ENSAYO DE UNIDADES DE ALBAÑILERÍA INTRODUCCION En el siguiente informe se aprenderá un tema muy importante para la formación de un Ingeniero Civil puesto que está muy relacionado con la carrera. El informe consistirá de los diferentes ensayos que se realizan a las unidades de albañilería, dichos nos ayudan a poder determinar si la unidad tendrá un buen comportamiento en el transcurso del tiempo cuando se lo use para la realización de alguna obra civil. Dentro de los diferentes ensayos realizados tenemos el de compresión el cual es muy portante porque nos permitirá conocer la resistencia mecánica de la unidad de albañilería, que es muy importante para poder usarlo estructuralmente como por ejemplo: la resistencia de las unidades artesanales es menor que la de las unidades mecanizadas y esto determina su uso en las diferentes zonas del Perú, sabiendo que es tiene zonas de sismos leves, sismos moderados y sismos severos.
1. OBJETIVOS:
Determinar las características, físicas y mecánicas de las unidades de albañilería (ladrillo mecanizado), usadas para este ensayo.
Reconocer si los ladrillos utilizados cumplen con los requisitos que deben cumplir los ladrillos de arcilla destinados para uso en albañilería estructural y no estructural.
Determinar la clasificación del ladrillo de acuerdo a sus propiedades.
2. MARCO TEÓRICO: A. CARACTERÍSTICAS
GENERALES
DE
LAS
UNIDADES
DE
ALBAÑILERÍA 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.
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. Estas unidades pueden ser sólidas, huecas, alveolares o tubulares y podrán ser fabricadas de manera artesanal o industrial. 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.
B. DEFINICIÓN. Ladrillo: Es la unidad de albañilería fabricado de arcilla moldeada, extruida o prensada en forma de prisma rectangular y quemada o cocida en un horno.
Clasificación por su fabricación a) Artesanales Son aquellas que han sido elaboradas por los artesanos, con herramientas manuales y empleando sus propias manos, se usa hornos de fabricación incipiente para la cocción de estas unidades.
b) Mecanizada o industrial Son las unidades elaboradas donde intervienen en todo su proceso maquinarias en algunos casos electrónica; siendo una de sus ventajas la compactación de la unidad. Las dimensiones de estas unidades en comparación a las artesanales difiere muy poco a las normalizadas o especificadas.
Tipos
Ladrillo Sólido (Macizo): ladrillo que tiene una sección neta, en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento, equivalente al 70% o más de la sección bruta medida en el mismo plano.
Ladrillo Alveolar: es una unidad de albañilería sólida o hueca con alveolos o sendas de tamaño suficiente como para alojar el esfuerzo vertical.
Ladrillo Perforado O Hueco: ladrillo que tiene una sección neta, en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento, equivalente a menos del 70% de la sección bruta medida en el mismo plano.
Ladrillo Tubular: Ladrillo con huecos paralelos a la superficie de asiento.
A. DIMENSIONES Y ÁREAS Dimensiones de fabricación: Son aquellas dimensiones adoptadas por el fabricante. Dimensiones efectivas: Son aquellas que se obtienen por medición directa efectuadas sobre el ladrillo.
Dimensiones nominales: Son las dimensione establecidas por la Norma Técnica Peruana para designar el tamaño del ladrillo. - Largo: Es la mayor dimensión de la superficie de asiento del ladrillo. - Ancho: Es la menor dimensión de la superficie de asiento del ladrillo. - Alto: Es la dimensión perpendicular a la superficie sup erficie de asiento del ladrillo. -
Área bruta: Es el área total de la superficie de asiento, obtenida de multiplicar su largo
por su ancho - Área neta: Es el área bruta menos el área de vacíos.
CLASIFICACIÓN: El ladrillo e clasificará en los siguientes tipos de acuerdo a sus propiedades. -
Tipo I: Resistencia y durabilidad muy bajas. Aptos para construcciones de albañilería en
condiciones de servicio con exigencias mínimas. -
Tipo II: Resistencia y durabilidad bajas. Aptos para construcciones de albañilería en
condiciones de servicio moderado.
-
Tipo III: Resistencia y durabilidad media. Aptos para construcciones de albañilería de
uso general. -
Tipo IV: Resistencia y durabilidad alta. Aptos para construcciones de albañilería en
condiciones de servicio riguroso. -
Tipo V: Resistencia y durabilidad muy altas. Aptos para construcciones de albañilería en
condiciones de servicio particularmente rigurosas.
A. REQUISITOS - Variación de dimensiones, alabeo, resistencia a la compresión: El ladrillo ensayado deberá cumplir con las especificaciones indicadas en la siguiente t abla.
B. LIMITACIONES EN SU APLICACIÓN El uso o aplicación de las unidades de albañilería estará estará condicionado a lo indicado en la Tabla 2. Las zonas sísmicas son las indicadas en la NTE E.030 Diseño Sismo resistente.
A. PRUEBAS O ENSAYOS 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 NTP399.613 y 339.604. La resistencia característica a compresión axial de la unidad de albañilería (f´b) se obtendrá restando una desviación estándar al valor promedio de la muestra.
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 a) 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. b) La absorción de las unidades de arcilla y sílico calcáreas no será mayor que22%. El bloque de concreto clase, tendrá una absorción no mayor que 12% de absorción. La absorción del bloque de concreto NP, no será mayor que 15%. c) El espesor mínimo de las caras laterales correspondientes a la superficie de asentado será 25 mm para el Bloque clase P y 12 mm para el Bloque clase NP. d) La unidad de albañilería no tendrá materias extrañas en sus superficies o en su interior, tales como guijarros, conchuelas o nódulos de naturaleza calcárea. e) La unidad de albañilería de arcilla estará bien cocida, tendrá un color uniforme y no presentará vitrificaciones. Al ser golpeada con un martillo, u objeto similar, producirá un sonido metálico.
f) La unidad de albañilería no tendrá resquebrajaduras, fracturas, hendiduras grietas u otros defectos similares que degraden su durabilidad o resistencia. g) La unidad de albañilería no tendrá manchas o vetas blanquecinas de origen salitroso o de otro tipo.
3. PROCEDIMIENTOS DE ENSAYOS RELIZADOS EN EL LABORATORIO. I.
COMPRESION: UNIDAD DE ALBAÑILERIA EL DIAMANTE.
El ensayo se realizó en unidades de ladrilleras DIAMANTE (kinkong H9). De las 5 unidades cortadas a la mitad para el ensayo de absorción, 5 se utilizaran para este ensayo. Se realizaron los siguientes pasos:
Para realizar el ensayo, se tiene que cortar las unidades en la mitad.
Se tomó las dimensiones para poder encontrar el área (largo y ancho).
Se realizo el capeo utilizando Azufré( porque enfría rápido)
Se coloca en la máquina de compresión la cual te da una fuerza en Klb la cual se tiene que transformar a kg para la resistencia a la compresión en kg/cm2
LADRILLO MECANIZADO "DIAMANTE"
Muestra
Largo [cm]
1
Largo promedio [cm]
1
Largo [cm]
12.3
14.1
12.4
14.1
1
12.10
2
Largo promedio [cm]
14.03
11.8
14.1
11.9
13.8
2
Area [cm2]
169.70
Carga [lb] Carga [kg-f]
61500
27954.55
f'b [kg*f/cm2]
164.73
11.9
13.4
11.8
13.5
2
11.75 11.6
13.6
11.7
13.6
12.3
13.7
12.3
13.8
3
13.85 12.3
13.9
12.2
14.0
11.7
14.1
11.8
14.2
4
5
11.78 11.7
14.0
11.9
13.8
12.4
14.1
12.4
12.4
12.48
14.2
14.1
13.53
158.92
82000
37272.73
234.54
13.85
191.82
84000
38181.82
199.05
14.03
165.14
62000
28181.82
170.65
14.15
176.52
67500
30681.82
173.81
12.7
14.2
Promedio
188.56
Desviación 28.85
estándar
Coeficiente 15.30%
de variación
f'b
Clase
159.70
del
Ladrillo
IV
LADRILLO ARTESANAL "LAS CANTERAS"
Largo Muestra
1
[cm]
11.5
1
Largo promedio [cm]
11.50
1
Largo [cm]
13.3
2
Largo promedio [cm]
13.43
2
Area [cm2]
154.39
f'b Carga [lb] Carga [kg-f]
24000
10909.09
[kg*f/cm2]
70.66
11.3
13.4
11.7
13.5
11.5
13.5
11.6
13.5
11.6
13.7
2
11.73 12.0
13.7
11.7
13.7
11.5
13.5
11.2
13.2
3
11.55 11.5
13.5
12.0
13.5
11.2
13.7
11.5
13.6
4
11.28 11.3
13.7
11.1
13.5
13.65
160.05
20500
9318.18
58.22
13.43
155.06
23000
10454.55
67.42
13.63
153.62
30000
13636.36
88.77
11.0
13.8
11.0
13.7
5
11.08
13.78
11.3
13.8
11.0
13.8
152.56
25000
11363.64
74.49
Promedio
71.91
Desviación 11.18
estandar
Coeficiente 15.54%
de variación
f'b
Clase Ladrillo
II.
60.73
del
I
RESISTENCIA A LA FLEXION:
a. UNIDAD DE ALBAÑILERIA ARTESANAL.- El ensayo se realizo en una unidad de tipo kinkong.
Para este ensayo se toma 5 muestras enteras de unidades de albañilería y se realiza lo siguiente:
Se marca en el ladrillo en donde se ubicaran los apoyos para llevar a cabo el ensayo.
Se mide la longitud de la luz (distancia que hay entre los apoyos inferiores.
Se toma el ancho y la altura de cada unidad.
Se lleva a la máquina de compresión la cual nos va a dar una fuerza.
Se mide la excentricidad excentricidad (distancia promedio desde el centro de la unidad hacia el plano de falla, medido en la dirección del paño a lo largo de la línea central de la superficie sometida a tensión. (mm)
LADRILLO ARTESANAL "LAS CANTERAS"
Muestra
Peso [g ]
seco
Peso húmedo [g ]
Absorción
Absorción
[g]
[%]
1
1865.5
2212.0
346.5
18.57%
2
1855.5
2148.0
292.5
15.76%
3
1735.5
2009.0
273.5
15.76%
4
1821.0
2118.0
297.0
16.31%
5
1750.0
2025.0
275.0
15.71%
Promedio
16.42%
b. UNIDAD DE ALBAÑILERIA MECANIZADA.- El ensayo se realizo en una unidad de albañilería de tipo kinkong H9 de ladrilleras DIAMANTE. Para este ensayo se toma 5 muestras enteras de unidades de albañilería y se realiza lo siguiente:
Se marca en el ladrillo en donde se ubicaran los apoyos para llevar a cabo el ensayo.
Se mide la longitud de la luz (distancia que hay entre los apoyos inferiores.
Se toma el ancho y la altura de cada unidad.
Se lleva a la máquina de compresión la cual nos va a dar una fuerza.
Se mide la excentricidad excentricidad (distancia promedio desde desde el centro de la unidad hacia el plano de falla, medido en la dirección del paño a lo largo de la línea central de la superficie sometida a tensión. (mm)
LADRILLO MECANIZADO "DIAMANTE"
Muestra
Peso
seco Peso
Absorción
Absorción
[g ]
húmedo [g ]
[g]
[%]
1
1465.0
1753.5
288.5
19.69%
2
1475.0
2037.0
562.0
38.10%
3
1549.5
1859.5
310.0
20.01%
4
1620.5
1896.0
275.5
17.00%
5
1629.0
1921.0
292.0
17.93%
Promedio
22.55%
III.
SUBCION:
a. UNIDAD DE ALBAÑILERIA ARTESANAL.- El ensayo se realizo en unidades de tipo kinkong. Para este ensayo se seleccionaron 5 unidades un idades completas y se realizo los siguientes pasos:
Un día antes de la prueba se colocaron en el horno 5 unidades de albañilería.
Al día siguiente se tomo el peso de la unidad completamente seca.
Los apoyos para la unidad tienen una altura de
La altura de la bandeja es
Y la bandeja tiene una altura menor en uno de sus lados. La cual haciendo una diferencia con la altura de los soportes se encuentra que la superficie del ladrillo en contacto con el agua es de una altura de
El agua en la bandeja o recipiente debe ser constante para esto nos ayudamos con una manguera, la cual asegura el nivel constante de agua en la bandeja. Ya que dicho nivel podría disminuir debido al a la absorción que presentara la unidad.
LADRILLO ARTESANAL "LAS CANTERAS"
Muestra
Luz [cm]
Ancho [cm] Altura [cm]
1
21.0
13.60
7.4
2
20.0
13.60
3
20.0
13.50
Excentricidad
Flexión
Carga [lb]
Carga [kg-f]
1.75
1700
772.73
267.19
7.5
2.90
1350
613.64
167.61
7.9
0.90
1500
681.82
216.73
[cm]
[N/cm2]
4
20.6
13.50
7.6
0.95
1400
636.36
224.57
5
20.0
13.50
7.3
0.95
1700
772.73
286.08
Promedio
232.43
b. UNIDAD DE ALBAÑILERIA MECANIZADA.-El ensayo se realizo con una unidad de ladrilleras DIAMANTE de tipo kinkong H9. Para este ensayo se seleccionaron 5 unidades completas y se realizo los siguientes pasos:
Un día antes de la prueba se colocaron en el horno 5 unidades de albañilería.
Al día siguiente se tomo el peso de la unidad completamente seca.
Los apoyos para la unidad tienen una altura de
La altura de la bandeja es
Y la bandeja tiene una altura menor en uno de sus lados. La cual haciendo una diferencia con la altura de los soportes se encuentra que la superficie del ladrillo en contacto con el agua es de una altura de
El agua en la bandeja o recipiente debe ser constante para esto nos ayudamos con una manguera, la cual asegura el nivel constante de agua en la bandeja. Ya que dicho nivel podría disminuir debido a la absorción que presentara la unidad.
LADRILLO MECANIZADO "DIAMANTE"
Muestra
Luz [cm]
Ancho [cm] Altura [cm]
1
20.9
13.90
8.5
2
20.5
13.90
3
20.7
4
5
Excentricidad
Flexión
Carga [lb]
Carga [kg-f]
1.85
2250
1022.73
257.75
8.7
1.30
2225
1011.36
253.20
13.50
9.0
0.88
1950
886.36
225.91
21.0
14.10
9.0
1.35
1750
795.45
187.55
20.7
14.00
8.9
0.85
1950
886.36
223.47
Promedio
229.58
[cm]
[N/cm2]
IV.
ALBEO:
a. UNIDAD DE ALBAÑILERIA ARTESANAL.- El ensayo se realizo en unidades de tipo kinkong. Para este ensayo se realizaron los siguientes pasos:
Se tomo una muestra de 10 ladrillos.
Con ayuda de una regla metálica y una cuñas (utilizadas para colocarlas debajo de las reglas).
A cada ladrillo se le medirá una concavidad o convexidad (depende de que predomine en el ladrillo).
Después de esto se realiza una comparación con lo que está en norma y se determina la clase del ladrillo.
Promedio
2.85
Alabeo 2.85
Máximo
Clase Ladrillo
del
IV
LADRILLO ARTESANAL "LAS CANTERAS"
Muestra
Concavidad [cm]
Concavidad [mm]
Convexidad [cm]
0.20
0.20
0.15
0.20
1
2
Máxima
2.00 0.00
0.10
0.20
0.10
0.10
0.10
3.00
Convexidad [mm]
2.00
0.10
0.30
Máxima
1.00
0.25
0.20
0.10
0.20
0.10
3
3.00 0.30
1.50 0.15
0.15
0.15
0.10
0.15
0.10
4
1.50
1.00
0.10
0.10
0.20
0.10
0.40
0.15
5
4.00
1.50
0.20
0.25
0.20
6
0.10 3.00
0.10
2.00 0.15
0.30
0.10
0.30
0.20
0.20
0.08
0.15
0.35
7
4.00
3.50
0.30
0.40
0.20
0.05
0.10
0.15
8
2.00
2.00
0.10
0.20
0.15
0.10
0.30
0.10
0.20
0.10
9
3.00
2.50 0.10
0.25
10
0.05
3.00
0.20
2.00
0.30
0.15
0.25
b. AD DE ALBAÑILERIA MECANIZADA.- El ensayo se realizo con una unidad de ladrilleras DIAMANTE de tipo kinkong H9. Para este ensayo se realizaron los siguientes pasos:
Se tomo una muestra de 10 ladrillos.
Con ayuda de una regla metálica y una cuñas (utilizadas para colocarlas debajo de las reglas).
A cada ladrillo se le medirá una concavidad o convexidad (depende de que predomine en el ladrillo).
Después de esto se realiza una comparación con lo que está en norma y se determina la clase del ladrillo.
Promedio
2.30
Alabeo 2.30
Máximo
Clase
del
Ladrillo
IV
LADRILLO MECANIZADO "DIAMANTE"
Muestra
Concavidad [cm]
Máxima Concavidad [mm]
Convexidad [cm]
Máxima Convexidad [mm]
0.15
1
0.25
0.20
2.50
0.00
0.20
0.10
2
2.00
0.00
2.00
0.00
2.00
0.00
2.50
0.00
0.10
0.10
0.15
0.20
3 0.20
0.20
0.20
4 0.20
0.10
0.20
5 0.25
0.20
0.05
0.25
0.30
6
3.00
0.00
2.00
0.00
1.00
0.00
3.00
0.00
0.25
0.10
0.20
7 0.10
0.05
0.10
8 0.10
0.10
9
0.30
0.20
0.25
0.25
0.30
1
3.00
0.00
0.30
0.10
V.
VARIACION DE DIMENCIONES.
a. UNIDAD DE ALBAÑILERIA ARTESANAL.- El ensayo se realizo en unidades de tipo kinkong. Para este ensayo se tomo una muestra de 10 unidades de albañilería a los cuales se les realizo lo siguiente:
A cada ladrillo se le tomo las medidas de 4 largos, 4 anchos, 4 alturas.
De cada ladrillo se obtiene una altura promedio, un largo promedio y un ancho promedio.
Después con ayuda de las normas se clasifica.
Promedio
3.26%
2.98%
4.69%
Clase
2
4
3
Clase
del
Ladrillo
II
LADRILLO ARTESANAL "LAS CANTERAS"
Muestra
Largo
Ancho
Altura
promedio
promedio
promedio
%Vl
%Va
%Vh
1
22.95
13.43
7.73
4.38%
4.07%
3.37%
2
23.25
13.58
7.98
3.13%
3.00%
0.25%
3
23.25
13.53
7.53
3.13%
3.36%
5.88%
4
23.48
13.75
7.50
2.17%
1.79%
6.25%
5
22.98
13.45
7.85
4.25%
3.93%
1.88%
6
23.45
13.63
7.45
2.29%
2.64%
6.88%
7
23.18
13.60
7.68
3.42%
2.86%
4.00%
8
23.20
13.73
7.53
3.33%
1.93%
5.88%
9
23.35
13.65
7.40
2.71%
2.50%
7.50%
10
23.08
13.48
7.60
3.83%
3.71%
5.00%
b. UNIDAD DE ALBAÑILERIA MECANIZADA.- El ensayo se realizo con una unidad de ladrilleras DIAMANTE de tipo kinkong H9. Para este ensayo se tomo una muestra de 10 unidades de albañilería a los cuales se les realizo lo siguiente:
A cada ladrillo se le tomo las medidas de 4 largos, 4 anchos, 4 alturas.
De cada ladrillo se obtiene una altura promedio, un largo promedio y un ancho promedio.
Promedio
0.74%
1.33%
2.64%
Clase
5
5
5
Clase Ladrillo
del
V
RESULTADOS DE LAS DE MÁS UNIDADES DE ALBAÑILERIA
Después con
Variación
Alabeo
Max
%Vacios
De
(mm)
Agua
Dimensiones
Tipo/Clase
Potable 24
ayuda de (Clase)
Absorción
Succión
Flexión
3.19
173.39
1.91
234.78
5.48
419.76
Horas %
las normas se clasifica. Fabricante Nombre
Mecanizado
1.83
Cóncavo
16
diamante
(V)
Artesanal
3.49 Convexo
19
Zúñiga
(IV)
Mecanizado
IV
diamante H9
Artesanal las
mariano melgar
Cóncavo
17.1
(IV)
II
canteras
Artesanal
2.44
2.80
Cóncavo
(IV)
II
2.35 (IV)
63.54 –
-
16 – I I
Cóncavo
54.90 – 22.34 – I I
16.4
Mecanizado
IV
DIAMANTE
2.20 (IV)
Cóncavo
162.42 –
32.4
18.2
3.16
266.3
17.53 – IV
4. CONCLUSIONES 1. Con los diferentes ensayos realizados se llega a c onocer la calidad del ladrillo. 2. Con el ensayo de variación de dimensiones y albeo, podemos darnos cuenta que cantidad de mortero tendríamos que utilizar en las juntas para el levantamiento de muros. Ya que si la variación de dimensiones y albeo es mucha se invertiría mucho material para el mortero y eso ocasiona gasto. 3. Con el ensayo de absorción podemos saber cuánto absorberá de agua dicha unidad. Esto nos ayuda a saber que si esta unidad es muy absorbente quiere decir que es muy porosa en consecuencia no tendrá una buena resistencia. Por otro lado esta unidad estar húmeda y si no se utiliza estuque, en un muro hecho por estas unidades en una habitación se tendrá un ambiente muy frígido. 4. Con el ensayo de compresión que es muy importante el cual nos ayuda a determinar si la unidad se puede utilizar estructuralmente en la construcción de edificios.
5. Las unidades de albañilería albañilería son muy utilizadas en la construcción construcción por esto es muy importante conocer sus propiedades.
