ANTECEDENTES La mampostería es uno de los elementos de la construcción que tiene una gran diversidad de usos desde la antigüedad hasta nuestros días, ya que la mayor parte de la construcción es estructural Inicialmente la mampostería se elaboraba con piedra labrada que se unía mediante una argamasa de cal o simplemente acomodándolas unas junto a otras sin la presencia de otro elemento que las junte esto se realizaba hace miles de años atrás. Y aun así han durado hasta nuestros días. En virtud de esto fue necesaria la elaboración de un elemento estructural que brinde seguridad total en las construcciones que ahora son mucho más grandes y complejas. Utilizando los materiales que nos provee la naturaleza hemos sido capaces de crear la mampostería de distintos tipos
según las cualidades que
necesitamos para su empleo. La mampostería como sistema constructivo, puede ser de tipo estructural o no estructural su diferencia radica en que
las cargas
que tienen que soportar. De la mampostería estructural podemos sacar muchísimas ventajas y usos si está bien diseñada. Por ejemplo para viviendas de mampostería de ladrillos o bloques de hormigón así como cualquier obra en general construida con sistemas tradicionales o no tradicionales, si está bien diseñada y construida no debería tener problemas durante su vida útil. Sin embargo, a veces por un diseño incorrecto, por no construir de acuerdo a las reglas o normas establecidas, debido a problemas o fenómenos climáticos extremos o cambios de las propiedades de los suelos, o bien por un mal uso de la edificación, pueden aparecer algunas patologías o vicios de construcción
Actualmente se combinan varios elementos estructurales como hierros, aluminios para garantizar la estabilidad misma de una construcción y depender menos de la mampostería como se hacía 1
antiguamente, gracias a la tecnología e investigación estamos en capacidad de elaborar megacontrucciones imaginables que nos permiten sacar el mejor provecho a la geografía de nuestro entorno.
MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL
Mampostería etimológicamente significa ‘’ puesto con la mano’’ que es la esencia de un sistema que consiste en construcción de muros. La mampostería constituye la unión de bloques o ladrillos de arcilla o de concreto con un tipo de mortero para conformar sistemas monolíticos tipo muro, que pueden resistir acciones producidas por las cargas de gravedad o las acciones de sismos
o viento en las
edificaciones. La mampostería puede ser estructural o no estructural: Es estructural si los muros que conforma tienen que soportar tanto su propio peso además de las cargas verticales y horizontales sobre sus planos. Es no estructural si los muros solamente tienen que soportar su propio peso, estos sirven para dividir los espacios de un área determinada. Ambos tipos de mampostería se las elabora más comúnmente de concreto con piezas perforadas verticalmente o macizas. También se puede encontrar un tipo de mampostería arquitectónica cuya elaboración se ha desarrollado para que se presente un diseño o acabo especial estos pueden ser independientes de su función estructural. Estos acabados se visualizan en la superficie plana expuesta que se pueden hacer en los ladrillos o bloques. En toda obra civil se utiliza algún tipo de mampostería especial dependiendo de la función que vaya a desempeñar destacando factores como resistencia, durabilidad y seguridad. 2
Para poder Identificar los beneficios, desventajas y su uso debemos conocer el tipo de mampostería estructural que se puede presentar así como su composición y características que le dan las propiedades únicas de cada una.
Clasificación: Dentro de la mampostería podemos encontrar: Mampostería Reforzada.- Es una estructura conformada por piezas de mampostería que tienen una perforación de forma vertical, que se encuentran
unidas
por
medio
de
mortero,
que
es
reforzada
internamente con barras y alambres de acero.
Características: El sistema aprovecha conjuntamente el comportamiento del concreto fundido en las celdas y la mampostería. Las piezas o unida de utilizadas son de perforación vertical. La mano de obra
es costosa si se
compara con otros tipos de
mampostería ya que por su forma se considera como mampostería especializada.
La mampostería se clasifica según sea la forma de reforzarla en las siguientes. 3
1-Mamposteria reforzada totalmente inyectada. Constituye aquella que tiene todas las celdas inyectadas de mortero de relleno y el esfuerzo vertical es colocado en dichas celdas con espacios menores a 1.20m. 2.-Mamposteria reforzada Parcialmente Inyectada. Es casi igual a la anterior pero esta se diferencia que no en todas sus celadas van inyectadas solo en donde se coloca refuerzo. 3.- Mampostería parcialmente reforzada En esta mampostería la cantidad de refuerzo colocado. Es aproximadamente la mitad y el espacio
de separación está en un
máximo de 2.40m.
Mampostería
Simple
(No
Reforzada).-
Es una estructura
conformada por piezas de mampostería unidas por un mortero que no cumplen las cualidades mínimas de refuerzo establecidas para la mampostería parcialmente reforzada. Características:
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Se puede utilizar ladrillos o bloques macizos
o de perforación
horizontal junto con morteros de baja resistencia. La mano de obra no es especializada
Mampostería de Muros Confinados.- Es la estructura conformada por piezas de mampostería unidas por medio de mortero, reforzada de
manera
principal
con
elementos
de
concreto
reforzado
construidos alrededor del muro o piezas de mampostería especiales donde se vacíe el hormigón de relleno logrando un confinamiento a la mampostería. pueden ser
Cuando se empleen estas piezas especiales, éstas consideradas como parte del recubrimiento de los
elementos de concreto reforzado.
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Características: Las piezas de mampostería
están unidas mediante un mortero de
pega y los elementos de confinamiento son de concreto reforzado. Estos elementos aportan características especiales para que se tenga un buen comportamiento estructural. Son frecuentemente utilizadas como sistemas de entre piso lozas macizas de concreto reforzado. La mano de obra es más bajo que la mampostería reforzada.
Mampostería de muros Diafragma Es una estructura donde los muros se comportan como elementos estructurales que soportan cargas horizontales de
los pórticos de
concreto reforzado que los rodean. Este tipo de mampostería no está autorizada a ser usada en construcciones nuevas ya que no existen las garantías suficientes del comportamiento monolítico y compartible entre pórtico y muro.
Características: Se admite cualquier tipo de mampostería autorizada por la NEC. Los muros son construidos después de los pórticos. Cada uno de los muros tienen que estar rodeados por pórticos de concreto reforzado.
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Solo se puede emplearse
en remodelaciones de edificaciones
existentes. La mano de obra es más baja que la mampostería reforzada.
CLASES
DE
MAMPOSTERIA
PARA
MUROS
RESISTENTES Según la forma de disposición de las armaduras, se consideran dos clases básicas de mampostería para muros resistentes:
Mampostería Encadenada Mampostería Reforzada con Armadura Distribuida
Mampostería Encadenada Es aquella que se encuentra confinada por columnas y vigas de encadenado conformadas y dispuestas según se establece en el Capítulo 9 de esta PARTE III del Reglamento. La Mampostería Encadenada, a su vez, se clasifica en los siguientes tipos: a) Mampostería Encadenada Simple Es aquélla en que no se dispone armadura en ninguna junta horizontal b) Mampostería Encadenada Armada Es aquélla en que las juntas horizontales llevan armadura de acuerdo con lo establecido en el artículo 7.8. En este tipo de mampostería, se considera que la armadura no aumenta significativamente la resistencia del muro, pero mejora su ductilidad y contribuye a mantener su integridad. c) Mampostería sin encadenados verticales Es aquélla en que se prescinde de las columnas de encadenado. Este tipo de mampostería sólo podrá utilizarse en
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muros interiores construidos de ladrillos cerámicos macizos, en las zonas sísmicas 1 y 2, siempre que se cumplan los requisitos establecidos en los Capítulos 5 y 6 de esta PARTE III del Reglamento.
Mampostería Reforzada con Armadura Distribuida Es aquella en que se dispone armadura horizontal y vertical distribuida en todo el muro, colocada de manera tal que acero y mampostería trabajen en forma conjunta.
DISEÑO Cuando se va a
construir es necesario elaborar un anteproyecto
técnico de ingeniería donde se caracterizan cada uno de los elementos
necesarios
para
obtener
el mejor resultado
en la
realización de la obra. Entonces es aquí donde se comienza el diseño estructural de la mampostería, donde se determinan las propiedades, físicas y mecánicas óptimas para el empleo de la mampostería en la que intervienen los siguientes factores. Los mampuestos Los mampuestos integrantes de Muros Resistentes se clasifican según los siguientes tipos:
Ladrillos cerámicos macizos Bloques huecos portantes cerámicos Bloques huecos portantes de hormigón 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.
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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. En ningún caso la altura de los mampuestos será mayor que 2/3 de su longitud, con excepción de los medios mampuestos utilizados en los bordes
verticales
de
los
muros
para
obtener
la
trabazón
correspondiente. En general, no se admitirá la utilización de los bloques huecos con tubos horizontales para la construcción de muros resistentes, debido a las dificultades que se presentan para ejecutar las juntas verticales y al comportamiento frágil que demuestran. Excepcionalmente se admitirá su utilización en muros resistentes, si en su diseño se adoptan
disposiciones
especiales
destinadas
a
evitar
los
inconvenientes mencionados y garantizar su resistencia, lo que deberá comprobarse mediante ensayos. En muros resistentes, se admitirá la utilización de mampuestos elaborados con materiales distintos de los especificados, siempre que satisfagan los requisitos que en este Reglamento se establecen para los
mampuestos
cerámicos
y
de
hormigón,
lo
que
deberá
comprobarse mediante ensayos.
Dimensiones
La mampostería depende enormemente de la tamaña que se requiera de las mismas ya están formadas por el acople de los bloques o ladrillos que solos muchas de las veces no cumplen con las cualidades mínimas y hay que reforzarlos con acero y concreto. Los bloques pueden ser de arcilla cocida, de concreto, o de material sílico-calcáreo, con ancho de 10, 15 o 20 cm, longitud de 20, 30 o 40 cm y altura de 10, 15 o 20cm.
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Para garantizar la calidad de cada una de las piezas estas deben cumplir con exigencias establecidas en normas como: Ladrillos de materiales cementicos: -Unidades de perforación vertical (Bloque) portantes: Norma ASTM C90 -Unidades macizas (tolete) portantes: ASTM C55 Para ladrillos de arcilla -Unidades de perforación vertical (bloque) Debe cumplir ASTM C34 -Unidades de arcilla
maciza para mampostería estructural (tolete)
Debe cumplir ASTM C652
Mampostería de piedra
Pero también se puede formar mampostería con piedras, escogidas especialmente que pueden tener formas regulares o no. Este sistema permite una reducción en los desperdicios de los materiales empleados y genera fachadas portantes; es apta para construcciones en alturas grandes. La mayor parte de la construcción es estructural.
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Mortero
Es una mezcla de un material aglutinante (Cemento portland) y un material de relleno agregado fino o arena con agua y aditivos que al endurecerse presenta propiedades químicas, físicas y mecánicas similares a las del concreto y es ampliamente utilizado para pegar piezas de mampostería en la construcción de muros o recubrirlos. Para la mampostería estructural se destacan dos tipos de mortero: el mortero de pega y el mortero de relleno. MOSTERO DE PEGA: La función de este mortero es el de unir los bloques de mampostería, el mortero ideal debe tener buena trabajabilidad en estado húmedo y de be tener buena resistencia y adherencia al fraguar
que asegure la integridad
estructural y
durabilidad de la mampostería MORTERO DE RELLENO: Esta es una mescla con un contendido alto de cemento destinada a la solidificación de algún sector de un muro.
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Tipificación de los morteros para juntas Los morteros utilizados en la ejecución de las juntas horizontales y verticales de los elementos estructurales de mampostería, se tipifican en función de su resistencia mínima a compresión a 28 días según lo indicado en la siguiente Tabla.
La tabla. Tipificación de los morteros según su resistencia. La resistencia a compresión de los morteros se determinará con los procedimientos usuales sobre probeta cúbica de 7 cm de arista. Tipos de juntas:
Resistencia a los esfuerzos
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Resistencia a compresión de la mampostería:
Es la
resistencia a compresión sin tomar en cuenta los efectos de las coacciones de sustentación, esbeltez o excentricidad de cargas. Resistencia a corte de la mampostería: Resistencia de la mampostería sometida a esfuerzos cortantes. Resistencia a flexión de la mampostería: Resistencia de la mampostería a flexión pura. Resistencia de anclaje por adherencia:
es la
resistencia de
adherencia por unidad de superficie entre la armadura y el hormigón o mortero, cuando la armadura está sometida a esfuerzos de tracción o compresión. Los materiales que se necesitan para elaborar mampostería con las resistencias a los esfuerzos están normados por las leyes y sus valores son proporcionados por los ensayos también normados a los que son sometidos estos materiales.
Rigidez
Esta propiedad es medida por el módulo de Young y varia entre3.5GPA para ladrillos de baja resistencia hasta 34.0GPa para resistencias altas
Contenido de humedad
El contenido de humedad en un mampuesto debe ser controlado bajo nor5mas estrictas ya que de esta propiedad depende la estabilidad del mismo mientras más húmedo la mampostería se hará más frágil y no podrá resistir los esfuerzos que se aplican sobre ella. Claro que cuando recién se está levantando el muro tiene cierta humedad producto del mortero con la cual se está uniendo la mampostería pero esta humedad al desaparecer le debe de dar una gran resistencia si esta va controlado por lo contrario haría que la mampostería no sirva. La capacidad de absorbes humedad debe estar controlada entre el 6 y 12% del peso. 13
Contracción por secado
El material por cambio de temperatura puede variar en su tamaño como en su resistencia. Ya que al construir una mampostería esta obviamente al pasar de los días se ira secando con la característica principal de ir adquiriendo resistencia. Las variaciones de temperatura y de humedad producen dilataciones y contracciones en los materiales. En los diseños deben a veces contemplarse juntas para absorber los movimientos. Al enfriarse o al perder humedad un muro se contrae. En muros muy extensos, de longitudes superiores a 8 m, es conveniente cortar el paño con un refuerzo vertical o una junta de control, o bien incorporar algún refuerzo horizontal de hierro.
Acabado y apariencia
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En La última fase del diseño, esta como en toda obra civil el acabado y la apariencia determinada mayormente a decisiones tomados por los dueños o destinatarios de la obra en general basados a criterios personales Cuando hablamos de la mampostería arquitectónica se vio que caca una delas piezas que conforman en si la mampostería tienen un diseño especial el cual fue diseñado para al terminar de levantar la misma dejarla como esta sin tener que darle un acabado último es decir como pintarlo, recubrirlo etc. La apariencia moldeada es aquella con la que quedan las unidades al salir del molde extrusor de la máquina, sin sufrir ningún proceso adicional. Esta
característica
del
proceso
de
elaboración
se
ha
venido
explotando, al variar una cara del molde para que no produzca la textura plana de la unidad típica, sino haciéndole diversos tipos de ranuras, con bordes rectos o curvos, delgados o anchos, en mayor o menor número. Así mismo se los elabora de algunos colores y ya no son como los bloques convencionales que son planos y grises. Recientemente se han venido utilizando otras técnicas de acabado, para superficies de concreto, aplicadas ahora a las unidades de mampostería y son: el pulido con piedras o esmeriles y el acabado mediante fuego, chorros de agua, arena o esferas metálicas. Estos procesos tienen la ventaja de exhibir todos los componentes del concreto (agregados finos y gruesos y pasta). La textura tiene influencia en ciertas características de las unidades como: comportamiento acústico, absorción de agua, retención de polvo cuando quedan expuestas, consumo de pinturas, estucos o materiales de recubrimiento, etc. Sin embargo no se puede hablar de valores absolutos, sino que la textura dependerá en buena medida de lo que pueda ofrecer el fabricante y del gusto de los diseñadores y constructores, quienes pueden pedir una u otra.
Los protectores, por lo general hidrófugos, son la categoría mínima de los recubrimientos que se le deben dar a las mampostería expuestas a la intemperie.
unidades de 15
Su función primordial es reducir la penetración de agua a través de la superficie, sin sellar completamente los poros, lo que permite que el
