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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

CURSO: PROCESOS CONSTRUCTIVOS II DOCENTE: Ing. Ángel Apaza JEFE DE PRÁCTICAS: Ing. Fernando Peralta TEMA: “ENSAYO A UNIDADES DE ALBAÑILERIA” Informe realizado por: Muñoz Corimanya Angela Gabriel Larico Quispetupac Jose Luis Pary Huayapa Yuri Herrera Rodriguez Dante

Arequipa 2012

[ENSAYO A UNIDADES DE ALBAÑILERIA] 19 de septiembre de 2012

INTRODUCCIÓN El uso del ladrillo como elemento constructivo, se conoce desde la antigüedad. Así, la palabra actual que se emplea para designar el adobe proviene del término egipcio "ladrillo de barro crudo". La materia prima para la conformación y elaboración de ladrillos es la arcilla. Los primeros núcleos de habitación, en los que aparecen construcciones realizadas en material imperecedero, se dan en Mesopotámica (Tell Mureybet y Ali Kosh) en el IX milenio a. C. Se trata de casas rectangulares construidas en tapial (mezcla de tierra, arcilla y elementos aglutinantes) de características muy primitivas. En el VIII milenio a. C. se detectan en Mureybet viviendas edificadas con bloques calcáreos unidos por mortero de arcilla. Simultáneamente, en Ali Kosh aparecen los primeros ladrillos de adobe, aunque de muy pequeño tamaño y destinados a conformar depósitos y pequeños almacenes. Estos serán los sistemas de construcción hasta que durante el período de Samarra (año 5500 a. C.) se comiencen a erigir edificios con ladrillos de adobe. En el año 3000 a. C. aparece el ladrillo cocido (Palacio de Nippur en Mesopotámica), usándose como elemento decorativo y cubrimiento de muros realizados en adobe.

Posteriormente la cultura del imperio romano fue la gran difusora de la construcción en ladrillo. Esta manera de diseñar y construir edificios, casas, templetes, muros, delimitaciones, etc., permitió la edificación de los vastos complejos monumentales del Imperio. Esta tarea hubiera sido muy difícil de completar con cualquier otro material. Por ejemplo, los monumentos erigidos con ladrillo podían ser recubiertos con piedra y estuco para mejorar el acabado. De esta forma, los romanos se convirtieron en los grandes difusores del uso del ladrillo, pues a su accesibilidad se añadía la posibilidad de producir grandes cantidades a corto plazo, con la consiguiente reducción de costos y de tiempo. Además, constituían un material muy resistente que podía conseguirse de diversas formas y tamaños.

[ENSAYO A UNIDADES DE ALBAÑILERIA] 19 de septiembre de 2012

OBJETIVOS



Determinar el tipo de ladrillo mediante sus dimensiones, alto, largo y espesor, se usaran tablas de apoyo, las cuales tienen tipos definidos según dimensiones del ladrillo.



Determinar el alabeo presente en cada unidad de albañilería, esto mediante una regla metálica proporcionada en el laboratorio de tecnología del concreto, esta característica también está reglamentada y define el tipo de unidad que se usa.



Determinar el tipo de unidad de albañilería de acuerdo a sus resistencia a la compresión, esto mediante la ayuda de una maquina compresora que nos dará la fuerza en lb y/o kNewton, esta característica también define el tipo de ladrillo que se está ensayando y por tanto la utilidad que puede tener dentro del campo constructivo.



Realizar un análisis de los datos obtenidos en laboratorio y hacer una comparación minuciosa de ellos mediante las Normas especificadas para cada ensayo.



Reconocer y aprender el uso de instrumentos de laboratorio, en especial de la máquina de compresión que es muy eficiente para este tipo de ensayos.



Clasificar las unidades de albañilería de la ladrillera en la cual fueron hechos, y así compararlos con las unidades de los demás grupos del salón de clases.

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NORMATIVIDAD NORMA TECNICA PERUANA E070

DEFINICIONES Albañilería o Mampostería. Material estructural compuesto por "unidades de albañilería" asentadas con mortero o por "unidades de albañilería" apiladas, en cuyo caso son integradas con concreto líquido.

Unidad de Albañilería. Ladrillos y bloques de arcilla cocida, de concreto o de sílice-cal. Puede ser sólida, hueca, alveolar ó tubular.

CARACTERÍSTICAS GENERALES  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, que se comprobará de acuerdo a la NTP 399.602.

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PARTES DEL LADRILLO

CLASIFICACIÓN PARA FINES ESTRUCTURALES Para efectos del diseño estructural, las unidades de albañilería tendrán las características indicadas en la Tabla 1.

TABLA 1 CLASE DE UNIDAD DE ALBAÑILERÍA PARA FINES ESTRUCTURALES CLASE

Ladrillo I Ladrillo II Ladrillo III Ladrillo IV Ladrillo V Bloque P(1) Bloque NP(2)

VARIACIÓN DE LA DIEMNSIÓN (máxima en porcentaje) Hasta 100 mm ±8 ±7 ±5 ±4 ±3 ±4 ±7

Hasta 150 mm ±6 ±6 ±4 ±3 ±2 ±3 ±6

Más de 150 mm ±4 ±4 ±3 ±2 ±1 ±2 ±4

ALABEO (máximo en mm)

RESISTENCIA CARACTERÍSTICA A COMPRESIÓN ƒ'b mínimo en MPa (kg/cm2) sobre área bruta

10 8 6 4 2 4 8

4,9 (50) 6,9 (70) 9,3 (95) 12,7 (130) 17,6 (180) 4,9 (50) 2,0 (20)

(1) Bloque usado en la construcción de muros portantes (2) Bloque usado en la construcción de muros no portantes

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Tipos de Ladrillo: Según su forma, los ladrillos se clasifican en: 







Ladrillo perforado, que son todos aquellos que tienen perforaciones en la tabla que ocupen más del 10% de la superficie de la misma. Muy popular para la ejecución de fachadas de ladrillo visto. Ladrillo macizo, aquellos con menos de un 10% de perforaciones en la tabla. Algunos modelos presentan rebajes en dichas tablas y en las testas para ejecución de muros sin llagas. Ladrillo tejar o manual, simulan los antiguos ladrillos de fabricación artesanal, con apariencia tosca y caras rugosas. Tienen buenas propiedades ornamentales. Ladrillo hueco, son aquellos que poseen perforaciones en el canto o en la testa, que reducen el volumen de cerámica empleado en ellos. Son los que se usan para tabiquería que no vaya a sufrir cargas especiales. Pueden ser de varios tipos: o Rasilla: su grueso y su soga son mucho mayores que su tizón. Sus dimensiones habituales son 24x11.5x2.5 o Ladrillo hueco simple: posee una hilera de perforaciones en la testa. o Ladrillo hueco doble: posee dos hileras de perforaciones en la testa.

Los ladrillos son utilizados en construcción en cerramientos, fachadas y particiones. Se utiliza principalmente para construir muros o tabiques. Aunque se pueden colocar a hueso, lo habitual es que se reciban con mortero. La disposición de los ladrillos en el muro se conoce como aparejo, existiendo gran variedad de ellos.

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APARATOS Diez ladrillos industriales del tipo King Kong traídos desde la ladrillera DIAMANTE Un vernier metálico de 0.01 cm de precisión. Una barra metálica totalmente recta. Dos cuñas con calibración para medidas verticales. Un equipo para la resistencia a la compresión (Prensa) Dos kilogramos de Azufre en polvo. Fuentes metálicas (Bandejas). Horno con control de temperatura. Espátulas Molde de 20 cm x 20 cm.

MUESTREO La muestra requerida para la realización de este ensayo fue obtenida de la Ladrillera DIAMANTE se utilizo diez unidades de ladrillos King Komg industriales.

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ENSAYOS 1) VARIACIÓN DE DIMENSIONES Para la realización de este ensayo se necesitará 10 unidades de ladrillos 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. Este ensayo consiste en poder determinar las verdaderas dimensiones del ladrillo con el que se trabaja para ello cogemos un ladrillo y con ayuda del vernier metálico procedemos a determinar sus 3 dimensiones largo ancho y alto. Para poder hallar la verdadera dimensión del largo del primer ladrillo tendremos que medir los cuatro largos que posee y de la misma forma repetimos esta operación para los 9 ladrillos restantes.

La misma operación la realizamos para el ancho y alto y registramos estos valores en la siguiente tabla:

[ENSAYO A UNIDADES DE ALBAÑILERIA] 19 de septiembre de 2012 Hallamos la dimensión promedio para el largo de cada ladrillo y aplicamos la siguiente fórmula:

|

|

Donde: %V

Variación de la Dimensión expresada en porcentaje

DN

Dimensión Nominal

DM

Dimensión Medida

Se entiende por Dimensión Nominal a cualquier dimensión del ladrillo, tal como la define el fabricante, y que deberá corresponder con la dimensión real dentro de las tolerancias permitidas. La dimensión para el largo que el fabricante define para este ladrillo es: L = 24 cm Y finalmente hallamos el promedio de la variación de la dimensión largo expresado en porcentaje

Ahora repetimos las operaciones realizadas para la dimensión largo pero esta vez para la dimensión ancho y proseguimos hasta encontrar la variación de la dimensión ancho expresado en porcentaje, teniendo en cuenta que la dimensión nominal para el ancho es: A= 14 cm

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Finalmente lo hacemos para la dimensión alto y de la misa forma llegamos a la variación de la dimensión alto expresado en porcentaje, la dimensión nominal alto es: H= 9 cm

DIMENSIONES MEDIDAS LADRILLO

ANCHO

LARGO

MEDIDAS PROMEDIO

ALTURA

ANCHO

LARGO

ALTURA

L-1

14 14 13.95 14

24 24.1 24 24.1

9.3 9.2 9.4 9.35

13.99

24.05

9.31

L-2

13.9 13.95 13.9 13.9

24.2 24.3 24.25 24.3

9.3 9.35 9.3 9.2

13.91

24.26

9.29

L-3

13.9 14 13.95 13.9

24.1 24.2 24.25 24.2

9.3 9.2 9.35 9.3

13.94

24.19

9.29

L-4

13.9 13.9 14 14.05

24.1 23.9 24 23.9

9.3 9.3 9.2 9.1

13.96

23.98

9.23

L-5

13.9 13.9 13.9 14

24 24.1 24 24

9.3 9.3 9.3 9.25

13.93

24.03

9.29

L-6

13.85 13.8 13.9 13.8

24 23.8 23.9 23.9

9.2 9.2 9.3 9.2

13.84

23.90

9.23

L-7

14 13.9 13.9 13.95

23.9 23.8 23.9 24

9.2 9.25 9.25 9.25

13.94

23.90

9.24

L-8

13.9 13.9

24 24.1

9.4 9.35

13.91

24.03

9.40

[ENSAYO A UNIDADES DE ALBAÑILERIA] 19 de septiembre de 2012 13.9 13.95

24 24

9.45 9.4

L-9

13.95 13.9 13.9 14

24.05 24 23.8 24

9.2 9.2 9.3 9.35

13.94

23.96

9.26

L-10

13.9 13.85 13.9 14

24 24.05 24.15 24.1

9.15 9.2 9.2 9.2

13.91

24.08

9.19

13.93 14 -1%

24.04 24 0%

9.27 9 3%

PROMEDIO MEDIDAS REALES VARIACION (%)

LADRILLO TIPO V

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2) ALABEO Para la realización de este ensayo se necesitará 10 unidades de ladrillos Para la determinación del alabeo de las unidades de albañilería, se seguirá el procedimiento indicada en la Norma NTP 399.613.

Se procede con la medición de la concavidad o convexidad de la cara superior e inferior de las unidades de ladrillo, con ayuda de la barra metálica. Colocamos la barra perpendicularmente al plano de alguna de las dos caras con mayor sección de la unidad de ladrillo y tratamos de ponerla horizontalmente luego con ayuda de las cuñas cubrimos los espacios huecos dejados por el ladrillo empujándola hasta que no quede ningún hueco y registramos la medida de la altura de la cuña ingresada en el orificio. Finalmente calculamos el promedio tanto para la concavidad como para la convexidad. En la siguiente figura mostramos los casos que se pueden suscitar al momento de ensayar los ladrillos.

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TABLA 6 ALABEO CONVEXIDAD CONCAVIDAD (+) (-)

LADRILLO TIPO V

L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8

0 0 0 0 0 0 0 1

1 1 2 2 2 1 0 1

L9

0

2

L10 LP

0 0.1

1 1.3

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3) RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Para la realización de este ensayo se necesitará 5 unidades de ladrillos 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. Este término es usado para definir la resistencia del ladrillo a romperse debido a cargas perpendiculares a su sección. Para ello hacemos uso del equipo de cargas a compresión. El primer paso es cortar el ladrillo por la mitad, y utilizando 5 mitades de 5 ladrillos diferentes, procedemos a medir sus longitudes de largo y ancho tanto de la cara superior como de la inferior, después sacamos el promedio de estas dos caras:

A B C D E

L1 13.88 13.79 13.92 13.93 13.80

L2 13.88 13.79 13.90 13.92 13.80

TABLA 7 ÁREAS DE LADRILLOS A1 A2 11.79 11.70 11.70 11.69 11.72 11.76 11.39 11.36 11.79 11.77

ÁREA PROMEDIO 168 166.8 167.82 169.4 165.41

Seguidamente, debemos capear las unidades de ladrillo, con el fin de obtener un buen resultado al momento de realizar la prueba de compresión; luego, calculamos la fuerza que actúa sobre las unidades, para ello utilizamos la siguiente equivalencia: 1 kg-f = 2.2046 lb

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TABLA 8 FUERZA DE COMPRESIÓN FUERZA(lb)

FUERZA(kg-f)

L1

78000

35380.5679

L2

81000

36741.359

L3

66000

29937.4036

L4

72000

32658.9858

L5

73000

33112.5828

[ENSAYO A UNIDADES DE ALBAÑILERIA] 19 de septiembre de 2012 Finalmente, podemos calcular la resistencia en cada unidad de ladrillo, utilizando el área promedio y la fuerza hallada mediante el ensayo de compresión:

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN 2

ÁREA(cm )

FUERZA(kg)

RESISTENCIA(kg/cm2)

A

168

35380.5679

210.5986185

B

166.8

36741.359

220.2719363

C

167.82

29937.4036

178.3899631

D

169.4

32658.9858

192.7921237

E

165.41

33112.5828

200.1848908

Obteniendo una resistencia promedio de ̅ = 200.447kg/cm2 Por medio de formulas estadísticas hallamos la desviación estándar ̅ =16.134 Luego hallamos f’b= ̅ - ̅ F’b=200.4475-16.13429 F´b= 184.313

kg/cm2

LADRILLO TIPO V

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4) PORCENTAJE DE VACIOS Una unidad adicionalmente se corto de tal manera q el corte sea paralelo a las caras superior e inferior, esto es para determinar el área, y saber si es un ladrillo macizo o hueco que según la norma E – 070, un ladrillo es considerado macizo si tiene un máximo de 30% de perforaciones, luego se calca dicha figura para llevarlo a computadora.

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ANÁLISIS DE RESULTADOS Para poder clasificar a nuestro ladrillo tendremos que ubicarlo en la Tabla 1 presentada anteriormente, para ello tomaremos todos los resultados obtenidos como punto de comparación.

 VARIACIÓN DE DIMENSIONES

LADRILLO TIPO V

 ALABEO

LADRILLO TIPO V

 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

LADRILLO TIPO V

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CONCLUSIONES  Del análisis de variación de dimensiones, obtenemos que la dimensión para el largo que el fabricante define para este ladrillo es 24 cm.

 Del análisis de variación de dimensiones obtenemos que la dimensión para el ancho que el fabricante define para este ladrillo es 14 cm.

 Del análisis de variación de dimensiones obtenemos que el valor nominal para la altura del ladrillo es de 9cm.

 De estos datos se obtiene que la unidad de albañilería ensayada, para el largo un ladrillo tipo V, para la altura un ladrillo tipo V, y para el ancho un ladrillo tipo V también.

 En el análisis de alabeo de las unidades de albañilería se concluye que se tiene un ladrillo tipo V para una convexidad de 0.1, y un ladrillo tipo V para una concavidad de 0.15.

 En el análisis de resistencia a la compresión, se obtuvo un esfuerzo promedio igual a F´b= 184.313 kg/cm2esto nos da que se trataría de un ladrillo tipo V.

 Podemos concluir que nuestro ladrillo es un “LADRILLO V” debido a que es la misma categoría que recibe en todos los ensayos.

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RECOMENDACIONES  Es muy importante mantener siempre el orden y seriedad al momento de trabajar en el laboratorio, esto evita la causa de accidentes o algo inoportuno que pueda causar problemas.

 En el trabajo de variación de dimensiones, es importante tener un conocimiento de los instrumentos de medición métrica, conocer sus causas que producirán incertidumbre y así poder evitarlos y obtener datos óptimos que de verdad sirvan al momento del análisis.

 En el caso de la medición de alabeo también se requiere un conocimiento del equipo a usarse, en este caso se uso un instrumento nuevo, primero se debe esperar a las instrucciones del docente para recién empezar a hacer la practica misma.

 Para el caso del ensayo de resistencia a la compresión es importante el proceso de capeo de las muestras a usar, este se realiza mediante azufre, este primero debe ser calentado y vuelto en estado semi solido líquido, para capear las caras las cuales serán sometidas a la compresión.

 En este mismo ensayo es recomendable que la cara del capeado este uniforme, tratando de evitar grumos o restos sobresalientes a causa del mal capeo.

 En la definición del tipo de ladrillo se debe buscar muy estrictamente en lo que dice la norma, mas no en conocimiento y/o información de la ladrillera fabricante de la unidad de albañilería.