-ago-14 30-ago-14 30-ago-14 01-sep-14

No. De Racks

Piezas totales producidas

46,00 97,00 104,00 88,00

3220,00 6790,00 7280,00 6160,00

Tabla 1. Muestreo por monto de producción

Figura 1. Especímenes para prueba de resistencia a la compresión

22

2.2.1.2. Equipo, instrumentos y materiales Para efectuar esta prueba se requirió de una máquina de compresión axial, una placa para cabeceo y mortero de azufre con resistencia mínima a compresión de 350

⁄

.

Figura 2. Máquina de compresión axial

Figura 3. Placa para cabeceo de especímenes

Figura 4. Mortero de azufre con resistencia de 350 kg/cm2

23

2.2.1.3. Procedimiento de prueba 1. Cabecear cada uno de los especímenes con mortero de azufre, esto se realiza con ayuda de la placa para cabeceo. Los lados a cabecear son los que estarán en contacto con las placas de carga de la prensa. Para cabecear los bloques de concreto, es necesario calentar el azufre hasta conseguir una consistencia en estado líquido, para así verterlo en la placa de cabeceo y posteriormente asentar la cara del bloque que se desee cabecear, esperar que el mortero de azufre seque y retirar el espécimen. Se prosigue con el procedimiento antes descrito para el cabeceo de la otra superficie que estará en contacto con la placa de la prensa. Debido a que en el laboratorio de ingeniería civil del ITSVA no se cuenta con la placa de cabeceo no se pudieron cabecear los bloques de concreto. 2. Se coloca el espécimen en la máquina de compresión axial de forma que la carga se aplique en el centroide del espécimen, esto se hace con ayuda de las placas de carga sujetas en la prensa.

Figura 5. Colocación del espécimen, de forma que la carga se aplique en el centroide de la pieza a ensayar

24

3. Una vez colocado el espécimen de manera correcta, se inicia con la aplicación de la carga; se aplica la mitad de la carga esperada a una velocidad conveniente, posterior a esto, se sigue aplicando fuerza de tal modo que esta carga restante no se aplique en menos de un minuto, pero no más de dos minutos. concluye

cuando

éste

falla,

es

El ensayo de cada block

decir,

presenta

fisuras

o

desmoronamiento provocando que la prensa no registre más carga manteniendo el valor máximo de resistencia a la compresión.

Figura 6. Aplicación de carga

25

Figura 7. Conclusión del ensayo (Fractura o desmoronamiento)

Los datos de la prueba resistencia a compresión de los bloques de concreto no se consideraron para análisis, porque estos resultados no eran confiables, debido a que el manómetro de la máquina de compresión axial se encontraba dañado. Por el motivo anteriormente expuesto, se tuvieron que analizar los datos de ensayos a compresión ejecutados por el laboratorio “ingeniería y laboratorio del golfo S.A. de C.V.” los cuales fueron proporcionados por el departamento de producción de la empresa TRIVASA S.A. de C.V. para fines académicos. Los datos obtenidos por el laboratorio se encuentran en el anexo 1 de este informe. El anexo 1 muestra los resultados de resistencia a la compresión a los 26 días, estos resultados fueron obtenidos referenciándose de la norma NMX-C-441-ONNCCE (Bloques para uso no estructural), mediante el

26

cumplimiento del método de prueba descrito en la norma NMX-C-036ONNCCE (Evaluación de la resistencia a la compresión). De lo anterior se deduce que se pueden analizar los datos obtenidos por el laboratorio “Ingeniería y laboratorio del golfo S.A. de C.V.”, puesto que la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005 (bloques para uso estructural) y la NMX-C-441-ONNCCE (Bloques para uso no estructural), especifican usar el método de prueba para la evaluación de resistencia a la compresión descrita en la norma NMX-C-036-ONNCCE (Evaluación de la resistencia a la compresión). La diferencia en especificaciones relacionadas a la resistencia a compresión de la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005 (bloques para uso estructural) y la NMX-C-441-ONNCCE-2005 (Bloques para uso no estructural), es que la primera señala que se debe cumplir una resistencia mínima de diseño a compresión de 60 kg/cm2 y la segunda solo exige 28 kg/cm2 respectivamente. Debido a que la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005 (bloques para uso estructural) emplea unos factores de seguridad para la resistencia a compresión, tenemos que los resultados obtenidos por el laboratorio quedan como se muestra en la tabla 2.

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Datos del Laboratorio "Ingeniería y Laboratorio del Golfo" Peso R. C. Dimensiones (cm) A.B. C.R. Pza. Pza. (kg/cm2) (cm2) (kg) (̅̅̅̅) Ancho x Alto x Largo (kg) 1 14,5 x 19,4 x 39,6 12,460 574 51100 89,02 2 14,5 x 19,5 x 39,6 12,650 574 44560 77,63 3 14,5 x 19,5 x 39,5 12,170 573 43520 75,95 4 14,5 x 19,4 x 39,7 12,745 576 55020 95,52 5 14,5 x 19,9 x 39,5 12,350 573 36620 63,91

NMX-C-404ONNCCE-2005 R. C. D. C. V. (kg/cm2) (Cp) 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30

Media (M)

50,87 44,36 43,40 54,58 36,52 45.95

Tabla 2. Resistencia a la compresión de diseño

Para la tabla 2 se designan las siguientes variables. Columnas: A.B. es el área bruta de la pieza, es el resultado de multiplicar el ancho por el largo, este dato fue proporcionado por el laboratorio. C.R. es la carga de ruptura de la pieza; la fuerza máxima registrada por la maquina antes de la fractura o desmoronamiento. R.C. (̅̅̅̅) es la resistencia a la compresión, relación que existe entre la carga de ruptura y área bruta donde se aplica la carga. C.V. es un coeficiente de variación utilizada en la fórmula para calcular la resistencia a la compresión de diseño. La norma NMX-C-404-ONNCCE2005 establece 3 valores optativos: Cp= 0.20 para plantas mecanizadas con un sistema de control de calidad; Cp= 0.30 para plantas mecanizadas sin sistema de control de calidad; y Cp= 0.35 para piezas de producción artesanal, en caso de no contar con un coeficiente de variación confiable. Para esta cuestión se usó el valor de Cp= 0,30, ya que este valor es utilizado para plantas mecanizadas sin sistema de control de calidad.

28

R.C.D. es la resistencia a la compresión de diseño, este dato se obtiene ̅̅̅̅

de aplicar la formula

; La norma NMX-C-404-ONNCCE⁄

2005 especifica que

como mínimo en bloques de

concreto 15x20x40cm. Filas:

M, es el promedio (Media) de los resultados.

2.2.2.4. Análisis de resultados A continuación se presenta el análisis de los datos obtenidos en la prueba resistencia a la compresión por el laboratorio “Ingeniería y Laboratorio del Golfo S.A. de C.V.”, esto con el fin de comprobar si la resistencia a la compresión de los bloques de concreto de la empresa TRIVASA S.A. de C.V. cumplen las especificaciones establecidas en la norma NMX-C-404ONNCCE-2005. Análisis de Resultados de Resistencia a Compresión Pza

M (Kg/cm2)

R.C.D. (kg/cm2)

Diferencia

1 2 3 4

45,95 45,95 45,95 45,95

50,87 44,36 43,40 54,58

24,25 2,52 6,48 74,59

45,95

36,52

88,88

5

Varianza

Desviación Estándar

Desv. Est. Mínimo

Desv. Coeficiente Est. de Máximo Variación

39,34

6,27

39,67

52,22

Tabla 3. Análisis de Resultados de la Prueba de Resistencia a la Compresión

0.14

29

70 NMX-C-404-ONNCCE2005

60 50

Resistencia de diseño a compresión (R.D.C.)

40

Desv. Estándar mínimo 30 20

Media (M)

10

Desv. Estándar máximo

0 1

2

3

4

5

Gráfica 1. Análisis de Resultados de la Prueba de Resistencia a la Compresión

En la gráfica 1 se observa el análisis de los 5 especímenes sometidos a la prueba de compresión, el eje de las abscisas señala el número de especímenes y el de las ordenadas designa la resistencia de diseño a la compresión obtenida por cada pieza. También se puede ver que ninguna de las piezas (línea color roja) sometidas a la prueba de resistencia a la compresión alcanzo el mínimo que especifica la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005 (línea color azul marino), ya que el mayor valor es el de la pieza número 4 con una resistencia de diseño a la compresión de 54.58 kg/cm2. De igual modo la media de los datos proporcionados por el laboratorio es de 45.95 kg/cm2, y la desviación estándar de 6.27, por lo cual se deduce que los valores de resistencia de diseño a la compresión deben encontrarse entre 39.67 kg/cm2 y 52.22 kg/cm2; en la grafica1 se aprecia

30

que las piezas 1, 2 y 3 se encuentran dentro los límites permisibles de desviación estándar, a excepción de la pieza 5 que está muy por debajo del valor mínimo (39.67 kg/cm2), ya que la pieza tiene una cantidad de 36.52 kg/cm2; y la pieza 4 se sitúa por encima del límite máximo (52.22 kg/cm2) con una resistencia de diseño a la compresión de 54.58 kg/cm2. Cabe mencionar que el coeficiente de variación de la resistencia de diseño a la compresión es del 14%, lo cual indica que los valores se encuentran dispersos. De lo anterior se puede concluir que las 5 piezas sometidas a la prueba de resistencia a la compresión no cumplen la norma NMX-C-404ONNCCE-2005, puesto que estos se encuentran por debajo de lo que establece la norma que es de 60 kg/cm2 de resistencia de diseño a la compresión. (Ver Anexo 4)

31

2.2.2. Evaluación de dimensiones (NMX-C-038-ONNCCE-2004).

La dimensión es cada una de las medidas de los tres lados de un bloque de concreto hueco, denominadas largo, ancho y alto. 2.2.2.1. Muestreo Esta prueba se realizó en los bloques de concreto hueco usados para la prueba de resistencia a la compresión, ya que para dicha prueba se requirió calcular el área bruta para determinar la resistencia de cada pieza estudiada. El procedimiento que se describe en la sección 2.2.2.3. se ejecutó en 20 especímenes. 2.2.2.2. Equipo, aparatos e instrumentos Para efectuar las mediciones se utilizó un flexómetro de 5 metros de longitud graduado en mm, un vernier con error de 0.05 mm, y una varilla angular para alinear los lados del bloque de concreto que se evaluaron.

Figura 8. Vernier con error de 0.05 mm y flexómetro de 5 m graduado en mm

32

2.2.2.3. Procedimiento de prueba 1. Colocar el espécimen en una superficie plana, descansando la cara conveniente, para usar la regla, vernier o flexómetro en posición horizontal.

Figura 9. Colocación del espécimen de forma conveniente

2. Se hacen dos mediciones en cada dirección, la primera se realiza colocando la escuadra longitudinalmente y otra transversalmente como se muestra en las siguientes figuras. Las ilustraciones de la izquierda muestran la lectura longitudinal, y las de la derecha la transversal.

Figura 10. Lectura del ancho, longitudinal y transversal respectivamente

33

Figura 12. Lectura del alto, longitudinal y transversal respectivamente

Figura 11. Lectura del largo, longitudinal y transversal respectivamente

3. Y por último se prosigue con la medición de las celdas, paredes exteriores e interiores de la pieza, esto con el fin de obtener la relación que existe entre el área neta y bruta.

Figura 13. Lectura de las dimensiones de las celdas

34

Figura 14. Lectura de los espesores externos e internos respectivamente

Los resultados y análisis obtenidos respecto a las dimensiones de los bloques de concreto hueco se presentan en las siguientes tablas y graficas: Dimensiones de los bloques de concreto de la empresa TRIVASA Pza.

Dimensiones Promediadas (cm)

Paredes (cm)

A.B. A.C. A.N. (cm2) (cm2) (cm2)

Relación A.N. /A.B.

Largo

Ancho

Alto

Interior

Exterior

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

39,45 39,50 39,55 39,60 39,65 39,55 39,50 39,60 39,55 39,55 39,65 39,55 39,55 39,55 39,55 39,55 39,60 39,55 39,50 39,55

14,50 14,60 14,58 14,50 14,55 14,60 14,60 14,60 14,60 14,60 14,65 14,60 14,60 14,60 14,55 14,55 14,60 14,55 14,60 14,35

19,55 19,55 19,70 19,65 19,75 19,85 19,90 20,00 19,65 19,80 19,80 19,55 19,70 19,85 19,60 19,75 19,70 19,65 19,65 19,75

2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50

2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50

M

39,56

14,57

19,72

2,50

2,50

0,05

0,06

0,12

0,00

0,00

0,50 0,00

0,0041

0,0061

0,0000

0,0000

0,0000

D.Est. C.V. 0,0013

572,03 576,70 576,44 574,20 576,91 577,43 576,70 578,16 577,43 577,43 580,87 577,43 577,43 577,43 575,45 575,45 578,16 575,45 576,70 567,54

288,09 285,18 285,12 285,18 288,09 288,09 288,09 285,12 288,09 285,12 288,09 288,09 288,09 288,09 291,06 288,09 288,09 288,09 285,18 282,27

283,94 291,52 291,32 289,02 288,82 289,34 288,61 293,04 289,34 292,31 292,78 289,34 289,34 289,34 284,39 287,36 290,07 287,36 291,52 285,27

Tabla 4. Resultado de la prueba de evaluación de dimensiones

0,50 0,51 0,51 0,50 0,50 0,50 0,50 0,51 0,50 0,51 0,50 0,50 0,50 0,50 0,49 0,50 0,50 0,50 0,51 0,50

35

Para la tabla 4 se designan las siguientes variables. Columnas: A.B. es el área bruta de la pieza, es el resultado de multiplicar el ancho por el largo. A.C. es el área de las celdas del bloque, es el área de espacios vacíos. A.N. es el área neta de la pieza, es decir, la diferencia que existe entre el área bruta menos el área de las celdas. Filas: M es el promedio (Media) de los diferentes datos obtenidos. D.Est. es la deviación estándar de los datos. C.V. es el coeficiente de variación, es decir, el grado de homogeneidad del conjunto de valores analizados.

36

2.2.2.4. Análisis de resultados Análisis de la sección "Largo" NORMA (cm) 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

Valor Real (cm) 39,45 39,50 39,55 39,60 39,65 39,55 39,50 39,60 39,55 39,55 39,65 39,55 39,55 39,55 39,55 39,55 39,60 39,55 39,50 39,55

D.Est.Máx MEDIA D.Est.Mín (cm) (cm) (cm) 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51 39,61 39,56 39,51

Tabla 5. Análisis de la sección "Largo"

40,1 40 39,9 39,8

NORMA

39,7

Valor Real

39,6

MEDIA

39,5

D.Est.Máx

39,4

D.Est.Mín

39,3 39,2 39,1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Gráfica 2. Análisis de la sección "Largo"

37

Análisis de la sección "Ancho" NORMA (cm) 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15

Valor Real (cm) 14,50 14,60 14,58 14,50 14,55 14,60 14,60 14,60 14,60 14,60 14,65 14,60 14,60 14,60 14,55 14,55 14,60 14,55 14,60

D.Est.Máx MEDIA D.Est.Mín (cm) (cm) (cm) 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51 14,63 14,57 14,51

14,35 Tabla 6. Análisis de la sección "Ancho"

15,2 15 14,8

NORMA Valor Real

14,6

D.Est.Máx MEDIA

14,4

D.Est.Mín 14,2 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Gráfica 3. Análisis de la sección "Ancho"

38

Análisis de la sección "Alto" NORMA (cm) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Valor Real (cm) 19,55 19,55 19,70 19,65 19,75 19,85 19,90 20,00 19,65 19,80 19,80 19,55 19,70 19,85 19,60 19,75 19,70 19,65 19,65

D.Est.Máx MEDIA D.Est.Mín (cm) (cm) (cm) 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60 19,84 19,72 19,60

19,75 Tabla 7. Análisis de la sección "Alto"

20,1 20 19,9 NORMA

19,8

Valor Real 19,7

D.Est.Máx

19,6

MEDIA

19,5

D.Est.Mín

19,4 19,3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Gráfica 4. Análisis de la sección "Alto"

39

Con ayuda de las gráficas y tablas anteriores se dedujo lo siguiente: 1. En la gráfica 2 se puede observar que la variación de los datos es de 1mm máximo y 1mm mínimo, y la norma establece que la tolerancia de variación en el largo es de 2mm (Anexo 3), entonces se puede decir que se cumple satisfactoriamente la norma. 2. De la gráfica 3 se visualiza que el dato de la pieza #20 tiene una variación de 2.2mm con respecto a la media, y la norma específica que la tolerancia máxima permitida de variación en el ancho es de 2mm (Anexo 3); entonces se podría deducir que el 5% de la producción no está cumplimiento con la norma, pero debido a que el 95% de los datos recabados cumplen la norma, se concluye que la producción satisface lo establecido en la norma, ya que se pueden dar errores de instrumentos de medición u otros errores no previstos. 3. En la gráfica 4 se observan muchas variaciones de datos, pero la que sobresale es el valor de la pieza #8 el cual tiene la medida de 20.00 cm y respecto a la media tiene una diferencia de 2.8mm, con lo cual se puede deducir que se cumple la norma, ya que esta indica una tolerancia máxima en altura de 3mm (Anexo 3), y como se puede observar todos los resultados de los especímenes ensayados tienen diferencias menores a los 3mm respecto a la media de valores. 4. Respecto a los espesores de paredes internas y externas, la norma específica que deben ser de 2,5cm mínimo en bloques 15x20x40cm (Anexo 3), y como se observa en la tabla 4, todos los valores de

40

espesores tanto internos como externos son de 2.5cm, entonces se dedujo que se cumple la norma con el mínimo especificado. 5. De igual forma se comprobó que la pieza es hueca, ya que como especifica la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005: La pieza hueca es aquella en que el área de las celdas es mayor al 25% del área total pero menor o igual al 50% (Ver definición en el glosario); de la tabla 4, se visualiza que el espécimen #15 es la única pieza que se encuentra fuera de la norma, ya que más del 50% de su área total es ocupada por celdas, por lo que se podría deducir que el 5% de la producción no está satisfaciendo la norma, pero debido a que de los veinte especímenes ensayados solamente una pieza resulto errónea se puede decir que pudo haberse dado un error de instrumento, por cual se concluye que las piezas cumplen la normatividad mexicana aplicable a los bloques de concreto.

41

2.2.3. Evaluación de la absorción total de agua en 24 horas (NMX-C037-ONNCCE-2005). 2.2.3.1. Muestreo La norma NMX-C-037-ONNCCE-2005 establece que para esta prueba se requiere tomar cinco especímenes de forma aleatoria por cada monto de producción de 10,000 piezas. Debido a que en los intereses de la empresa TRIVASA S.A. de C.V. no se encuentra conocer el porcentaje de absorción total de su bloque de concreto, solo se ensayaron cuatro piezas, los cuales no cumplen ni el mínimo de piezas que estipula la norma para ejecutar esta prueba.

Muestra No.

Fecha de fabricación

1 2 3 4

29/08/2014 29/08/2014 29/08/2014 30/08/2014

Fecha de extracción de muestras 30/08/2014 30/08/2014 30/08/2014 01/09/2014

No. De Racks 46,00 97,00 104,00 88,00

Pzas totales producidas 3220,00 6790,00 7280,00 6160,00

Fecha de ensayo 04/09/2014 04/09/2014 04/09/2014 04/09/2014

Tabla 8. Muestras para prueba de absorción total

2.2.3.2. Equipo, aparatos e instrumentos Para la ejecución de esta prueba se requirió una báscula romana con capacidad de 25 kilogramos, un horno con control de temperatura entre 100ºC a 110ºC, así mismo se utilizó alambre recocido e hilo de seda para poder tomar la masa del espécimen sumergido en agua.

42

Figura 15. Bascula romana graduada en kg y horno eléctrico con control de temperatura.

2.2.3.3. Procedimiento 1. Los especímenes se secan en el horno a temperatura entre 373 K y 383 K (100ºC y 110ºC).

Figura 16. Secado de especímenes entre 100ºC y 110ºC

43

2. Se extraen los especímenes del horno eléctrico pasado las 24 horas y se registran las masas secas. Estas lecturas se tomaron con ayuda de una báscula digital.

Figura 17. Lectura de las masas secas de los especímenes

3. Los especímenes se sumergen en agua potable durante 24 horas a temperatura entre 290 K y 295 K (17ºC y 23ºC).

Figura 18. Especímenes sumergidos en agua potable durante 24 horas

44

4. Pasado 24 horas, se retiran las piezas del tanque y se elimina el agua superficial con un paño o papel absorbente; de la misma manera se seca el interior de las celdas.

Figura 19. Eliminación de excesos de agua superficial

Figura 20. Eliminación de excesos de agua en interior de celdas

45

5. Después de haber secado las excedencias se vuelve a determinar su masa. Esta lectura de la masa saturada se obtuvo con una báscula romana con capacidad de 25 kg y graduada en kg, por lo cual la lectura no es del todo preciso.

Figura 21. Lectura de masa saturada

6. Posteriormente a la lectura de la masa saturada se prosigue a obtener la masa del espécimen sumergido, para lo cual se ata el espécimen por uno de sus extremos con un hilo de seda, se engancha en el garfio de la báscula romana y se toma la lectura de la masa sumergida. Para la ejecutar este paso es necesario verificar que la pieza (bloque de concreto) no roce ninguno de los lados ni el fondo del recipiente que lo contenía.

46

Figura 22. Lectura de la masa sumergida

2.2.3.4. Cálculo y resultados Para calcular el volumen de agua absorbido referido al volumen del espécimen, se aplica la siguiente expresión:

En donde: A: Es el volumen de agua absorbida en

⁄

Ms: Es la masa seca del espécimen en Kg. Msss: Es la masa saturada y superficialmente seca en Kg Ps: Es la masa sumergida en Kg

47

Se utilizó la siguiente expresión para determinar el porcentaje de absorción de la pieza.

Porcentaje de absorción de los bloques de TRIVASA Pza.

Masa Masa Seca Saturada (Kg) (Ms) (Kg) (Msss)

Masa Sumergida (Kg) (Ps)

Volumen absorbido en dm3/m3

Absorción en porcentaje (%)

1 2 3

12,180 12,270 12,340

12,700 12,550 12,900

6,900 7,000 7,000

89,655 50,450 94,915

4,269 2,282 4,538

4

12,460

12,800

7,200

60,714

2,729 Media

3,455

Varianza

0,935

Desviación Estándar

0,967

0,280 Coeficiente Variación Tabla 9. Resultados de absorción en bloques de concreto fabricados en TRIVASA

2.2.2.5. Análisis de resultados

14 12

NMX-C-404-ONNCCE2005

10

% de Absorción

8 Desv. Est. Máx. 6 Media

4

Desv. Est. Mín.

2 0 1

2

3

4

5

Gráfica 5. Análisis de resultados de la prueba de absorción total de agua en 24 horas

48

En la gráfica 5 se puede observar que los valores de porcentaje de absorción total de agua (línea roja) son menores a la que especifica la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005 (línea azul marino), ya que la norma establece un valor máximo de 12% de absorción total (ver anexo 5). De lo anterior se concluye que los resultados de la prueba de absorción total de agua en 24 horas cumplen lo especificado en la norma NMX-C404-ONNCCE-2005.

2.2.4. Verificación de la absorción máxima inicial de agua (NMX-C037-ONNCCE-2005).

La absorción máxima inicial es la cantidad de agua que absorbe un bloque de concreto por una de sus caras durante 10 min de inmersión en agua potable. Es necesario realizar la prueba de absorción máxima inicial ya que el presente proyecto de residencias trata sobre la verificación de la norma NMX-C-404-ONNCCE- 2005, el cual especifica los valores máximos y mínimos admisibles para que el bloque de concreto sea aceptable en cuanto a dimensiones, resistencia a la compresión, absorción total en 24 horas de sumersión en agua y absorción máxima inicial. Debido a que la empresa TRIVASA S.A. de C.V. no está interesada en conocer los valores de absorción máxima inicial de sus bloques de

49

concreto, no se efectuó esta prueba, motivo por el que no se puede concluir si los bloques de concreto pasan la especificación de absorción máxima inicial señalada en la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005. 2.2.4.1. Muestreo Para realizar esta prueba se toman tres especímenes de forma aleatoria por cada monto de producción de 10,000 piezas. 2.2.4.2. Equipo, aparatos e instrumentos  Instrumentos de medición (Con precisión milimétrica).  Báscula con capacidad mínima de 60 kg y precisión mínima de 20 g.  Recipiente de metal inoxidable de forma rectangular y área no menor a 1936

y con una profundidad mínima de 1,3 cm.

 Dos barras de metal inoxidable de longitud entre 12.7 cm y 15.3 cm cuya altura debe ser de aproximadamente 6 mm de sección transversal rectangular, triangular o semicircular.  Cronometro.  Frasco de 250 ml para regular el agua a nivel constante. 2.2.4.3. Procedimiento 1. Conservar los bloques durante 24 horas en el laboratorio donde la temperatura debe ser de 20ºC + 3ºC 2. Medir las dimensiones del espécimen con precisión milimétrica. 3. Pesar cada bloque siendo esta lectura

(en gramos).

4. Sumergir una cara de acabado liso de tal manera que quede 5 mm por debajo del nivel de agua.

50

5. Pasado el tiempo de contacto, retirar el espécimen, removiendo el exceso de agua de las superficies expuestas con un trapo húmedo, no utilizando más de 10s en esta operación. Pesar nuevamente el espécimen en la báscula utilizada anteriormente con la misma precisión, siendo esta lectura

(en gramos). Este procedimiento no

debe dilatar más de 2min después del periodo de contacto.

2.2.4.4. Cálculo y expresión de resultados Para calcular la absorción máxima inicial (gramos/minutos) se aplica la siguiente formula:

√

√

Dónde: Cb: Es la absorción máxima inicial (g/min). M: Es el peso del agua absorbido por el bloque durante el ensayo (gramos). S: Es la superficie de la cara sumergida en t: Es el tiempo de inmersión en minutos.

.

LI

CAPÍTULO III

52

CAPÍTULO III 3.1. Conclusiones

Este reporte técnico de residencias profesionales tuvo como objetivo general verificar del cumplimiento de la norma NMX-C-404-ONNCCE2005 (industria de la construcción- bloques, tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural- especificaciones y métodos de prueba) en bloques de concreto hueco 15x20x40cm que se fabrican en la empresa TRIVASA S.A. de C.V.; en base los resultados obtenidos de los ensayos de

laboratorio

correspondientes,

se

presentan

las

siguientes

conclusiones: 1. Las piezas evaluadas cumplen con los requisitos de bloques de concreto hueco que especifica la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005. 2. Los

bloques

estudiados

cumplen

con

los

requerimientos

de

dimensiones que señala la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005. 3. El porcentaje de absorción de los bloques de concreto sometidos a la prueba, en general cumplen con los valores recomendados por la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005. De igual modo, debido a la problemática que tuvo la máquina de compresión axial del laboratorio de ingeniería civil del instituto tecnológico superior de Valladolid (ITSVA), se tuvieron que analizar los resultados de la prueba resistencia a la compresión del laboratorio “Ingeniería y Laboratorio del Golfo S.A. de C.V.”, proporcionados por el departamento

53

de producción de la empresa TRIVASA, y de los resultados analizados se concluyó:  Los bloques de concreto hueco ensayados, en general tienen valores de resistencia a la compresión axial de diseño

menores a lo

especificado en la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005. Para lo anterior se recomienda llevar un mejor control de calidad de los insumos (gravilla de 3/8”, polvo de piedra, Cemento Portland Compuesto 40”CPC40” y agua) con los que se produce el bloque de concreto hueco.

De igual manera seria conveniente realizar un estudio sobre el proceso de curado de los bloques de concreto, ya que en la actualidad la producción se almacena durante un periodo de 16 a 24 horas en unos cuartos de curado, y no se le restituye el agua que pierden las piezas durante el proceso de fraguado.

Otro aspecto importante a considerar, es el proceso de producción, ya que actualmente en la bloquera se encuentran operando 4 operarios diferentes, y cada uno de estos trabaja de forma desigual en cuanto a proporciones de gravilla, polvo, agua y golpes (vibraciones), durante el proceso de llenado y prensado.

54

3.2. Competencias aplicadas y/o desarrolladas



Interpretar especificaciones normativas con el fin de obtener los criterios establecidos para caracterizar los bloques de concreto que actualmente produce la empresa TRIVASA S.A. de C.V., mediante la recopilación de información de normas mexicanas, específicamente la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005 (bloques de concreto hueco para uso estructural).



Aplicar la prueba de evaluación de dimensiones para obtener las características en cuanto a tamaño de los bloques de concreto en estudio, con base a la norma NMX-C-038-ONNCCE-2004 (Evaluación de las dimensiones), siguiendo el procedimiento en ella descrita.



Ejecutar el ensayo de absorción total de agua en 24 horas para conseguir los porcentajes de absorción de las piezas estudiadas, referenciándose de la norma NMX-C-037-ONNCCE-2005 (Evaluación de absorción total de agua).



Analizar estadísticamente los datos recabados de las prácticas realizadas, y los proporcionados por el laboratorio “Ingeniería y Laboratorio del Golfo S.A. de C.V.” para determinar si los bloques de la empresa TRIVASA S.A. de C.V. cumplen las especificaciones señaladas en la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005 (bloques de concreto hueco para uso estructural).

55

Referencias bibliográficas



Gonzáles, V. J. (2006). Determinación de la resistencia a compresión axial de la mampostería de bloques de concreto usada en Yucatán. Tesis de maestría, Facultad de ingeniería, Universidad Autónoma de Yucatán, Mérida, Yucatán.



Morales, M. A. (2008). Evaluación de la resistencia a la compresión de blocks fabricados en región de Perote, Ver., de acuerdo a la norma nmx-c-onncce-2004. Tesis de licenciatura, Facultad de ingeniaría civil, Universidad Veracruzana, Xalapa, Enríquez Veracruz.



Organismo

Nacional

de

Normalización

y

Certificación

de

la

Construcción y la Edificación, S.C. (2005). Norma mexicana NMX-C404-ONNCCE-2005 (Industria de la construcción – bloques, tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural – especificaciones y métodos de

prueba).

Recuperado

de:

http://www.blockmex.com.mx/skin/images/empresa/ONNCCE/NMX-C404-ONNCCE-2005.pdf 

Organismo

Nacional

de

Normalización

y

Certificación

de

la

Construcción y la Edificación, S.C. (2004). Norma mexicana NMX-C036-ONNCCE-2004 (Industria de la construcción – bloques, tabiques o ladrillos, tabicones y adoquines – Resistencia a la compresión – Método

de

prueba).

Recuperado

de:

http://www.blockmex.com.mx/skin/images/empresa/ONNCCE/NMX-C036-ONNCCE-2004.pdf

56



Organismo

Nacional

de

Normalización

y

Certificación

de

la

Construcción y la Edificación, S.C. (2005). Norma mexicana NMX-C037-ONNCCE-2005 (Industria de la construcción – bloques, tabiques o ladrillos y tabicones – Determinación de la absorción de agua y absorción inicial de agua – Método de prueba). Recuperado de: http://www.blockmex.com.mx/skin/images/empresa/ONNCCE/NMX-C037-ONNCCE-2005.pdf 

Organismo

Nacional

de

Normalización

y

Certificación

de

la

Construcción y la Edificación, S.C. (2004). Norma mexicana NMX-C038-ONNCCE-2004 (Industria de la construcción – Determinación de las dimensiones de ladrillos, tabiques, bloques y tabicones para la construcción

–

Método

de

prueba).

Recuperado

de:

http://www.blockmex.com.mx/skin/images/empresa/ONNCCE/NMX-C038-ONNCCE-2004.pdf

LVII

ANEXOS

Anexo 1. Resultados de los ensayos realizados por el laboratorio “Ingeniería y Laboratorio del Golfo S.A. de C.V.”

ANEXOS

58

59

Anexo 2. Clasificación de las piezas

Tipo de pieza

Materiales

Forma

Bloque

Grava-Cemento Arena-Cemento Barro extruido Barro recocido Silico calcáreo Otros Barro recocido Barro extruido Otros (concreto)

Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Otras Rectangular Rectangular Rectangular Otras Rectangular Rectangular Rectangular Otras

Tabique (Ladrillo) Macizo Hueco Multiperforado Tabicón

Grava-Cemento Arena-Cemento Tepojal-Cemento Otros

Tabla 10. Clasificación de piezas de acuerdo a los materiales empleados en su fabricación (tomado de la norma: NMX-C-404-ONNCCE-2005)

Anexo 3. Tolerancias para bloques de concreto de 2 ó 3 celdas lisos  ± 3 mm en la altura.  ± 2 mm en largo y ancho. Tipo del block (cm) 10 x 20 x 40 12 x 20 x 40 15 x 20 x 40 20 x 20 x 40 25 x 30 x 40 30 x 30 x 40

Espesor mínimo en paredes exteriores (mm) 20 20 25 32 35 38

Tabla 11. Espesores de paredes exteriores para bloques de concreto lisos (tomado de la norma: NMX-C-404-ONNCCE-2005)

60

Anexo 4. Resistencia mínima de diseño a la compresión

Tipo de pieza Bloques de concreto vibrocomprimido Tabicones Tabique (Ladrillo) recocido Tabique (Ladrillo) extruido o prensado (hueco vertical) Tabique (Ladrillo) multiperforado

Resistencia de diseño (f*p) ⁄ ⁄ 6 (60) 10 (100) 6 (60) 10 (100) 10 (100)

Tabla 12. Resistencia mínima a compresión sobre área bruta (tomado de la norma: NMX-C404-ONNCCE-2005)

Para calcular ̅̅̅̅

Dónde: : Resistencia a la compresión de diseño, referida al área bruta. Cp: Coeficiente de variación de la resistencia a compresión de las piezas. ̅̅̅̅ : Es la resistencia a la compresión media, referida al área bruta. El coeficiente de variación no debe ser menor a Cp=0.10; en caso de que no existan antecedentes confiables del coeficiente de variación de las piezas se toma Cp=0.35. Los siguientes valores se toman bajo responsabilidad del cliente, estos valores son los que marcan las normas técnicas complementarias del distrito federal. Cp= 0.20 para plantas mecanizadas con un sistema de control de calidad. Cp= 0.30 para plantas mecanizadas sin sistema de control de calidad. Cp= 0.35 para piezas de producción artesanal.

61

Anexo 5. Valores máximos y mínimos de absorción de agua en 24 horas y absorción inicial

Tipo de pieza Bloques de concreto Tabicones Tabique (Ladrillo) recocido Tabique (Ladrillo) extruido

Absorción máxima de agua (%) durante 24 h 12 15 21 15

Absorción inicial en g/min 5 5 5 5

Tabla 13. Valores aceptables de absorción de agua y absorción inicial (tomado de la norma: NMX-C-404-ONNCCE-2005)

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Glosario  Área neta (real). Es el área efectiva del bloque, es decir, es la diferencia que existe entre el área total de la pieza menos el área que ocupan las celdas de la misma.  Área total (bruta). Es el área que se obtiene al multiplicar el largo por el ancho del bloque de concreto hueco.  Bloque. Es una pieza con forma prismática para uso estructural, obtenido mediante el moldeo de concreto, esta pieza puede ser hueca o maciza.  Celdas. Son volúmenes vacíos que se dejan en el interior del bloque, con el fin de aligerarlos y en ocasiones para mejorar las condiciones estructurales y térmicas.  Lote. Es el total de piezas producidas bajo las mismas condiciones en un turno de trabajo.  Racks. Es un soporte metálico destinado para alojar bandejas, en este caso particular, alojar 10 bandejas que contienen 7 bloques de concreto cada una, haciendo un total de 70 piezas.  Bandeja. Es una pieza plana de madera de pino utilizada para colocar 7 piezas de bloques de concreto.  Paredes exteriores (cáscara). Son las partes exteriores de la pieza hueca, comprendidas entre sus caras y los huecos o perforaciones.  Paredes interiores. Son partes interiores comprendidas entre los huecos o perforaciones.

63

 Pieza maciza. Es aquella en que el área de las celdas no es mayor al 25% de su área total y sus paredes exteriores no tienen espesores menores a 20 mm (2cm).  Pieza hueca. Es aquella en que el área de las celdas es mayor al 25% del área total pero menor o igual al 50% y cuyas paredes exteriores no tienen espesores menores a 15mm (1.5cm).  Curado. Significa cubrir el concreto de modo que permanezca húmedo. Al mantener húmedo el concreto se hace más fuerte la adherencia entre la pasta y los agregados. El concreto no se endurece adecuadamente si se deja secar.  Fraguado. El fraguado se caracteriza por los tiempos de fraguado, también conocidos como inicio de fraguado y fin de fraguado. Físicamente, el inicio de fraguado es el momento en que la pasta, que es una suspensión viscoelástica-plástica con una pequeña resistencia al corte, pasa a ser un sólido viscoelástico-plástico con una mayor resistencia al corte, es decir, es el momento en que la mezcla deja de ser trabajable. El fin de fraguado corresponde al momento en que comienza el endurecimiento. Por otra parte, el final de fraguado ocurrirá algo antes de que se produzca el máximo en la velocidad de desprendimiento de calor.  Estructura. Son cuerpos capaces de resistir cargas sin que se deformen excesivamente una de las partes respecto a otra. Por ello, la función de una estructura es la de transmitir las fuerzas de un punto a otro, resistiendo a su aplicación sin perder la estabilidad.