ENSAYO N° 12 INTRODUCCIÓN Se denominan mampuestos a todos los elementos utilizados para la construcción de paredes y tabiques. Pueden ser macizos y huecos. Están fabricados de diversos materiales tales como arcilla cocida, arena, pómez y mortero. También se utiliza como mampuesto ala piedra. La carga portante se la considera para las primeras fisuras siendo en la mayoría de casos un poco menor a la carga máxima. La falla se caracteriza por ser frágil. La dirección de la carga debe coincidir con la dirección de trabajo del bloque. Los ensayos de compresión usualmente se usan para referirse a ensayos en los cuales una probeta, mampostería u otro tipo de material es sometido a una carga mono axial gradualmente creciente (es decir, estática) hasta que ocurra la falla. La compresión es una presión que tiende a causar una reducción de volumen.
1. TEMA ENSAYO DE COMPRESIÓN EN MAMPUESTOS, BLOQUES LADRILLOS Y ADOQUINES
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2. OBJETIVOS
Determinar la resistencia resistencia a la que puede puede ser sometida los diferentes diferentes materiales materiales luego de ser sujeto a una fuerza de compresión. Determinar la carga que puede soportar soporta r el material dependiendo del modo de empleo y ubicación del mismo
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3. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 3.1 Mampuestos Los mampuestos están hechos de diversos materiales tales como arcilla cocida, arena pómez y mortero son utilizados para la construcción de paredes y tabiques (pared delgada) estos pueden ser macizos y huecos. La carga portante se la considera para las primeras fisuras siendo en la mayoría de casos un poco menor a la carga máxima, la falla se caracteriza por ser frágil. La dirección de la carga debe coincidir con la dirección de trabajo del mampuesto.
3.2 Bloques huecos portantes cerámicos y de hormigón Se considerarán bloques huecos portantes aquellos mampuestos cuya sección según cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tenga un área neta no menor que el 40% del área bruta.
3.3 Ladrillos Se considerarán ladrillos cerámicos macizos aquellos mampuestos cuya sección según cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tenga un área neta no menor que el 80% del área bruta correspondiente, no presenten agujeros cuyas secciones transversales según el mismo plano tengan un área individual mayor que el 4% del área bruta, y los espesores de sus paredes no sean menores que 2,5 cm.
3.4 Adoquines El Adoquín es un elemento macizo prefabricado en concreto, que se usa para conformar la rodadura de pavimentos; dado que nunca van unidos por ningún tipo de pega o cementante, sino apoyados sobre una capa de arena gruesa y limpia, funcionando como una rodadura segmentada. Su forma (en planta) debe ser tal que, en conjunto, conforme a una superficie completa, quedando separados por una junta, la cual va llena con arena fina.
3.5 Resistencia a compresión de los mampuestos La resistencia básica a la compresión de la mampostería, medida con relación al área bruta correspondiente, constituye un índice de la resistencia de la mampostería a la compresión, y se utilizará para su diseño y control. La resistencia de la mampostería se determinará a la edad para la cual se espera será solicitada a su capacidad máxima.
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Se consideran 28 días como edad de referencia. La determinación de la resistencia se realizará durante la fase de proyecto y se verificará luego mediante controles efectuados durante la fase de construcción. La resistencia de la mampostería depende principalmente de la resistencia de la pieza y en menor grado de la del mortero, es por tanto, importante, utilizar piezas sanas y de preferencia dimensiones exactas y superficie lizas para evitar errores en el ensayo.
4 EQUIPOS E INSTRUMENTAL
Maquina Universal Flexómetro Balanza: Con una precisión de por lo menos 0,1% Formatos A3 de 200g Marcador Tijera
4.3 Material empleado
Bloques ladrillos y adoquines
5 ESQUEMA
FIGURA 1: Esquema, ensayo de mampuestos Elaborado por: Edison G. Tierra
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PROCEDIMIENTO
6.1 Ensayo compresión de bloques a) Para determinar la resistencia a la compresión deben usarse bloques enteros seleccionados de acuerdo con la Norma INEN 639. b) Cada bloque debe ser sumergido en agua a la temperatura ambiente, por un período de 24 horas y luego recubierto de capas de mortero de cemento-arena o de azufre-arena, como se indica en la Norma INEN 640, literal .4.2.2.1. c) Las muestras se ensayan, centrándolas respecto a la rótula y de manera que la carga se aplique en la misma dirección en que se vaya a aplicar en los bloques puestos en obra. d) La carga se aplicará gradualmente en un tiempo no menor de un minuto ni mayor de dos, a una velocidad constante (0,25 Mpa/s).
6.2 Ensayo compresión de ladrillos a) Las muestras a utilizarse consisten en mitades de ladrillos con caras planas y paralelas, obtenidas de cinco ladrillos secos, enteros y sin defectos apreciables, cortados mediante herramientas adecuadas, para evitar que se deterioren las aristas. b) Las muestras se ensayan centrándolas con respecto a la rótula y de manera que la carga se aplique en la dirección de su menor dimensión. c)
Aproximadamente hasta la mitad de la carga máxima probable, se aplica ésta a cualquier velocidad. La carga restante se aplica gradualmente, en un tiempo no inferior a un minuto ni superior a dos.
6.3 Ensayo de compresión de adoquines a) Determinar el área suficiente, de acuerdo al método descrito en la Norma INEN 1 486. b) Las muestras deben someterse a prueba en condiciones húmedas, después de haber estado almacenadas por lo menos durante 24 horas en agua, a una temperatura de 20°C ± 5°C. c) Las placas de la máquina se limpiarán con un paño y se debe quitar cualquier residuo de arenilla suelto u otro material que se encuentre en las caras de contacto del adoquín. 4
d) Se refrenará las probetas con capping o triplay de 4 mm de espesor como empaque, el cual se colocará en las caras superiores e inferiores de la muestra, y entre las placas de la máquina y la muestra se colocará una plancha de acero de aproximadamente 25 mm de espesor, que cubra toda la superficie de la muestra y sea capaz de distribuir uniformemente las cargas. e) El adoquín se debe colocar en la máquina con la superficie de desgaste hacia arriba, de manera que los ejes longitudinales y transversales del mismo queden alineados con los ejes de las placas de la máquina. f) La aplicación de la carga debe ser continua y no intermitente, a una velocidad aproximada de 0.25 Mpa/s. g) La resistencia a la compresión de cada muestra deberá calcularse, dividiendo la carga máxima para el área total de la cara de contacto del adoquín, representado por As, y multiplicando el resultado por el factor correspondiente, tomado de la Tabla 2 de la Norma INEN 1 488. Dicha resistencia se expresará con una precisión de 1 MPa.
7 CALCULOS 7.1 Ensayo compresión de bloques
En donde: C = La resistencia a la compresión, en MPa P = La carga de rotura en Newtones S = Superficie bruta de la cara comprimida, en milímetros cuadrados.
7.2 Ensayo compresión de ladrillos
Siendo: C = La resistencia a la compresión, en MPa P = La carga de rotura, en Newtones. A = Área de la seccionen milímetros cuadrados.
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La superficie A se calcula por la ecuación siguiente: Siendo: a = ancho de la muestra, en milímetros. l = largo de la muestra, en milímetros.
7.3 Ensayo de compresión de adoquines (vehicular)
En donde: R = La resistencia a la compresión, en MPa P = La carga de rotura en Newtones As = área del adoquín en mm²
El área se calcula con la siguiente fórmula:
Siendo: As = área del adoquín en cm²; Ws = peso en g, de la cartulina con la forma del adoquín de muestra; W = peso en g, del rectángulo de cartulina de 20 x 10 cm.
8. TABULACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS Ensayo de compresión de bloques Muestra N° a (mm) 120.42 1 120.78 122.12
P S C Promedio Promedio Carga Fuerza Área Resistencia Max b (mm) ancho (mm) longitud (mm) máxima (KN) (N) (mm2) (Mpa) 398 5.24 121.107 399.333 253.436 253436 48361.9289 400 400
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Ensayo de compresión de ladrillos a Promedio Muestra N° a (mm) b (mm) ancho (mm) 82.64 28 1 83.75 27.6 82.710 81.74 28 82.58 28 2 83.58 27.9 83.287 83.7 27.8
l Promedio longitud (mm)
P Carga Fuerza máxima (KN) (N)
A Área (mm2)
C Resistencia Max (Mpa)
27.867
136.280
136280 2304.852
59.13
27.900
70.521
70521
30.35
2323.698
Ensayo de compresión del adoquín ornamental Muestra N° a (mm) b (mm)
Promedio alturas (mm)
Ancho Carga máxima Fuerza (mm) (KN) (N)
rea (mm2)
Resistencia Max (Mpa)
60.54 62.03
1
201.18
14813.603
100.460
943.326
46.67
943326 20210.5428
59072 59.84
Ensayo de compresión del adoquín vehicular Muestra N°
Ws (gr)
W(20*10) (gr)
Carga máxima (KN)
P Fuerza (N)
As Área adoquín (mm²)
1
5.74
2.35
2632.509
2632509
48851.0638
R Resistencia Max (Mpa)
53.88
Tabla 1: Tabla de datos y resultados ensayo mampuestos Elaborado por: Edison G. Tierra
9. CUESTIONARIO ¿Cuál es la clasificación de los adoquines y su respectiva resistencia?
Adoquines peatonales – 200 a 300 kg/cm² Adoquines de tráfico normal – 300 a 400 kg/cm² Adoquines de alto tráfico –mayores a 400 kg/cm²
¿A qué edad se realizan el ensayo de compresión de los mampuestos? La resistencia de mampuestos se determina a la edad para la cual se espera su capacidad máxima, se considera 28 días como edad de referencia.
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10. CONCLUSIONES
La resistencia máxima del bloque fue de: 5.24 Mpa, del ladrillo: 44.74 Mpa (en promedio), del adoquín ornamental: 46.67 Mpa y del adoquín vehicular fue: 53.88 Mpa; por lo tanto el material con que se realizan los mampuestos depende directamente para la resistencia del mismo, por lo que nos brindara mayor resistencia. La falla en los mampuestos se caracterizó por ser frágil y la dirección de la carga coincide con la dirección de trabajo del mampuesto. La posición en la que se encuentran los mampuestos (dirección de trabajo) ya sea parado o acostado influye para obtener su esfuerzo. Al haber divisiones o secciones (orificios en ladrillos decorativos, bloques, etc.), estos tiende a producir una falla transversal haciéndolos propensos a una menor resistencia a diferencia de los cuerpos sin alivianamiento. Tomando en cuenta la resistencia de cada material se puede llegar a analizar que material sería más apto dentro del campo de la construcción .
11. RECOMENDACIÓNES
Saber las respectivas apreciaciones que cada equipo tiene y de esta forma utilizar los mismos de una forma adecuada.
Tener la mayor precisión posible al momento de medir los mampuestos para que los datos calculados posteriormente se orienten a la realidad.
12. BIBLIOGRAFÍA
Norma Técnica Ecuatoriana INEN 640:1993, Inicio. Fecha de Consulta: 10 de julio de 2014. Disponible en: http://www.normalizacion.gob.ec/ Norma Técnica Ecuatoriana INEN 0294:1978, Inicio. Fecha de Consulta: 10 de julio de 2014. Disponible en: http://www.normalizacion.gob.ec/ Norma Técnica Ecuatoriana INEN1485:1987, Inicio. Fecha de Consulta: 10 de julio de 2014. Disponible en: http://www.normalizacion.gob.ec/ Norma Técnica Ecuatoriana INEN1486:1987, Inicio. Fecha de Consulta: 10 de julio de 2014. Disponible en: http://www.normalizacion.gob.ec/
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13. ANEXO
FIGURA 2. Esquema ensayo de compresión en mampuestos Elaborado por: Edison G Tierra
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