UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTAD ACULTAD DE INGENIERÍA INGENIER ÍA Y ARQUITECTURA ARQ UITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE TECNOLOGIA DE MATERIALES
GUIA DE LABORATORIO PRACTICA N° 12 “El exito es la habilidad de ir de fracaso en fracaso sin perder el entusiamo”
PROPIEDADES FISICAS Y MECANICAS DE LA UNIDAD DE ALBAÑILERÍA” 1. NORMA NORMATIV TIVA A
2. GENERALIDADES El ladrillo es una masa de barro cocida en forma de paralelepípedo triangular, de arcilla arcilla cocida para constru construir ir muros y paredes, paredes, ladrillo ladrillo es aquella aquella unidad cuya dimensión y peso permite que sea manipulada con una sola mano, en cuya elaboración se utiliza arcilla, sílice – cal como materia prima. Estas unidades pueden ser sólidas, huecas, alveolares o tubulares y podrn ser fabricadas de manera artesanal o industrial. !as pruebas realizadas a las unidades de alba"ilería son las siguientes#
Mue!"e# , el muestreo ser realizado pies de obras, por cada lote compuesto de por hasta $% millares de unidades se seleccionara al azar una muestra de 1% unidades, sobre las cuales se efectuaran las pruebas de variación de dimensiones y de alabeo, cinco de estas unidades se ensayaran a compresión y las otras cinco a absorción. t&rmin inos os gene genera rale less ning ning'n 'n ladr ladril illo lo co conf nfor orma ma V$"%$&%'( V$"%$&%'( )%*e(%#($+, )%*e(%#($+, en t&rm perfectamente con sus dimensiones especi(cadas. E)isten diferencias de largo, de ancho y alto. El efecto de estas imperfecciones geom&tricas en la construcción de alba"ilería se mani(esta en la necesidad de hacer *untas de mortero mayores que las convenientes. + mayores imperfecciones mayores espesores de *untas.
Guía de
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A+$-e#, se re(ere a las deformaciones super(ciales asimilables a concavidad o conve)idad, $ mayor alabeo del ladrillo conduce a un mayor espesor de la *unta. +sí mismo puede disminuir el rea de contacto con el mortero al formarse vacíos en las zonas ms alabeadas o incluso puede producir fallas de tracción por -e)i -e)ión ón en la unid unidad ad por por el peso peso e)is e)iste tent nte e en las las hila hilada dass supe superi rior ores es de la alba"ilería. considera la relación de la masa del ladrillo con sus dimensiones De(%)$), se considera geom&tricas, a partir de ensayos realizados se ha establecido que e)iste una relación estrecha entre la densidad del ladrillo y sus otras propiedades. + mayor densidad me*ores propiedades de resistencia y de perfección geom&trica.
A-#"&%'(, la absorción del ladrillo es considerada como una medida de su impermeabilidad. !os valores. ndicados como m)imos en la /orma se aplican a condiciones de uso en que se requiera utilizar el ladrillo en contacto constante constante con agua o con el terreno, sin recubrimiento protector.
Su&&%'(, es la medida de la rapidez del agua a adherirse a la unidad en la cara de asiento y es la característica fundamental para de(nir la relación de mortero unidad en la inter fase de contacto y por lo tanto la resistencia a la tracción de la alba"ilería. El mortero, debido a la rpida p&rdida de parte del agua que es abso absorb rbid ida a por por el ladr ladril illo lo,, se defo deform rma a y endu endurrec ece e no logr logran ando do un co cont ntac acto to completo e íntimo con la cara del siguiente ladrillo. El resultado es una adhesión pobre e incompleta, de*ando uniones de ba*a resistencia resistencia y permeables al agua. alba"iler lería ía 0fm 0fm es su propi propieda edad d ms Re%!e Re%!e(&% (&%$ $ $ +$ &#*"e &#*"e%'( %'( de la alba"i impo import rtan ante te.. En t&rm t&rmin inos os gene genera rales les,, de(n de(ne e no sólo sólo el nive nivell de su ca cali lida dad d estructural, sino tambi&n el nivel de su resistencia a la intemperie o a cualquier otra otra ca causa usa de deterio deterioro ro.. !o !oss princ principa ipales les compon component entes es de la resis resisten tencia cia a la compresión de la alba"ilería son# la resistencia a la compresión del ladrillo 0fb, la perf perfec ecci ción ón geom geom&t &tri rica ca del del ladr ladril illo lo,, la ca cali lida dad d de mort morter ero o em empl plea eado do para para el asen asenta tado do de ladr ladril illo lo y la ca cali lida dad d de ma mano no de obra obra em empl plea eada da.. 3e todo todoss los los componentes anteriormente anteriormente citados, los pertinentes a una norma de ladrillo son la resistencia resistencia a la compresión y la geometría del ladrillo.
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5ara 5a ra efecto efectoss de dise"o dise"o estruc estructur tural, al, las unidad unidades es de alba"i alba"iler lería ía tendr tendrn n las siguientes características características indicadas en la tabla %1.
CLASE DE UNIDAD DE ALBAÑILERÍA ALBAÑILERÍA PARA FINES ESTRUCTURALES clase VARIACIÓN DE ALABEO RESISTENCIA RESISTENCIA A LA DIMENSIÓN
0m)imo en
0m)ima en porcenta*e
mm
COMPRESIÓN f b mínimo en 65a 07g8cm9 sobre rea bruta
!adrillo !adrillo !adrillo !adrillo A !adrillo A Bloque 5 Bloque /5
:asta
:asta
6as
1%%
1
%$1
%$ mm ;< ;@ ;$ ;> ;4 ;> ;@
mm ;= ;= ;> ;4 ;2 ;4 ;=
mm ;> ;> ;4 ;2 ;1 ;2 ;>
1% < = > 2 > <
>.?0 $% =.? 0@% ?.4 0?$ 12.@ 014% 1@.= 01<% >.? 0$% 2.% 02%
Tabla 01. Parámetros para aceptación de unidades de albañilería
2.1. CLASIFICACIÓN El ladrillo se clasi(car en cinco tipos de acuerdo a sus propiedades 0Cabla 1 Desistencia y durabilidad muy ba*as. +pto +pto para construcciones construcciones de L$)"%++# I./ Desistencia alba"ilería en condiciones condiciones de servicio con con e)igencias mínimas. L$)"%++# II./ Desistencia y durabilidad ba*as. +pto para construcciones de alba"ilería en condiciones de servicio moderadas. Desistencia y durabilidad durabilidad media. +pto para construcciones construcciones de L$)"%++# III./ Desistencia alba"ilería de uso general. L$)"%++# IV./ Desistencia y durabilidad altas. +pto para construcciones de alba"ilería en condiciones de servicio rigurosas. construcciones de L$)"%++# V./ Desistencia y durabilidad muy altas. +pto para construcciones alba"ilería en condiciones condiciones de servicio particularment particularmente e rigurosas. rigurosas.
A&e!$&%'( )e +$ u(%)$), i la muestra presenta ms de 2%F de dispersión en los los res esul ulta tado doss 0coe 0coe( (cien ciente te de vari variac ació ión n,, para para unid unidad ades es prod produc ucid idas as in distritalmente, o >%F para unidades producidas producidas artesanalmente, se ensayara otra muestra de persistir esa dispersión de resultados se rechazara el lote. l ote. !a absorción de las unidades de arcilla y sillico calcreas no ser mayor que 22F.
4. OB0ETIVOS Guía de
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!ograr que el estudiante pueda determinar las propiedades y clasi(cación clasi(cación de las unidades de alba"ilería para su posterior utilización.
>. MATERIALES
Gnidades de alba"ilería, %4 unidades 0cada aplicación.
$. EQUIPOS Y ERRAMIENTAS ERRAMIENTAS
U($ "e+$ "$)u$)$ $+ *%+3*e!" o, de preferencia de acero ino)idable, de 4%%mm de longitud o un calibrador de mordazas paralelas provistas de una una es esca cala la grad gradua uada da entr entre e 1%mm 1%mm y 4%%m 4%%mm m y co con n divi divissione ioness correspondientes
a
1mm.
5rensa de Hompresión.
inst stru rumen mento to ut util iliz izad ado o pa para ra med medir ir di dime mens nsion iones es de Ve"(%e", es un in ob*etoss relat ob*eto relativament ivamente e peque" peque"os, os, desd desde e centímetros hasta fracci fracciones ones de milímetros milímetros..
P"e($ 4%)"5u+%&$, !a mquina deber ser operada con energía y ser capaz de aplicar una carga continua durante todo el proceso de ensayo. El porcenta*e de error permitido para mquinas de ensayo no debe e)ceder el ; 1.%F de la carga indicada.
B$+$(6$, con capacidad no menor de 4% 7g y que permita efectuar pesadas con una precisión de %,$ g.
que e pu pued eda a con ontten ener er la lass mu mues estr tra as co comp mple leta tame ment nte e Re&%%e(!e , qu sumergidas.
#"(#, con libre circulación de aire que permita contener una temperatura 11% ; $ I H la muestra Estar constituida por ladrillos secos enteros, obtenidos seg'n la /orma C&cnica C&cnica 5eruana /J 441.%1?.
=. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO 7.1
PESO ESPECÍFICO APARENTE8
denti(car con información referencial las muestra.
6edir las muestras con el vernier y determinar el promedio de cada dimensión 0!argo, ancho, alto.
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3e pres presen enttar huec hueco os o alveo lveolo loss se tendr endr que deter etermi min narlo arloss geom&tricamente y descontarlos, para así obtener el volumen aparente.
Holocar dentro del agua por un tiempo de 2> horas y obtener peso de agua saturada.
En esta estado do , , pesa pesarl rlo o dent dentro ro del del agua agua y dete determ rmin inar ar el volu volume men n aparente.
Holocar en el :orno a una temperatura de 1%%JH ; $JH por 2> horas, hasta peso constante y 3eterminar el peso seco de la muestra.
3eterminar el peso especí(co aparente, y peso especí(co en condición saturada super(cialmente seco.
7.2
VARIACIÓN DE DE DI DIMENSIONAL denti(car con información referencial a la muestra para la toma de medidas.
6edir en cada muestra con el vernier, con la precisión de 1mm y determinar el promedio de cada dimensión 0largo, ancho, alto en mm.
3eterminar las dimensiones comerciales o especi(cadas del ladrillo.
Figura N° 01 Medidas de un material
7.9
ALABEO denti(car con información referencial a la muestra.
Me)%&%'( )e &#(&$:%)$)
+poyar el ladrillo por la cara a no medir sobre una super(cie plana.
Holcar Holcar el borde borde recto recto de la regla regla ya sea longitudinal longitudinalmente mente o sobre sobre una diagonal de una de las caras mayores del ladrillo.
ntroducir la cu"a en el punto correspondiente a la -echa m)ima.
Efectuar la lectura con el vernier a una precision de 1 mm y registrar el valor.
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Me)%&%'( )e &#(:e;%)$)
+poyar el ladrillo por la cara a no medir sobre una super(cie plana.
Holcar Holcar el borde borde recto recto de la regla regla ya sea longitudinal longitudinalmente mente o sobre sobre una diagonal o bien sobre dos caras opuestas de una de las caras mayores del ladrillo.
ntroducir en cada v&rtice una cu"a y se busca el punto de apoyo de la regla sobre la diagonal, para el cual en ambas cu"as se obtenga la misma medida.
Efectuar la lectura con el vernier a una precision de 1 mm y registrar el valor.
7.<
SUCCIÓN8
denti(car con información referencial las muestra.
ecar las muestras en el horno entre 11%JH y 11$JH por un periodo de 2> horas horas,, enfria enfriarla rlass a temper temperat atura ura ambient ambiente e y pesarl pesarlas. as.
Depetir epetir el
tratamiento hasta que no se tenga variaciones en el peso.
6edir el rea de la cara de la pieza que va a estar en contacto con el agua, con precisión del 1 F, descontando el rea de las perforaciones en la cara de asiento en caso de que e)istan.
Dealizar la inmersión parcial del ladrillo colocando en posición de tabla en una bande*a con 4 mm de agua durante 1 minuto.
Crascurrido Crascurrido el lapso indicado, se retiran las muestras, secando el agua super(cial con un trapo h'medo y se determina su peso.
7.=
ABSORCIÓN
denti(car con información referencial las muestra.
umergir en un recipiente lleno de agua a una temperatura de 1$.$ IH a 4% IH por un periodo de 2> horas.
Crascurrido Crascurrido el lapso indicado, se retiran las muestras, y se determina el peso saturado.
ecar las muestras en el horno entre 11%JH y 11$JH por un periodo de 2> horas horas,, enfria enfriarla rlass a temper temperat atura ura ambient ambiente e y pesarl pesarlas. as.
Depetir epetir el
tratamiento hasta que no se tenga variaciones en el peso.
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=
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7.7
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN8 A(!e )e+ e($>#
+ cada esp&cimen preparar su capping, mediante un mortero de yeso de espesor 6KL6M >mm.
3eterminar las dimensiones promedio de la probeta, es decir el valor promedio de a, b y c por lo menos con la lectura de tres valores, esto nos garantizar el valor ms cercano a la realidad que tiene cada una de sus dimensiones. !os valores de sus tres dimensiones nos dar el valor ms probable del rea resistente así como de la dimensión que se va a deformar. 3e presentar perforaciones restar las reas generadas por estos vacíos, determinar el rea neta que soportar la carga y marcarlo para identi(carlo. identi(carlo.
Aeri(car el paralelismo de las caras que van a ser comprimidas, esto en la medida que la mquina de ensayo no registra el valor de la carga si sus caras comprimidas no est&n paralelas sin embargo, si se registra defo deform rmac acio ione nes# s# y ento entonc nces es el diag diagra rama ma Esfu Esfuer erzo zo vs 3efo 3eform rmac ació ión n Gnit Gnitar aria ia pued puede e tene tenerr una una anom anomal alía ía co como mo la que que se mues muestr tra a en el gr(co, es decir una deformación inicial sin ning'n nivel de carga.
Figura N° 02 s!uer"o de de!ormación de!ormable
5ara determinar este ensayo se coloca la probeta estndar entre los platillos de la prensa.
Du"$(!e )e+ e($>#
6arcar y codi(car cada esp&cimen.
6edir el rea resistente y revisar que las caras est&n paralelas, caso contrario uniformizarlas. uniformizarlas.
Guía de
@
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Holocar papel en la base y en la parte superior del esp&cimen.
!levar el esp&cimen a la prensa hidrulica.
6edir carga y deformación longitudinal en la mquina de compresión.
Homenzar a registrar el tiempo de ensayo.
Mbservar las fallas que se van produciendo. produciendo. !uego se comienza a aplicar de una manera ascendente una carga compresional 05 hasta que se produzca la rotura. Hada tipo de mortero tiene una forma peculiar de romperse.
DESPU?S DEL ENSA ENS AYO
E)traer la probeta de la mquina y luego observar.
3ibu*ar el tipo de falla que se ha producido, (nalmente
Degistrar el tiempo del ensayo.
3ividi 3ividir# r# Harga Harga de rotur rotura a entre entre tiemp tiempo o total total de ensayo ensayo entonc entonces es se determina la velocidad de ensayo. 0Ng8min.
@. METODOLOGIA DE C@LCULO @.15eso Especí(co +parente.O 5ara el clculo, de la manera mane ra siguiente.
Vap=
( Psat − Psum) ϒ
3onde# Aap # Aolumen aparente 5sat # 5eso saturado 5sum # 5eso sumergido en agua P # 3ensidad del agua
P . E . Apar . =
P V ap
3onde#
5.e +par. # 5eso especí(co aparente 5 # 5eso A ap# Aolumen +parente
V$&3#
100∗Volumen
Total
3onde# Guía de
<
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Aacíos Aolumen
Q 5orcenta*e 5orcenta*e de vacíos de la unidad 0F Q Aolumen de los alveolos de la unidad 0cm4
Cotal Cotal
Q Aolumen de la unidad 0cm4
@.2Aariación 3imensional.O 5ara el clculo, de la manera siguiente. V =
( DN − DP )∗100 DN
3onde# F A # Aariabilidad dimensional 3/ # 3imensión medida por el fabricante 0mm 35 # 3imensión promedio 0mm @.4+labeo# 5ara el clculo, de la manera siguiente# A = Pie de Rey − Regla
3onde#
+lab
Q +labeo 0mm
5ie de rey
Q +ncho de regla R +labeo 0mm
Degla
Q
+ncho de la regla 0mm
@.$. uccion# S=
( Psu − Pse )∗100 A
3onde# F # ucción 5su # 5eso de unidad en succion 5se # 5eso de unidad en seco +
|¿|
# Krea de contacto de la unidad
@.=. +bsorción.
(Ws −Wd )∗100 Wd
Guía de
?
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3onde# F+bs # Fde +bsorción Sd # 5eso de la unidad seca 0gr. Ss # 5eso de la unida saturada 0gr.
F ' b =
@.@. Desistencia a la Homprensión.
F A
3onde# TUb # Desistencia a la Hompresión T # Harga de Dotura Dotura 07g. + # 5romedio de reas brutas 0cm2
<. PRESENTACION DE RESULTADOS !os resultados sern reportados en el formato ad*untado en la ho*a de traba*o /I 12, debi&ndose anotar al pie del mismo las observaciones que se tengan.
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O0A DE TRABA0O N° 12 VARIACIÓN DIMENSIONAL L &* DN8 N° 1 2 1 2 9 < = 7
L P"# * DP
&*
P"#*
DN8 1
2
9
L P"#* DP
P"#* DP
V.D. L$"#
V.D. A+!u"$
<
A &* DN8 1 2
A P"#*
A P"#* DP V.D. A(&4#
ALABEO Mue!" $
C$"$ Sue"%#" 1 D%$. 2 D%$ ** **
P"#*. C$"$ Su.
C$"$ I(e"%#" 1 D%$. 2 D%$ ** **
P"#*. C$"$ Su.
M/1 M/2 M/9 M/< M/= M/7 P"#*e)%# C$"$ Su.
P"#*e)%# C$"$ I(.
ESPACIO DE VACÍOS Mue! "$ M/1 M/2 M/9 M/< Guía de
A"e$ B"u!$ &*2
@"e$ )e V$&%# &*2
A"e$ Ne!$ &*2
A"e$
C+$%. De U(%)$)
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M/= M/7
SUCCION Mue!"$
A(&4# &*
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A1
A2
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R/1 R/2 R/9 R/< R/= R/7 A(&4# &* AP
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R/1 R/2 R/9 R/< R/= R/7 P"#*e)%# )e Su&&%#( ABSORCIÓN Mue!"$ M M M M M M
/ / / / / /
Pe# H S$!u"$)# 2<4 Se&# %(*.
A-#"&%'(
1 2 9 < = 7
P"#*e)%# )e A-#"&%'( RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Mue!"$ R/1 R/2 R/9 R/< R/= R/7 Guía de
A(&4# &* A1 A2
L$"# &* L1 L2
Pu H
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Mue!"$
A(&4# &* AP
L$"# &* LP
@"e$ &*2
Pu H
R/1 R/2 R/9 R/< R/= R/7 PROMEDIO S8 DESVIACIÓN EST@NDAR FKCV8 COEFICIENTE DE VARIACIÓN
V° B° ocente de !racticas
Fe&4$8 .... J.... J 21=
Guía de
FHJ&*2
