Informe Unidades Alba 2012

ALBAÑILERIA ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL

ENSAYOS DE UNIDADES DE ALBAÑILERÍA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL

[ENSAYOS DE UNIDADES DE ALBAÑILERÍA] ALBAÑILERÍA ]

ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL

RELACION DE INTEGRANTES _________________________ ADCO/APAZA, ADCO/APAZA, DAVID MOISES ARREDONDO/LAYM ARREDONDO/LAYME, E, JUAN ADOLFO ADOLFO CABRERA/MENDOZA, CHRISTIAN SAMUEL CHAVEZ/CARDENAS, YURI CESAR CUNO/HUARACHA, RUBEN DARIO CUTI/MERMA, KEVIN ALEXANDER FLORES/RAMOS, HENRY GARCIA/QUILCA, ELMER GARCIA/QUILCA, JULIO CESAR GOMEZ/TICONA, ALEXANDER OMAR HUALLPA/MOLLINEDO, MARCO ANTONIO HUAMANCHOQUE/PUMA, EDIN HOLBER HUANCA/CHAMBILLA, CESAR VLADIMIR LLAMOCCA/ALFEREZ, MARISOL MILY

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OJETIVOS 1. Realizar las pruebas contempladas en la norma E.070 para unidades de albañilería: o Variación dimensional o Alabeo o Absorción o Resistencia a la compresión o Resistencia a la compresión axial o Resistencia de la albañilería a la compresión diagonal 2. Clasificar las unidades de muestra seleccionadas y ensayadas de acuerdo a los parámetros que indica la norma E.070 para unidades para fines estructurales.

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CLASIFICACION DE LAS UNIDADES DE ALBAÑILERIA Unidades de Albañilería Albañilería Son elementos prismáticos de pesos que permiten ser manejados por los trabajadores, pueden ser sílico calcáreos, arcilla cocida, bloques de concreto, adobe, etc. En el RNC se encuentran las siguientes definiciones: 1. Ladrillos de arcilla calcinada Deben ser bloques prismáticos, con masa sólida del 15 % o más de su volumen nominal constituido por una mezcla, principalmente de arcilla o suelos arcillosos, con pequeña proporción de agregados finos debidamente dosificados; mezclada la masa con agua, compactada, moldeada y calcinada en forma integral. Clasificación Se reconocerá las siguientes clases: según sus dimensiones: tipo corriente(Perú) 24x12x6cm tipo bloque king kong(Perú) 24x14x10cmsegún su densidad y resistencia:

Clasificación por consistencia

Peso especifico

Resistencia Resistencia Absorción Coeficiente mínima a mínima a la de agua de compresión flexión (máx. %) saturación Kg/cm2

Kg/cm2

Ladrillo tipo 1.0 - 1.8 duro

150 - 200

30

20

0.80

Ladrillo tipo 1.8 - 1.6 medio duro

100 - 150

20

25

0.90

Ladrillo tipo 1.6 - 1.4 poroso o poco duro

70 - 100

10

Sin limite

Sin limite

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2. Ladrillos calcáreos Deben ser bloques prismáticos, constituidos por una mezcla de cal, arena y agua, debidamente dosificado, elaborado, prensado, secado y endurecido a vapor, bajo condiciones especiales y con las características siguientes: color blanco grisáceo; ángulos diedros rectos, aristas vivas; caras planas y dimensiones exactas. 3. Ladrillo de suelo estabilizado, sin cocer Son elementos moldeados a presión, usando como material básico el suelo natural, constituido por arena gruesa o fina, limo y arcilla como estabilizador se puede emplear el cemento o cal , consiguiendo una mayor resistencia a la humedad y la erosión. La norma E 070 además contempla las siguientes definiciones: a. Unidad de Albañilería. Albañilería. Ladrillos y bloques de arcilla cocida, de concreto o de sílice-cal. Puede ser sólida, hueca, alveolar ó tubular. b. Unidad de Albañilería Alveolar . Unidad de Albañilería Sólida o Hueca con alvéolos o celdas de tamaño suficiente como para alojar el refuerzo vertical. Estas unidades son empleadas en la construcción de los muros armados. c. Unidad de Albañilería Apilable: Apilable: Es la unidad de Albañilería alveolar que se asienta sin mortero. d. Unidad de Albañilería Hueca. Unidad Hueca. Unidad de Albañilería cuya sección transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área equivalente menor que el 70% del área bruta en el mismo plano. e. Unidad de Albañilería Sólida (o Maciza) Maciza) Unidad de Albañilería cuya sección transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área igual o mayor que el 70% del área bruta en el mismo plano. f. Unidad de Albañilería Tubular (o Pandereta). Unidad Pandereta). Unidad de Albañilería con huecos paralelos a la superficie de asiento. Para la clasificación de las unidades de albañilería, la norma indica la realización de los siguientes pruebas: 1. 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. 2. Resistencia a la Compresión.- Para la determinación de la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería, se efectuará los ensayos de laboratorio correspondientes, de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.613 y 339.604. 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. FIC UNSA

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Dimensional.- Para 3. 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. 4. Alabeo.- Para la determinación del alabeo de las unidades de albañilería, se seguirá el procedimiento indicada en la Norma NTP 399.613. 5. Absorción.- Los Absorción.- Los ensayos de absorción se harán de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.604 y 399.l613. CLASIFICACION DE ESTRUCTURALES

LAS

UNIDADES

DE

ALBAÑILERIA

PARA

FINES

La norma provee el siguiente cuadro para la clasificación de la unidad, en función de los resultados obtenidos en los ensayos mencionados en líneas precedentes.

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MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS:

Vernier Regla Metálica Precisión: 0.001 cm

Precisión 0.1 cm

Cuñas Precisión: 0.1 cm

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Prensa

PROCEDIMIENTOS DE LOS ENSAYOS 1.- VARIACION DE DIMENSIONES Se midieron las dimensiones de diez unidades (largo, ancho y alto) elegidas aleatoriamente. Las mediciones se hicieron en cada cara, de manera que se obtuvieron cuatro medidas por cada dimensión requerida. El procedimiento descrito anteriormente se realizó con un vernier; para obtener una mejor precisión. Una vez obtenidos los datos se sacara un promedio y se hallara un porcentaje de variación. 2.-ALABEO Este ensayo se realizó en las diez unidades del ensayo anterior, con ayuda de una regla metálica y dos cuñas de metal, graduadas, con las cuales procedimos a determinar si el ladrillo en cuestión posee convexidad o concavidad; recalcando que este ensayo se realizó únicamente en las dos caras de asiento de cada ladrillo. Recordando: CONVEXIDAD Una cara presenta convexidad cuando al poner la regla metálica sobre su superficie se pueden observar dos haces de luz por debajo de la regla, ellos costados; su magnitud se determina con ayuda de las cuñas metálicas, que nos darán el valor del ancho entre el ladrillo y la regla metálica.

CONCAVIDAD Se da cuando el haz de luz aparece en el medio de la regla metálica, su magnitud se determina también con ayuda de las cuñas.

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En el ensayo se presentó el caso de que una unidad tenga concavidad por una cara y convexidad por la otra, o ambas en una misma cara, para tales casos se apuntaron los dos datos, pero para los cálculos se tomó como verdadero el de mayor valor.

3.-RESISTENCIA A LA COMPRESION (f’b) Para este ensayo se tomaron cinco muestras. En este ensayo se colocó la mitad de un ladrillo en una prensa y se sometió a compresión, luego se tomó nota del esfuerzo (kilo libras) que la prensa ejercía sobre la media unidad. Para ello se realizaron los siguientes pasos: 3.1.-Primero se cortaron las unidades en dos mitades con la cierra circular, previa marcación de la mitad del ladrillo con un crayón y humedecimiento de este, para evitar el polvo y atasco de la cierra; solo se trabajó con una mitad de cada ladrillo. 3.2.-Como las caras de asiento de los ladrillos no son lo suficientemente planas - como para distribuir los esfuerzos homogéneamente-, estas se cubrieron con una capa de azufre + soda causticas por ambas caras. Para este fin, se diluyó azufre + soda caustica dentro de una olla sobre una cocina, esta mezcla se tornó viscosa y liquida, al cabo de un tiempo.

3.3.- Una vez que alcanzó dicha consistencia se colocó esta mezcla en un recipiente; el cual con anterioridad, se cubrió con aceite para evitar que el recipiente se adhiera al azufre. El recipiente debe estar separado por una varilla de metal en dos secciones para colocar dos mitades de ladrillos.

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3.5.- Se espera un pequeño intervalo de tiempo y luego se le desprende del envase. Los pasos anteriores se repiten para la otra cara.

3.6.- Una vez que el azufre está seco en ambas caras se colocó el ladrillo en la prensa y se tomó el valor que presenta cuando es sometido a compresión. Todo esto se repite para las cinco muestras.

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CALCULOS Y RESULTADOS: ENSAYO DE VARIACIÓN DE DIMENSIONES Ensa Ensayo yo para para una una unid unidad ad de de dimen dimensió sión n nomin nominal al:: 10 14 24

VARIACION DEL LARGO: Ln=24cm 9

24.10

24.00

24.05

24.15

24.08

0.31

10

24.05

24.20

24.00

24.10

24.09

0.36 24.06

0.29

A1 (mm)

A2 (mm)

A2 (mm)

A3 (mm)

A promedio (mm)

v%)

1

140.21

142.00

143.40

142.00

141.90

1.36

2

143.00

142.60

144.00

142.40

143.00

2.14

3

142.00

142.00

143.00

142.90

142.48

1.77

4 5

142.50 143.65

142.30 142.70

143.50 143.60

142.80 143.00

142.78 143.24

1.98 2.31

6

143.80

142.30

142.40

142.40

142.73

1.95

7

142.70

142.20

143.80

142.00

142.68

1.91

SEGÚN LA NORMA: Se clasifica como…………………………………………………………… LADRILLO TIPO V

VARIACION DEL ANCHO: An=14cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A 1 ( mm)

A 2 (m m)

A 2 ( mm )

A 3 ( mm)

A p ro m e d i o ( m m )

v% )

140. 21 143. 00 142. 00 142. 50 143. 65 143. 80 142. 70 142. 40 142. 20 142. 50

142. 00 142. 60 142. 00 142. 30 142. 70 142. 30 142. 20 142. 10 142. 00 142. 40

143.40 144.00 143.00 143.50 143.60 142.40 143.80 143.40 143.20 143.90

142.00 142.40 142.90 142.80 143.00 142.40 142.00 142.40 142.40 142.00

141.90 143.00 142.48 142.78 143.24 142.73 142.68 142.58 142.45 142.70

1. 36 2. 14 1. 77 1. 98 2. 31 1. 95 1. 91 1. 84 1. 75 1. 93 1.89

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SEGÚN LA NORMA: Se clasifica como…………………………………………………………… LADRILLO TIPO V VARIACION DE LA HALTURA: Hn=10cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

H1 ( m m )

H2 ( m m )

H3 ( m m )

H4 ( m m )

H p rom e d i o ( m m )

v% )

100. 60 101. 40 102. 45 101. 20 101. 85 100. 70 100. 50 100. 80 101. 50 100. 70

100. 40 100. 40 100. 70 101. 00 101. 20 100. 60 100. 00 100. 10 100. 50 100. 00

101.35 101.65 101.20 99. 10 101.40 101.20 100.90 100.40 101.35 100.20

100.00 100.40 101.00 101.30 101.10 100.90 100.30 100.20 100.25 100.25

100.59 100.96 101.34 100.65 101.39 100.85 100.43 100.38 100.90 100.29

0. 42 0. 69 0. 96 0. 46 0. 99 0. 61 0. 30 0. 27 0. 64 0. 21 0.55

SEGÚN LA NORMA: Se clasifica como…………………………………………………………… LADRILLO TIPO V

POR LO TANTO SE CLASIFICA

LADRILLO TIPO V

COMO:

ENSAYO DE ALABEO Ladr Ladrillo illo

Concavid Concavidad ad (mm) Convexidad Convexidad (mm)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SE CLASIFICA SEGÚN LA NORMA

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2. 0 3. 5 2. 0 3. 0 3. 0 1. 5 2. 5 2. 0 2. 0 3. 0

0. 0 0. 0 1. 5 1. 5 3. 5 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 1. 0

3. 5

3. 5

LADRILLO TIPO IV

COMO:

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ENSAYO DE COMPRESÌON

MUESTRA R-5 R-4 R-3 R-2 R-1

A1

Ancho(cm) A2 11.83 11.83 11.93 11.76 12

L1 11.97 11.93 11.9 11.61 12.14

Largo(cm) L2 14.3 14.32 14.27 14.26 14.21 14.22 14.24 14.27 14.25 14.24

P(lb) 43000 46500 34000 43500 39500

MUESTRA Ancho(cm) Largo(cm) Área(cm) P(kg) F`b(kg/cm2) F`b(kg/cm 2) R-5 11.9 14.31 170.289 19522 114.640 R-4 11.88 14.265 169.468 21111 124.572 R-3 11.915 14.215 169.372 15436 91.137 R-2 11.685 14.255 166.570 19749 118.563 R-1 12.07 14.245 171.937 17933 104.300 F`b(kg/cm2) 110.642 S 13.167 V (%) 11.900 F`b(kg/cm2) 97.476 SE CLASIFICA COMO LADRILLO TIPO III ENSAYO DE ABSORCION MUESTRA Wseco(kg) Whumedo(kg) %Absorción R-1 1.715 2.000 16.618 R-2 1.814 2.155 18.798 R-3 1.781 2.119 18.978 R-4 1.76 2.092 18.864 R-5 1.768 2.107 19.174 ABS (%) 18.486

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ENSAYO DE SUCCION MUESTRA R-6 R-7 R-8 R-9 R-10

Ancho(cm) A1 A2 L2 14.22 14.2 14.22 14.23 14.22 14.3 14.18 14.18 14.2 14.21

Largo(cm) Wsucción(kg) Wseco(kg) (1min) L2 24.1 24.1 3.633 3.753 24.1 24.1 3.622 3.743 24.2 24 3.606 3.758 24 24 3.598 3.717 24.1 24.1 3.661 3.788

MUESTRA Ancho(cm) Largo(cm) Área(cm2) Wseco(gr) Wsuccion(gr) R-6 14.21 24.1 342.461 3633 3753 R-7 14.225 24.1 342.823 3622 3743 R-8 14.26 24.1 343.666 3606 3758 R-9 14.18 24 340.320 3598 3717 R-10 14.205 24.1 342.341 3661 3788 SUCCION

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Succion(gr/200cm2min) 70.081 70.590 88.458 69.934 74.195 74.652

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EN CUANTO AL PORCENTAJE DE PERFORACION - PORCENTAJE PORCENTAJE DE VACIOS (ART. 3.25 – 3.26 E070) Sólidas o Macizas.- Son aquellas unidades en que cualquier sección paralela a la superficie de asiento presenta un área neta mayoral 70% del área bruta de la misma sección. Huecas.- Son aquellas unidades en que cualquier sección paralela a la superficie de asiento presenta un área neta menor al 70% del área bruta de la misma sección. A partir de los ensayos ensayos realizados realizados tenemos tenemos los siguientes siguientes resultados: resultados: MUESTRA

1

2

3

4

5

AREA BRUTA (cm2)

341.77

334.09

339.11

339.36

342.25

AREA VACIOS (cm2)

127.53

126.67

126.01

122.69

126.45

AREA NETA (cm2)

214.24

207.42

213.09

216.67

215.80

AREA NETA (%)

62.68

62.08

62.84

63.85

63.05

CLASIF. DE UNIDAD

HUECA

HUECA

HUECA

HUECA

HUECA

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CARACTERISTICAS DE LA UNIDAD FECHA FABRICA TIPO

MAYO-JULIO 2012 DIAMANTE FORTALEZA H10

PORCENTAJE DE VACIOS DIMENSIONES PROMEDIO

VARIACION DIMENSIONAL

37.07%

LARGO

24.06 cm

ANCHO

14.27 cm

ALTURA

10.08 cm

CLASIFICACION E0.70

LARGO

0.29 mm

TIPO V

ANCHO

1.89 mm

TIPO V

ALTURA

0.55 mm

TIPO V

3.5 mm

TIPO IV

97.47 kg/cm2

TIPO III

ALABEO RESISTENCIA A LA COMPRESION

TIPO DE UNIDAD

TIPO III

Norma E.070

ABSORCION

18.49%

SUCCION

74.65 gr/200cm2/min

4.-CONSTRUCCIÓN 4.-CONSTRUCCIÓN DE LOS PRISMAS DE ALBAÑILERÍA ALBAÑILERÍA Se tuvo en cuenta las siguientes consideraciones: o Facilidad constructiva, constructi va, empleando un número entero de unidades. o Almacenamiento de las pilas. o Facilidad en el transporte desde la obra hasta el laboratorio. laboratori o. o Maniobrabilidad en el laboratorio, al momento de colocar el refrentado a las pilas y en la instalación de las pilas en la máquina de ensayo. Con estas consideraciones se construyeron pilas de 3 hiladas hechas con ladrillos Diamante industrial dando lugar aún total de 3 pilas con junta de 1.5 cm y 3 pilas con junta de 1.0cm. En todos los prismas se mantuvo constante los materiales así como la mano de obra, además cada prisma se ensayó a los 21 días de edad, con lo cual también se mantuvo constante el tiempo de fraguado. La construcción de los prismas se realizó en el mismo día de trabajo. Para la construcción de las pilas se siguieron los siguientes pasos: -

Se procedió a regar los ladrillos de arcilla debido a su alta succión. Las unidades se asentaron una sobre otra otra con las superficies limpias de polvo y sin agua libre, el asentado se realizó presionando verticalmente las unidades sin bambolearlas. Los prismas se construyeron verificando su verticalidad con una plomada y nivel.

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-


El espesor de las juntas de mortero fue de 1.5 cm y de 1.0 cm.

Con todos los prismas se tuvo mucho cuidado al momento de transportarlos, solo se movieron para el proceso de refrendado dos días antes del ensayo y el mismo día del ensayo, teniendo cuidado de no causar daños. RESISTENCIA DE PRISMAS DE ALBAÑILERIA PREPARACIÓN PARA EL ENSAYO Los prismas de albañilería antes de ser ensayadas fueron medidas.. Para eliminar las irregularidades de las superficies en contacto con los cabezales del equipo de ensayo, se utilizó un refrendado superior e inferior, compuesto por una mezcla de yeso y cemento; este refrendado se realizó dos días antes del día del ensayo, para así evitar posibles problemas por falta de resistencia debido a un recubrimiento reciente. El refrendado de yeso y cemento es una mezcla muy rica en cemento, por este motivo el tiempo de fraguado de la mezcla es muy corto. El procedimiento de refrendado con yeso – cemento comienza con el rellenado de las perforaciones del prisma ,para después colocar el molde. La función del molde es servir como encofrado del recubrimiento. Finalmente se esparció uniformemente la mezcla con la ayuda de un badilejo y se la dejó secar, para después proceder de la misma manera con el recubrimiento del otro extremo del prisma.

ENSAYO DE COMPRESION EN PILA El ensayo de compresión en las pilas de albañilería sirve para determinar la resistencia a compresión axial (f’m) referida al area bruta de la sección transversal.

Esbeltez de la Pila La esbeltez se define como la relación entre la altura de la pila y su espesor (la menor dimensión de la sección transversal).Este valor debe estar comprendido entre 2 y 5, aunque los valores mas representativos del comportamiento de la albañilería oscilan entre 4 y 5.La Norma E.070 adopta como esbeltez estándar al valor 5. En pilas “pequeñas”, los valores de resistencia a compresión son mayores que los que arrojarían las pilas “esbeltas”, debido a la mayor restricción al desplazamiento lateral

inducida por los cabezales del equipo de ensayo en las pilas de poca esbeltez. Por esta razón la Tabla 10 de la Norma E070 proporciona “factores de corrección por esbeltez”.

Estos factores difieren de los indicados en la NTP 399.605-2003 (INDECOPI), que son iguales a los especificados en ASTM C1314-00Aa, donde la esbeltez estándar es 2. Sin embargo los valores de la Tabla 10 están justificados mediante pruebas experimentales hechas en 60 pilas construidas con materiales locales. Asimismo, se recomienda que las pilas consten de por lo menos 3 hiladas.

TABLA NUMERO 8:INCREMENTO DE f'm y v'm POR EDAD FIC UNSA

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Edad Ladrillos de arcilla Muretes Bloques de concreto Pilas

14 dias 1.15 1.25

21 dias 1.05 1.05

1.1

1

Ladrillos de arcilla y Bloques de concreto.

Técnica de Ensayo Las pilas pueden ensayarse en una maquina universal o en una maquina de ensayos similar. El ensayo debe realizarse a velocidad uniforme, sin producir impactos, de modo que su duración este comprendida entre 3 y 4 minutos. Si el ensayo se ejecuta controlando la velocidad de aplicación de carga, esta puede ser de 5 ton/min. Cuando existe la posibilidad de medir el desplazamiento entre los cabezales del equipo de ensayo, se puede adoptar una velocidad de 1 mm/min.

Resistencia característica a compresión axial (f’m) La resistencia individual a compresión axial de una pila (fm) se obtiene dividiendo la carga de rotura entre el área bruta de la sección transversal,sin importar que la unidad de albañilería utilizada califique como hueca o solida,sea ladrillo o bloque. Este valor se corrige por el factor de esbeltez especificado en la Tabla 10 de la Norma E070,y si la edad de las pilas es distinta a la estándar (28 dias),se corrige por el factor indicado en la Tabla 8. Una vez ensayadas todas las pilas, se obtiene el valor promedio (f’m) y la desviación estándar (σ) de la muestra ensayada, para después evaluar, de acuerdo a la Norma E070,la resistencia característica (f’m),restando al valor promedio una desviación

estándar: f’m=fm-σ

El restar una desviación estándar al valor promedio estadísticamente significa que el 84 % de las pilas ensayadas tendrán una resistencia mayor que el valor característico. Paralelamente puede obtenerse la dispersión porcentual de resultados como: 100 (σ/fm).Una dispers ión superior al 30 % es inaceptable, y quiere decir que existen fallas en la mano de obra o que los materiales utilizados no tienen la calidad adecuada. TABLA NUMERO 10:FACTORES DE CORRECCION DE f'm POR ESBELTEZ Esbeltez FIC UNSA

2

2.5

3

4

4.5

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Factor

0.73

0.8

0.91

0.95


0.98

1

Formas de falla El comportamiento y tipo de falla de las pilas ante cargas axiales están influenciadas por la interaccion que se desarrolla entre las caras de asiento de las uindades y el mortero.Las unidades y el mortero tienen diferente rigidez.Entonces al ser sometidos al mismo esfuerzo normal,y al estar integrados los materiales,el material menos deformable (generalmente las unidades)restringe las deformaciones transversales del material mas deformable (el mortero),introduciéndole esfuerzos de compresión en la dirección transversal,que se traducen en tracciones laterales sobre la unidad,que dan lugar a las grietas verticales. La falla ideal de las pilas de albañilería es una grieta vertical en la cara de menor dimensión,que corta unidades y mortero,producida por tracción debida a la expansión lateral (efecto de Poisson)causada por la compresión aplicada.En cambio las fallas por trituración de la unidad son indeseables por ser frágiles y explosivas,esta falla se presenta por lo general cuando se utilizan unidades huecas.Por lo general,las fallas en las pilas aparecen de forma brusca,dado que se trata de materiales frágiles no reforzados. Para unidades de baja resistencia (por ejemplo ,ladrillos King Kong Artesanal)por lo general,la falla ocurre por aplastamiento local de las unidades. La falla por aplastamiento en una zona localizada de la pila,o aplastamiento por pandeo de la pila,también puede ocurrir cuando existen efectos distintos a los de compresión pura,particularmente cuando aparecen componentes de flexion (pandeo).Esta se da por:imperfecciones en la construcción reflejada en la configuración geométrica del espécimen,por una falta de paralelismo entre las caras de asiento extremas,o por la falta de alineamiento entre el eje de carga y el eje longitudinal de la pila. MEMORIA DE CÁLCULO ENSAYO DE COMPRESION AXIAL EN PILAS (f’m)

OBJETIVO Comprobar la resistencia a compresión Axial de las pilas de albañilería usando el tipo King Kong H-10 (10*14*24) de la ladrillera ladriller a diamante, de manera empírica mediante ensayos en el laboratorio. 1. HERRAMIENTAS Y EQUIPO:

- Maquina para ensayos a compresión. - Capin de Azufre - Tres pilas de albañilería 2. PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

- Medir en cada espécimen el largo, ancho y alto, con la precisión de 1 mm. - Colocación del Capin de Azufre. FIC UNSA

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- Preparación del equipo a compresión. - Colocación del espécimen verificando la posición correcta de la Pila. - Aplicación de la fuerza a compresión utilizando la maquina de ensayo , hasta falla por compresión axial.

Fórmula para determinar determinar la compresión compresión axial de la pilas H-10

f ' m

P ( Kg / cm2) A

P : Fuerza (kg.) A : Área de la Pila (cm2)

DATOS:

PIL A A1 A2 A3 B1 B2 B3

JUNTA (cm) 1.5 1.5 1.5 1.0 1.0 1.0

ALTURA 1 (cm) 33.2 32.8 33.1 32.0 33.0 32.5

ALTURA 2 (cm) 33.5 32.7 33.5 31.5 33.5 32.7

PILA A1 A2 A3 B1 B2 B3

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LARGO 1 (cm) 24.0 24.1 24.0 24.0 24.2 24.2

P (lb) 47000 59000 63000 41000 59000 67000

LARGO 2 (cm) 24.2 24.0 24.0 23.8 23. 8 24.4 24. 4 24.1 24. 1

ANCHO 1 1(cm) 14.5 14.2 14.1 14.3 14.2 14.4

ANCHO 2 (CM) 14.0 14.2 14.2 14.2 14.4 14.4

P (kg) 21318.8428 21318.8428 26761.9516 26761.9516 28576.3212 28576.3212 18597.2884 26761.9516 30390.6908

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ALTURA PROM. 33.45 32.75 33.30 31.75 33.25 32.60

LARGO PROM. 24.10 24.05 24.00 23.90 24.30 24.15

ESBELTEZ 2.340 2.306 2.353 2.228 2.325 2.264

ANCHO PROM. 14.25 14.20 14.15 14.25 14.30 14.40

FACTOR 0.778 0.773 0.779 0.762 0.776 0.767

f'm f 'm (kg/cm2) 62.077 78.364 84.147 54.606 77.015 87.390

Correccion por numero de Dias (21 dias) f'm. 48.274 48.274 60.566 60.566 65.590 65.590 41.606 41.606 59.727 59.727 67.023 67.023

f'm CORREGIDO por el factor de esbeltez

f’m A f’m B

Desviación estándar A Desviación estándar B

58.144 56.119 8.91 13.09

f'm A= 49.235 kg/cm2 f’m B= 43.031 kg/cm2

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La corrección por días es igual a 1, ya que para una edad de 21 días ya se podría asegurar de que llego a su resistencia final. La falla ideal de las pilas de albañilería es una grieta vertical en la cara de menor dimensión, que corta unidades y mortero producida por tracción debida a la expansión lateral (efecto de Poisson). En unidades huecas la falla en pilas es de forma brusca, frágil y explosiva.

falla fragil en la sección ,más débil.

falla para mortero de 15mm, se aprecia una falla por el lado mas angosto.

CONCLUSION PARCIAL: Para Pilas, nos corresponde f´m 69.41 Kg/cm2, de acuerdo a lo ensayos

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OTA: a) Hay que tomar en cuenta los efectos de esbeltez, esbeltez, como vemos en nuestros cálculos la esbeltez esta dentro de los rangos permitidos que son entre 1.5 a 3. b) La resistencia a compresión axial de la albañilería ( ƒ’m) depende directamente de la resistencia a compresión de las unidades de albañilería (ƒ ’b). Valores muy dispersos de ƒ ’b darán valores incoherentes de ƒ ’m, Debido a esto se considera que es una buena medida, establecida en la norma, la de establecer como criterio de aceptación de las unidades de albañilería industriales, un Coeficiente de Variación igual o menor a 20. c) Los valores para las dos diferentes juntas son casi iguales, que supone que la resistencia a la compresión axial es muy similar para ambas juntas aunque los resultados dispersos para cada junta nos hacen dar cuenta de que las muestras no fueron elaboradas de una forma correcta ya que todos los materiales fueron los mismos y aunque la mano de obra fue la misma se deben de tomar con cuidado estos resultados.

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ENSAYO DE MURETES DE ALBAÑILERIA A LA COMPRESION DIAGONA ESPECIMENES DE ENSAYO TAMAÑO Y FORMA Los especímenes serán muretes cuadrados con una dimensión mínimo de 600 mm x 600 mm, abarcando por los menos dos unidades enteras de albañilería por hilada. NUMERO DE ESPECIMENES Los ensayos se harán por lo menos tres muretes iguales, constituidos utilizando en todos la misma unidad de albañilería, mortero y mano de obra. CURADO Después de la construcción, los muretes no deberán ser movidos por lo menos durante 7 días, serán almacenados al aire en el laboratorio por lo menos 28 días.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: Medir en cada espécimen el largo y el alto del murete, cada lectura se obtendrá midiendo en la parte superior e inferior ya sea el largo o el ancho.  Capiar con arcilla los cantos que van a ser colocados en la compresora.  Obtener estas dimensiones para calcular el area bruta de corte.  Preparación del equipo a compresión  Colocación del espécimen verificando la posición correcta del murete. o En esta parte tener presente que el murete debe estar verticalmente nivelado mediante la plomada a fin de evitar excentricidades que conducen al volteo del murete por estabilidad  Aplicación de la fuerza a compresión utilizando la gata hidráulica, hasta falla por rotura. La aplicación de la carga se hará en forma lenta a velocidad constante.

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FORMULA PARA HALLAR V`m

DIMENSIONES MUESTRA A-1 A-2 A-3

LARGO(cm) 65.5 65 65.8 65.8 65.8 65.8

LARGO PROM MUESTRA (cm) A-1 65.25 A-2 65.8 A-3 65.8

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ALTO(cm) 65.5 65.5 55.8 66.5 65.1 65.5 ALTO PROM (cm) 65.5 61.15 65.3

DIAGONAL (cm) 92 92 92.7 92.7 92 92 DIAGONAL PROM (cm) 92 92.7 92

ESPESOR(cm) 14.5 14.5 14.5 14.4 14.4 14.4 ESPESOR PROM (cm) 14.5 14.45 14.4

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Calculo de Vm

Área del Pistón

25.72 σe

σ i (psi) σ f (psi) σ e (psi) An(cm2) (kg/cm2) 1334.00 1200 4900 3700 260.14 1339.52 1200 5100 3900 274.20 1324.80 1200 4800 3600 253.11

A-1 A-2 A-3

Pu(kg) 6690.85 7052.52 6510.02

CALCULO V’m

MUESTRA A-1 A-2 A-3 V m (prom) desvi stand V'm (kg/cm2)

Vm(kg/cm2) 5.02 5.26 4.91 5.06 0.18 4.88

-Lo cual significa y al menos el 84 % de nuestros muretes serán mayores que 4.88 kg/cm 2 . -En este caso todos pasan el valor característico caract erístico COMPARACIÓN DE LA NORMA F’M Y V’M V'm

F'm 4.88

(f'm)^0.5 49.24 7.02

v'm<=(f'm)^0.5 4.88 <= CUMPLE

7.02

- No se realizo corrección por días puesto han sido ensayadas en los 28 días caso distinto de f’m que se ensayo a los 21 días.

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Vm 5.02 5.26 4.91



-Nuestras unidades son King Kong industrial indu strial por lo tanto nuestro valor val or cercano debería llegar 8.1 kg/cm 2 CARACTERISTICAS DE LA UNIDAD FECHA FABRICA TIPO

MAYO-JULIO 2012 DIAMANTE FORTALEZA H10

PORCENTAJE DE VACIOS DIMENSIONES PROMEDIO

VARIACION DIMENSIONAL

LARGO

24.06 cm

ANCHO

14.27 cm

ALTURA

10.08 cm

CLASIFICACION E0.70

LARGO

0.29 mm

TIPO V

ANCHO

1.89 mm

TIPO V

ALTURA

0.55 mm

TIPO V

3.5 mm

TIPO IV

97.47 kg/cm2

TIPO III

ALABEO RESISTENCIA A LA COMPRESION

TIPO DE UNIDAD

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37.07%

TIPO III

Norma E.070

ABSORCION

18.49%

SUCCION

74.65 gr/200cm2/min

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CONCLUSIONES 

la unidad de albañilería se clasifica como una unidad hueca .



La Unidad Presenta una succión de 73 gr/200 cm2/min que es alta.Los valores de succión obtenidos fueron mayores que 20 g/200cm2-min, esto determinó la necesidad de regar las unidades de albañilería por espacio de 30 minutos, unas 10 a 15 horas antes de ser asentadas de acuerdo con la norma E.070.



La Unidad Presenta una absorción de 18.62% . La norma E.070 establece que la absorción en las unidades de arcilla debe ser menor al 22% como criterio de aceptación, este criterio es cumplido por todas las unidades de albañilería utilizadas en estos ensayos.



Los resultados de la variación variación dimensional y el alabeo , presentan presentan valores bajos; de acuerdo con la norma E.070. Por tanto, los resultados de los ensayos de resistencia a compresión (ƒ’b), son los que determinan la clasificación de las unidades de albañilería, como:f’b=129.30 kg/cm2, lo clasificamos como “Ladrillo TIPO III”



Nos corresponde f´m69.41 Kg/cm2, de acuerdo a lo ensayos de pilas.

 La resistencia a compresión axial de la albañilería (ƒ’m)

depende directamente de la resistencia a compresión de las unidades de albañilería (ƒ’b). Valores muy dispersos de ƒ’bdarán valores incoherentes de ƒ’m, Debido a esto se considera que es una buena medida, establecida en la norma, la de establecer como criterio de aceptación de las unidades de albañilería industriales, un Coeficiente de Variación igual o menor a 20.



En el ensayo en pilas no se apreció una falla típica, ya que la mayoría de fallas se dio en la zona más angosta y con desprendimiento de las unidades de albañilería. Esto puede deberse a que la unidad es hueca.

 Nos corresponde v’m= 8.32 Kg/cm2, de acuerdo a lo ensayos de muretes. 



Para el ensayo de muretes se observó fallas escalonadas y mixtas, esto indica que no existe una buena adherencia entre el mortero y las l as unidades. En el murete k-6 se puede ver que la falla local se debe a que la unidad califica como hueca, y a un error en su construcción en el que no se taponeó correctamente los alveolos de la esquina en que se aplica la carga.

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RECOMENDACIONES 

Para el armado de de pilas y muretes las unidades de albañilería deben haber sido regadas por espacio de 30 minutos, unas 10 a 15 horas antes de ser asentadas de acuerdo con la norma E.070.



Para el ensayo de muretes se debe rellenar al menos 4 hileras de alveolos con mortero 1:3, Seguir de cerca que se haga haga este proceso para evitar fallas locales, esto en las unidades de las esquinas donde se aplica la carga.



Revisar el equipo de ensayo de muretes el cual necesita una corrección a su altura para poder ensayar libremente los muretes, haciendo uso de la rotúla r otúla en la base.

BIBLIOGRAFIA  “Diseño y Construcción de Estructuras Sismoresistentes de Albañilería”, Angel San

Bartolome, Daniel Quiun y Wilson Silva.  “Albañilería Estructural”, Hector Gallegos y Carlos Casabone. 

Norma E.070



Apuntes de Clase – Albañilería Estructural - UNSA

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Informe Unidades Alba 2012

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