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• Jesus Cabrera Valencia

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN – IV “A”

Análisis del Ensayo de Ladrillo

“INFORME DE LABORATORIO” Ingeniero

:

Daniel Vergara Lovera.

Integrantes

:

- Bautista Quispe Dámaris. - Canales Murrieta Virginia. - Tenorio Gavilán Karen. - Palomino Salazar Carlos.

Ciclo

:

Facultad de Ingeniería CivilIV “A”

IV A Págin a1

Informe de Laboratorio-Ensayo de Ladrillos

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN – IV “A”

ICA - 2013

DEDICATORIA: Este trabajo dedicamos en primer lugar a Dios por ser nuestro creador, amparo y fortaleza; a nuestros padres por brindarnos su confianza y constante apoyo en todo momento para así poder lograr nuestras metas trazadas y al ingeniero del curso por brindarnos día a día sus conocimientos. Facultad de Ingeniería CivilIV “A”

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INTRODUCCIÓN Una unidad de albañilería o ladrillo es una pieza cerámica, generalmente ortoédrica, obtenida por moldeo, secado y cocción a altas temperaturas de una pasta arcillosa, cuya dimensión y peso permite que sea manipulada con una sola mano. Se emplea en albañilería para la ejecución ya sean muros, tabiques, tabicones, etc. Se estima que los primeros ladrillos fueron creados alrededor del 6.000 a. C. En este presente informe pretendemos conocer las características y propiedades que tienen los ladrillos provenientes de la LADRILLERA SANTA ANGÉLICA S.R.L. (Ica), mediante los ensayos de laboratorio que haremos; éstos son pruebas realizadas para la determinación de las características que posee lo estudiado. En este ensayo clasificaremos, determinaremos las características y requisitos que deben cumplir los ladrillos cerámicos, hallaremos la VARIACIÓN DE SUS DIMENSIONES, EL PORCENTAJE DE ABSORCIÓN, EL PORCENTAJE DE VACÍOS, LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE UN LADRILLO INDIVIDUAL, RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE UNA PILA DE LADRILLOS, LA DENSIDAD Y SU EFLORESCENCIA. Con esta información vamos a comprobar los resultados y saber si cumplen con los requisitos de la Norma Técnica Peruana (NTP).

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MÉTODOS DE ENSAYO DE LAS UNIDADES DE ALBAÑILERIA 1. ENSAYO DE VARIACIÓN DE DIMENCIONES: Se indica como variación de dimensiones del lote de ladrillos de porcentaje de variación de todas y cada una de las dimensiones sin decimales. (Norma ITINTEC 331.018).

1.1. Aparatos:

Una regla graduada al milímetro, de preferencia de acero inoxidable, de 300 mm de longitud o un calibrador de mordazas paralelas provistas de una escala graduada entre 10 mm y 300 mm y con divisiones correspondientes a 1 mm. (Según Norma ITINTEC 331.018).

1.2.

Muestra:

Está constituida por 3 ladrillos secos enteros de la Ladrillera Santa Angélica obtenidos según la Norma ITINTEC 331.019.

1.3.

Procedimiento:

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. Se mide en cada espécimen el largo, ancho y alto, con la precisión de 1 mm. Cada medida se obtiene como promedio de las cuatro medidas entre los puntos medios de los bordes terminales de cada cara (Norma ITINTEC 331.018).

1.4.

Expresión de resultados:

Se calcula la variación en porcentaje de cada dimensión restante de cada dimensión especificada en valor obtenido de promediar la dimensión de todas las muestras, dividiendo este valor por la dimensión especificada y multiplicando por 100. Facultad de Ingeniería CivilIV “A”

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V=

FÓRMULA : DE−MP DE

x 100

Donde: DE: Dimensión Especificada MP: Medida Promedio V%: Variabilidad Dimensional

Calculamos: Largo (Medida Promedio): V=

230−230,67 x 100=−0.29 230

Ancho (Medida Promedio): V=

130−131.17 x 100=−0.90 130

Alto (Medida Promedio): V=

90−92.33 x 100=−2.59 90

Variación de dimensiones de las unidades de albañilería Medidas

Largo (mm)

Ancho (mm)

Alto (mm)

1

231

131

93

2

230

130,5

92

3

231

132

92

MP DE V%

230,67 230 VL%= -0,29

Muestra

1

Medida Dimensión Variabilidad

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131,17 130 Va%= -0.90

92,33 90 Vh%= -2,59

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2. ENSAYO DE ABSORCIÓN: Se indica como absorción del lote de ladrillos al promedio de los porcentajes individuales calculados para cada una de los especímenes, sin decimales. Norma ITINTEC 331.018

2.1. Aparatos:

Según Norma ITINTEC 331.018 En Balanza con capacidad no menor de 2 kg y que permita efectuar pesadas con una precisión de 0,5 g. Recipiente de agua que pueda contener las muestras completamente sumergidas Horno con libre circulación de aire que permita contener una temperatura de 110° - 115°.

2.2. Muestra:

Está constituida por 3 ladrillos secos enteros de la Ladrillera Santa Angélica obtenidos según la Norma ITINTEC 331.019.

2.3. Procedimiento:

Se calientan los especímenes en el horno entre 110ºC y 115ºC y se pesan luego de enfriarlos a temperatura ambiente. Se repite el tratamiento hasta que no se tenga variaciones en el peso.

NOTA: Para enfriar los especímenes se recomienda colocarlos sin amontonarlos en un espacio abierto con libre circulación de aire manteniéndolos a temperatura ambiente durante 4 horas. Se introducen los especímenes secos en un recipiente lleno de agua destilado, manteniéndolos completamente sumergidos durante 24 hrs, asegurando que la temperatura del baño esté comprendida entre 15ºC y 30ºC. Trascurrido el lapso indicado, se retiran los especímenes del baño, secando el agua superficial con un trapo húmedo y se pesan. Los especímenes deben pesarse dentro de los 5 min a partir del instante en que se extraen del recipiente. (Norma ITINTEC 331.018).

2.4. Expresión de resultados:

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FÓRMULA: %A=

G 4−G3 x 100 G3

Donde: G 3: Peso Seco al Horno G 4: Peso Saturado 24hrs A: % Absorción

Calculamos: A=

3885−3343 x 100=16.21 3343

A=

3840−3315 x 100=15.84 3315

A=

3921−3433 x 100=14.21 3433

Promedio del Porcentaje de Absorción: Prom. %Abs.=

16.21+15.84+14.21 =15 . 42 3

(%) Absorción Muestra

M-1 (gr)

M-2 (gr)

M-3 (gr)

Promedio

Peso Seco al Horno (G 3) 3343.00

3315.00

3433.00

3363.67

Peso Saturado (G 4)

3885.00

3840.00

3921.00

3882.00

% Abs (A)

16.21

15.84

14.21

15.42

3. ENSAYO DE DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE VOLUMENES DE VACÍOS:

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Este ensayo indica el porcentaje de vacíos que se presentan en un ladrillo. Si este porcentaje excede al 30% del volumen total, se dice que es un ladrillo hueco, de lo contrario es un ladrillo macizo. (Norma ITINTEC 331.018). De acuerdo al resultado diremos que este ladrillo es HUECO.

3.1. Aparatos: Norma ITINTEC 331.018. Balanza con capacidad no menor de 2 kg y que permita efectuar pesadas con una precisión de 0,5 g. Arena previamente calibrada, en la que se conozca su densidad correspondiente.

3.2. Muestra:

Está constituida por 3 ladrillos secos enteros de la Ladrillera Santa Angélica obtenidos según la Norma ITINTEC 331.019.

3.3. Procedimiento: Se toman los especímenes, luego de ver estén previamente limpios de residuos que se encuentren en su interior, se rellenan estos orificios con arena, la cual ha sido previamente calibrada. Después del vaciado, se quita toda la arena excedente en la superficie y en su alrededor del espécimen; para luego levantar verticalmente el ladrillo (espécimen), asegurando que no se pierda ninguna cantidad de la arena. Seguidamente esta arena es recogida y pesada instantáneamente para poder realizar los cálculos correspondientes.

3.4. Expresión de resultados: FÓRMULAS: Vol ( vacios ) =

Vol ( arena )=

Vol(vacios) x 100 Vol ( ladrillo )

PESO DENSIDAD

Calculamos: Muestra 1: Facultad de Ingeniería CivilIV “A”

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Vol ( vacios )=872.66 Vol ( vacios ) =

872.6 6 x 100=31.01 2814.56

Muestra 2: Vol ( vacios )=857.81

Vol ( vacios ) =

857.81 x 100=30.56 2807.10

Muestra 3: Vol ( vacios )=884.22 Vol ( vacios ) =

884.22 x 100=31 . 97 2765.61

Promedio de Volumen de Vacios: Prom. Vol ( vacios )=

31.0 1+3 0.56+ 31. 97 =31.1 8 (ladrillo hueco) 3

Determinación de volumen de vacíos Dimensiones del Ladrillo (cm) Muestra

Peso (gr)

01

Arena en Alveolos

Largo

Ancho

Alto

Volumen (cm3)

Peso (gr)

3325.00

23.12

13.09

9.30

2814.56

1117.00

02

3289.00

23.10

13.18

9.22

2807.10

1098.00

03

3354.00

23.00

13.07

9.20

2765.61

1131.80

Densidad (gr/cm3)

1.28

Volumen (cm3) 872.66

31.01

857.81

30.56

884.22

31.97

4. ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE LAS UNIDADES DE ALBAÑILERIA:

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% Huecos

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En este ensayo indicaremos la resistencia a la compresión del lote de ladrillo en un valor promedio de los valores obtenidos para cada muestra en Kg/cm2. (Norma ITINTEC 331.018).

4.1. Aparatos: Cualquier máquina de las empleadas en el laboratorio para ensayos de compresión, debiendo estar prevista para la aplicación de la carga de un rodillo de metal endurecido. Norma ITINTEC 331.018.

4.2. Muestra: Está constituida por 3 ladrillos secos enteros de la Ladrillera Santa Angélica obtenidos según la Norma ITINTEC 331.019.

4.3. Procedimiento:

Norma ITINTEC 331.018.

Si las caras del espécimen presentan irregularidades se rellenan con una capa de cemento Portland, que se dejará fraguar 24 horas, antes de aplicar el recubrimiento, por medio de un procedimiento que se detalla a continuación: Recubrimiento de azufre: Se usa una mezcla que contenga 40% a 60% de azufre en polvo completándose con arcilla refractaria cocida y otro material inerte apropiado que pasa por el tamíz ITINTEC Nº 100 (149 m). Se usa un recipiente de aproximadamente la misma medida del ladrillo y de 1.25 cm de profundidad. Se aceita ligeramente el molde y se vierte 0,5 cm de azufre calentado y fluido. Se coloca inmediatamente sobre el líquido la superficie del ladrillo que se va a recubrir, sosteniendo el espécimen de tal maneta que el recubrimiento sea uniforme. Procedimiento: Se coloca el espécimen con una de sus caras mayores sobre el apoyo de la máquina y se hace descender el vástago solidario al cabezal, maniobrando suavemente la rótula hasta obtener un contacto perfecto sobre la cara superior del espécimen, asegurando que el eje de la misma coincida con el eje longitudinal del espécimen. Se aplica la carga cuidando que la velocidad del cabezal de la máquina no sea mayor de 1,27 mm/min.

4.4. Expresión de resultados:

FÓRMULA: f ´ b=

Carga Rotura (kg) ; f ´ b=f ´ b prom−Ds Area

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Ds=

√

∑ (f i− ´f )2 n−1

Calculamos la fb Bruta: fb (M −1)=

39462,5388 =130,41 kg/cm 2 302,61

fb(M −2)=

41730,5008 =139,03 kg/cm 2 300,15

fb ( M −3 ) =

39916,1312 =130,91 kg/cm 2 304,92

√

(130.41−133.45)2 +(139,03−133.45)2 +(130,91−133.45)2 Ds= =4.84 2

Cálculo de fb Neta: 39462,5388 =209,31 kg/cm 2 188,54

fb ( M −1 )=

fb(M −2)= fb ( M −3 ) =

41730,5008 =221.57 kg/cm 2 188,34

39916,1312 =211,26 kg/cm 2 188,94

√

(209.31−214.05)2 +( 221.57−214.05)2 +(211.26−214.05)2 Ds= =6.59 2

Ensayo de Resistencia a la Compresión del Ladrillo Individual Muestr a

Peso (gr.)

Largo (cm)

Anch o (cm)

Altura (cm)

Área Bruta (cm2)

Área Alveolos (cm2)

Área Neta (cm2)

Carga máx. (libras)

Carga máx. (Kg)

01

3321

23,10

13,1

9,30

302,61

114,07

188,54

87000

39462,5388

02

3393

23,00

13,05

9,20

300,15

111,81

188,34

92000

41730,5008

03

3294

23,10

13,2

9,20

304,92

115,98

188,94

88000

39916,1312

Muestra

fb Bruta (Kg/cm2) Unidad

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Promedi o Págin a 11

Ds (Kg/cm2)

f’b BRUTA (Kg/cm2)

PROMEDI O

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01

130,41

02

139,03

03

130,91

fb Neta (Kg/cm2) Unidad

133,45

4,84

134,19

128,61

126,07

Ds (Kg/cm2)

f’b Neta

Promedio

(Kg/cm2)

209,31 221.57

125,57

202,72 214,05

211,26

6,59

214,98

PROMEDIO

207,46

204,67

5. ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE LA ALBAÑILERÍA: En este ensayo indicaremos la resistencia a la compresión de la pila de ladrillos en un valor promedio de los valores obtenidos para cada muestra en Kg/cm2 (Norma ITINTEC 331.018).

5.1. Aparatos: Cualquier máquina de las empleadas en laboratorio para ensayo de flexión, pero cuyos apoyos tengan una longitud no menor que el ancho del espécimen con el que deben tener un contacto permanente y completo. Los apoyos se deben ajustar de modo que puedan girar libremente sin ejercer fuerzas en las direcciones longitudinal y transversal a la muestra (Norma ITINTEC 331.018).

5.2 Muestra: Estará constituida por 6 ladrillos secos enteros, obtenidos según la Norma Técnica Peruana Nº 331.019.

5.3. Procedimiento: Norma ITINTEC 331.018. Se prepara una mezcla de mortero, de preferencia de proporción 1:4 (muros portantes), la cual luego es untada en las caras de los ladrillos previamente humedecidos, formando así una pila de 3 ladrillos con una altura aproximada de 300mm y un espesor de mortero entre ladrillo de 10 a 15mm.

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Si las caras del espécimen presentan irregularidades se rellenan con una capa de cemento Portland o con un recubrimiento de Azufre de igual manera que en la compresión individual de ladrillos. Se coloca el espécimen con una de sus caras mayores sobre el apoyo de la máquina y se hace descender el vástago solidario al cabezal, maniobrando suavemente la rótula hasta obtener un contacto perfecto sobre la cara superior del espécimen, asegurando que el eje de la misma coincida con el eje longitudinal del espécimen. Se aplica la carga cuidando que la velocidad del cabezal de la máquina no sea mayor de 1,27 mm/min. 5.4.

Expresión de los Resultados:

FÓRMULA:

√

Carga Rotura (kg ) ∑ ( x i−´x ) ;V = Ds fi= ; Ds= Area (cm 2) n−1 f´ i f ´ m= f´ i {C´ . a1 . [ 1−1.5 ( v−0.10 ) ] } 2

Cuando %V es menor a 10%: f ' m=fi prom x C prom x a 1

Medidas de las dimensiones del Ladrillo en Pila Muestra

Largo (cm)

Ancho (cm)

Alto (cm)

M-1

22.90

12.90

29.90

22.90

12.70

29.80

22.80

12.90

29.90

Promedio

22.86

12.83

29,87

M-2

22.90

12.70

29.80

22.70

12.90

29.80

22.90

12.80

29.90

22.83

12.80

29.83

Ensayo de Resistencia a la Compresión de Ladrillo en Pila Promedio Facultad de Ingeniería CivilIV “A”

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Muestra

Peso (gr)

Largo (cm)

Ancho (cm)

Alto (cm)

Proporción Mortero

Edad Días

Carga Máx. (lb)

Carga Máx. (Kg)

M-1

13625

22.86

12.83

30.87

1:4

7

65000

29483,506

M-2

13250

22.83

12.80

29.83

1:4

7

70000

31751,468

Muestra

Área (cm2)

fi Kg/cm2

h/a

C

a1

fi Prom. (Kg/cm2)

C.Prom.

Ds Kg/cm2

V%

f’m Kg/cm2

M-1

293.29

100.53

2,41

0.787

1.1

104,60

0.7815

5,75

5,5

89,92

M-2

292.22

108.66

2.33

0.776

Tabla de relación h/a vs C h/a C

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

0.73

0.8

0.86

0.91

0.95

0.98

1

Hallando C1: 2 2.41 2.5

0.73 x 0.80

0.80−x 2.5−2.41 = → x=0.787 0.80−0.73 2.5−2

Hallando C2: 2 2.33 2.5

0.73 x 0.80

0.80−x 2.5−2.33 = → x =0.776 0.80−0.73 2.5−2

Facultad de Ingeniería CivilIV “A”

Págin a 14

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Hallando Desviación Estándar:

Ds=

√

(100.53−104.60)2 +( 108.66−104.60)2 =5.75 1

Hallando Coeficiente de Variación

V=

5.75 x 100=5,5 104.60

Hallando f´m: Cuando %V es menor a 10%: f ´ m= f´ i {C´ . a1 . [1−1.5 ( v−0.10 ) ] }

No se considera (V