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• Nielser Sangay

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 INTRODUCCION

En el presente informe vamos a tratar sobre el ladrillo como material de construcción aplicada a la Construcción de casi todo tipo de edificación, uno de los tantos empleos que tiene el ladrillo como material constructivo. El informe trata del estudio del ladrillo, sean sus propiedades físicas y sus propiedades mecánicas, las cuales las vamos a determinar con unos ensayos en probetas estándar, al menos estándar para Perú en general; estos ensayos para determinar sus propiedades pueden ser los de promedio de lados, el ensayo a la compresión. Luego del estudio tecnológico del ladrillo ya conocemos mejor la función del ladrillo e incluso conociendo su densidad promedio, tenemos la oportunidad de diseñar algún muro teniendo conocimientos elementales sobre el mortero sobre el mismo ladrillo, conociendo la carga actuante. I.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:  Estudiar al ladrillo como un material de construcción y conocer sus propiedades físicas y mecánicas. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  Conocer sus aplicaciones del ladrillo en las construcciones.  Analizar en qué posición puede resistir mejor la carga y trabajar de una manera adecuada.  De una forma secundaria podemos también diseñar muros conociendo las densidades necesarias.

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012

RESUMEN

Dentro del estudio de los productos cerámicos, estudiaremos al ladrillo de arcilla, determinando sus parámetros geométricos, físicos y mecánicos que son necesarios para el conocimiento de las bondades que este material ofrece en la industria de la construcción. En el estudio tecnológico del ladrillo de arcilla determinamos sus propiedades geométricas, físicas y mecánicas, siguiendo los procedimientos respectivos para cada uno de ellas. Teniendo en cuenta la importancia de la geometría de esta unidad de albañilería, primeramente se determinó sus propiedades geométricas: la variabilidad de sus dimensiones y el alabeo. Dentro de las propiedades físicas determinamos: la absorción, la succión, el peso específico. Dentro de las propiedades mecánicas determinamos su resistencia a la compresión.

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 FABRICAS DE LADRILLO EN LA CIUDAD DE CAJAMARCA

La tierra arcillosa que es el material básico para la fabricación de ladrillos se encuentra prácticamente en cualquier lugar. Sin embargo, no todas las tierras tienen las mismas propiedades lo que hacen que no todas puedan transformarse en un producto competitivo por cualquiera de los métodos de fabricación disponibles, es decir ya sea industrial o artesanal. Las fábricas de ladrillo se encuentran concentradas en la parte Nor Este y Este de la ciudad de Cajamarca en los parajes denominados "Santa Bárbara" , "El Álamo" y "El Cerrillo". La economía de esta población radica principalmente en la producción de ladrillos y la agricultura, de allí que la mayoría se dedica a producir ladrillos y tejas. El componente principal del ladrillo es el suelo arcilloso que es un agregado mineral terroso o pétreo que contiene sencillamente silicatos de alúmina hidrotosada. La arcilla es plástica cuando está suficientemente pulverizada y saturada, es rígida cuando está seca y vidriosa cuando se quema a temperatura del orden de 100 C. MARCO TEORICO LADRILLO Es el material más importante de los cerámicos porosos. Es una pieza cerámica, generalmente ortoédrica, obtenida por moldeo, secado y cocción a altas temperaturas de una pasta arcillosa, cuyas dimensiones suelen rondar 24 x 12 x 6 cm. Se emplea en albañilería para la ejecución de fábricas de ladrillo, ya sean muros, tabiques, tabicones, etc.

La producción de ladrillos cocidos ha alcanzado un alto grado de mecanización y automatización en muchos países, pero los métodos tradicionales de producción a pequeña escala están todavía muy extendidos en la mayoría de los países en desarrollo. Así hay una gran variedad de métodos mecanizados y no mecanizados de extracción, preparación, moldeado, secado y cocido de los mismos.

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PROCESO DE ELABORACIÓN DEL LADRILLO COMUN EXTRACCIÓN Se extraen de canteras por medio de explotaciones a cielo abierto, es necesario eliminar una capa de espesor de la tierra vegetal que no es apto para la fabricación de la cerámica.

PROCESOS QUÍMICOS Y FÍSICOS Estos procesos se realizan o no, de acuerdo al proceso de realización de la pieza correspondiente a cada fabricante.  METEORIZACION: consiste en someter a la arcilla a la acción de elementos atmosféricos. Se deja al aire libre y sufre por el agua de lluvia un lavado que disuelve y elimina las sales e impurezas.

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012  PUDRICIÓN: consiste en amontonar arcilla en un lugar de poca luz y sin circulación de aire, procurando que tenga una humedad constante. Por medio de la fermentación se origina un gel actuando de aglomerante entre partículas, aumentando la trabazón y además se obtiene una mayor plasticidad.

PREPARACIÓN DE LA PASTA. Se mezclan los tres elementos principales (arcilla, desengrasantes y agua).este proceso es necesario que cumplan 4 condiciones: 

DEPURACIÓN: la pasta no puede tener guijarros, nódulos de cal, sales solubles, etc. que producirían una perturbación en el tratamiento mecánico posterior y darían anormalidades en el sacado y la cocción. Además tiene una acción química que hace rebajar la calidad del producto fabricado.



DIVISIÓN: es necesario reducir el tamaño de los pequeños fragmentos a polvo por medio de trituración y molido.



HOMOGENEIDAD: íntimamente.



HUMEDAD: se necesita la cantidad justa de agua que permita un perfecto mezclado con la arcilla y el desengrasante, y además que este apta para resistir los diversos procesos químicos y físicos a los que serán sometidos.

la

arcilla

y

el

desengrasante

deben

mezclarse

MOLDEADO. Existen varios tipos:  A MANO es arcaico y rudimentario, presenta una superficie rugosa que proporcionan condiciones especialmente adecuadas para recibir revoques.  A MAQUINA imitación moldeo a mano se usan cuando hay preferencias por el moldeo a mano.  A MAQUINA la mezcla se somete a una máquina de vacío donde se comprime la pasta, de esta manera se quita todo el aire que se encuentra en ella, obteniéndose una mezcla homogénea de humedad uniforme y con una superficie muy bien terminada (lisa). La entrada de la pasta se regula por medio de cilindros que a su vez perfeccionan el molido de los nódulos de arcilla y pequeñas piedras que puedan haberse filtrado. El grado de vacío debe ser constante de tal manera que la misma cantidad de arcilla que entre sea la que salga. El desairado de la arcilla evita la formación de burbujas y poros y además añade a la pasta una plasticidad suplementaria. Dicha plasticidad se debe a una unión intima de partículas. La cámara de vacío reduce el contenido del agua de la pasta, es decir que la ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 pasta sale de la prensa más dura de lo que entro. Los productos cocidos de estas pastas desairadas son más duros, mas impermeables, menos porosos, con texturas más uniformes y compactas, la resistencia a la compresión aumenta un 10% con respecto a las pastas comunes. Por lo tanto se pueden disminuir los espesores de las paredes huecas. estos productos tienen mejor conductividad térmica por su menor porosidad. En cuanto al secado es natural que las piezas desaireadas sequen mas regularmente y másdeprisa, puesto que su capilaridad es menor. En cuanto a la cocción se cuecen más rápido y a una temperatura ligeramente inferior a las requeridas por los productos de pastas ordinarias. Aparte de mejorar todas estas condiciones los productos desairados mejoran el aspecto exterior y producen una enorme reducción de desperdicios. SECADO. Si se aplica energía térmica a la pieza el agua saldrá a la superficie y se transformara en vapor.  CONTRACCIÓN durante la eliminación del agua se observa que la pasta disminuye de volumen proporcionalmente al agua eliminada. Comienzan a formarse huecos, estos son proporcionales al agua eliminada.  EVAPORACIÓN la evaporación se ve influenciada por la presión de vapor, la temperatura, las condiciones del aire ambiente, la plasticidad y la forma y dimensiones de los productos a secar. El agua de la superficie de la pieza se evapora, produciéndose una aproximación entre las moléculas de la capa superficial, que origina diferencias de presión las cuales hacen fluir el agua del interior hacia la superficie. Es decir la diferencia de humedad entre los puntos de la superficie y del interior es el motor que hace mover el agua. Esta diferencia de humedad produce diferencias de contracción que ocasionan tensiones internas que si son superiores a las tensiones límites de la pieza producen la rotura; es por eso que es necesario un secado controlado y no brusco. Es esencial para una evaporación perfecta eliminar el vapor producido ya que el aire tiene una capacidad limitada para tomar el vapor de agua, sino es posible que se produzcan condensaciones. Es necesario que el aire del lugar de secado sea seco, caliente y además se renueve constantemente.  TIPOS DE SECADO.  NATURAL. Es el tipo de secado más antiguo, se realiza al aire libre y se colocan de tal manera que quede espacio entre los ladrillos para que circule el aire. A veces los lugares de secado están cubiertos y permiten una elemental regulación de sombras y corrientes de aire. La velocidad de secado de esta manera depende mucho de las condiciones ambientales a las cuales estásometida.  ARTIFICIALES. La principal ventaja de este sistema es el secado continuo durante todo el año, además se consigue un secado más uniforme y los desperdicios son menos.  POR TUNEL. Es aquel en el que los ladrillos recién moldeados son colocados sobre vagonetas que se desplazan a lo largo de un túnel del que salen secos. Este sistema tiene las grandes ventajas de una manipulación menor y con condiciones controladas. En estos secaderos se introduce aire caliente procedente de los hornos que luego es eliminado por medio de una chimenea. En la primera mitad pierde un 20 % de agua, en tanto que en la otra mitad pierde el 80% restante.

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 COCCIÓN. La acción del calor es el fundamento de la industria cerámica. La cocción se realiza a una marcha lenta y prudente, siendo factores determinantes el producto a cocer y el horno. Este proceso se realiza a temperaturas elevadas y la dosificación del calor se realiza de acuerdo a los distintos tipos de arcilla y a los características del producto a obtener, distinguiéndose tres etapas: 

Calentamiento uniforme



Cocción



Enfriamiento.

HORNOS. Pueden ser de numerosos tipos y formas. Debe ser construido en un sitio suficientemente drenado para borrar todo indicio de humedad. La bóveda debe ser suficientemente refractaria para resistir altas temperaturas, y las frecuentes expansiones y contracciones. Existen hornos de combustibles líquidos gaseosos o sólidos. Tipos de hornos: 

EL HORMIGUERO (artesanal). El horno no existe sino que es confeccionado por el mismo material a cocer. Necesita mucho consumo de combustible (leña y carbonilla) y poco aprovechamiento del mismo. Ademas en invierno interrumpe su producción por lluvias , retomando en primavera (discontinuidad varia el precio). Capacidad de producción 25 a 30.000 ladrillos. La cocción es variable en cada uno de acuerdo a su posición en el hormiguero y por tanto las propiedades son variables. Se debe evitar la combustión violenta.



HORNO HOFFMAN. Producción continúa. Fuego móvil.



HORNO TUNEL. Fuego fijo. Es el más perfeccionado.

1

COLOR

2

ROJO NACIENTE

525

ROJO OSCURO

650

ROJO CEREZA OSCURO

750

ROJO CEREZA

850

ROJO CEREZA CLARA

900

NARANJA INTENSO

1000

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TEMPERATURA °C

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NARANJA CLARO

1100

AMARILLO BRILLANTE

1200

BLANCO

1300

BLANCO BRILLANTE

1400

BLANCO DESLUMBRANTE

1500 en adelante Cuadro de control de cocción.

CLASIFICACIÓN DE LADRILLOS 1. Clasificación de ladrillos por su fabricación.  Ladrillos de tejar. Los fabricados a mano, con gradilla y rasero, cocidos en hornos de hormiguero. También se llaman toscos.

 Ladrillos de mesa. Son los del tejar que han sido moldeados sobre una superficie de zinc o mármol y cocidos en horno fijo.  Ladrillos mecánicos o galleteros. Son moldeados en galleteros y cocidos en horno fijo.

 Ladrillos prensados. Son los moldeados en prensa de estampa y que se han cocido en horno continuo y presentan gran perfección de compacidad y de forma.

2. Con arreglo a su grado de cocción. ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012  Ladrillos santos. Aquellos que, por su exceso de cochura, han sufrido gran vitrificación, resultando requemados, retorcidos y negruzcos.

 Ladrillos escafilados. Son aquellos que, también por exceso de cochura, han sufrido un exceso de vitrificación resultando albeados.

 Ladrillos recochos. Son los que han recibido una perfecta cocción.  Ladrillos pintones. Son aquellos que, por falta de uniformidad en la cochura, presentan manchas pardas (falta de cocción) y zonas rojizas (cocción suficiente).  Ladrillos pardos. Se llaman así los que, por haber sufrido solamente un principio de cocción, tienen una entonación parda, similar al color de la tierra con la que han sido fabricados.  Ladrillos porteros. Son los que, por su posición en las capas externas de los hornos, no se han cocido. 3. Clasificación por su forma.  Ladrillos macizos. Son piezas de forma paralelepipédica, en los que se permiten perforaciones paralelas a una arista, de un volumen total no superior al 5% del volumen total aparente.

 Ladrillos perforados. Son los que presentan perforaciones paralelas a una cualquiera de las aristas, de un volumen total superior al 5% y no mayor al 33% del volumen total aparente. ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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 Ladrillos huecos. Son los que presentan perforaciones paralelas a una cualquiera de sus aristas, de un volumen total superior al 33% del volumen total aparente.

 Ladrillos aplantillados. Son los que tienen forma geométrica diferente a la paralelepipédica.

 Ladrillos de mocheta. Son los que tienen un canto cuadrado en uno de sus ángulos, para adaptarlo a los cercos de los huecos.  Ladrillos bardos. Son los de gran longitud y anchura, destinados a resolver impostas y cornisas.

 Ladrillos trabucos. Son ladrillos de menor longitud que los normales, propios para aparejar arranques y remates.  Ladrilletas. Son ladrillos con grueso muy pequeño. 4. Ladrillos especiales ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012  Adobes. Ladrillos sin cocer obtenidos mediante amasado de barro y agua con paja y secados al sol.

 Ladrillos refractarios. Son ladrillos fabricados con arcilla refractaria, preparada desgrasando arcilla muy pura con cemento de alfarero o con arena silícea muy fina.

 Ladrillos aligerados. Son los obtenidos mezclando a la arcilla polvo o serrín de corcho o maderas ligeras que, al desaparecer en los hornos, permiten la obtención de ladrillos porosos.

 Ladrillos flotantes. Son los de menor densidad que el agua. 5. Ladrillos hidráulicos. Comprende esta denominación los ladrillos fabricados para resistir energéticamente la humedad y se preparan con unas mezclas cuya composición es aproximadamente: 91,5% de arcillas, 3% de limaduras de hierro, 2% de cloruro sódico, 2% de cenizas de sauce y 1,5% de potasa. Se cuecen a 2000 ºC y reciben un recocido. ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012  Ladrillos de escorias. Son los obtenidos por mezcla íntima de escoria de alto horno granulada y cal, moldeando la pasta en prensas. CARACTERISTICAS GEOMETRICAS, FISICAS Y MECANICAS

PROPIEDADES OBLIGATORIAS TIPO

Variación de la dimensión (máxima en %)

Alabeo máx. mm

PROPIEDADES OPCIONALES Resistencia a la compresión (mín. en Kg/cm)

Densidad mínima Kg/cm3

Absorción máxima %

Coeficiente de saturación máximo

1.5 Sin límite 1.6 1.55 1.6

Sin límite Sin límite Sin límite Sin límite 25

Sin límite Sin límite Sin límite Sin límite 0.90

Hast a 10 cm

Hasta 15 cm

Más de 15 cm

I

+-8

+-6

+-4

10

II

+-7

+-6

+-4

8

III

+-5

+-4

+-3

6

Sin límite 60 Sin límite 70 95

IV

+-4

+-3

+-2

4

130

1.65

22

0.88

V

+-3

+-2

+-1

2

180

1.70

22

0.88

PROPIEDADES DE USO Y DURABILIDAD

ABSORCION La absorción de agua por el ladrillo, frecuentemente se toma como una medida de la porosidad, que a su vez se considera indicativa de: La posible filtración a través del ladrillo y La tendencia a la desintegración cuando los ladrillos húmedos son sometidos a congelación y descongelación alternas En general no puede esperarse que un ladrillo poroso sea tan resistente como un ladrillo más denso a la acción de las cargas, o tan tenaz bajo la acción del tiempo o cualquier otro fenómeno intemperico. o o

Las variaciones de absorción características son usadas por diferencias en el barro utilizado, el método del moldeo del ladrillo y las condiciones de humedad. Los barros empleados cubren un amplio rango de composiciones, con varias propiedades absorbentes. Puede esperarse que el precomprimidorebaja la absorción pues se produce una estructura más densa y compacta. ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 A% =

Psat - Ps Ps

x 100

ABSORCION MAXIMA Es una medida normalizada de la cantidad de agua absorbida por un ladrillo sumergido en agua mantenida en ebullición durante 5 horas. Es considerada como una medida de su impermeabilidad.

COEFICIENTE DE SATURACION Es la relación dimensional entre los valores de agua absorbidaen las pruebas estandarizadas de absorción y absorción máxima. Esta propiedad es una forma de medir la posible durabilidad del ladrillo cuando es sometida a la intemperie. A mayor coeficiente de saturación mayor cantidad de agua absorbida rápidamente por el ladrillo inferior e inferior su resistencia a la intemperie. Así un ladrillo con coeficiente de saturación menor de 0.8 es poco absorbente y puede ser usado en cualquier clima o condición de intemperismo, y un ladrillo con un coeficiente de saturación de 1 es muy absorbente muy utilizable cuando se protege de la intemperie mediante recubrimiento adecuado.

LADRILLOS TUBULARES DE ARCILLA. Estos ladrillos tienen una masa sólida de más o menos el 35% de su volumen aparente; esto quiere decir que el 65% de su volumen aparente lo constituyen las perforaciones. Estos ladrillos están constituidos por mezcla principalmente de arcilla con una pequeña proporción de agregados finos, debidamente dosificados. Esta masa es mezclado con agua, luego se moldea para calcinarlos en forma integral. Según la Fábrica de Ladrillos Rex, clasifica a los ladrillos perforados para muros de la siguiente forma;  Kinkong 18 : Diseñados para reemplazar a los ladrillos Kinkon de cabeza, usados para muros portantes. Su resistencia a la compresión es de 300 Kg/cm2, con una densidad de 1.65 gr/cm3, tienen peso de 2.90 Kg y sus dimensiones son : Ancho = 12.4 cm Alto = 9 cm Largo = 23 cm  Ikaro 14: Diseñados para reemplazar a los ladrillos Kinkon usados de soga. Asentar un Ikaro equivale a asentar 1.7 ladrillos Kinkon. Tiene un peso de 4.72 Kg y sus dimensionesson : Ancho = 12 cm Alto = 14 cm Largo = 25 cm  Portante 14:

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 Diseñados para reemplazar a los ladrillos Kinkon usados de cabeza para los muros portantes; este ladrillo permite tener mayor área útil en los ambientes. Tiene un peso de 8.4 Kg y sus dimensiones son: Ancho = 19 cm Alto = 14 cm Largo = 25 cm  Tabique 14: Diseñados para reemplazar al ladrillo pandereta y otros ladrillos utilizados para tabaquería, con menor espesor. Tiene un peso de 3.24 Kg y sus dimensiones son : Ancho = 8 cm Altó = 14 cm Largo = 25 cm

 Previ 19: Ladrillo utilizado en albañilería armada. Reemplaza a los ladrillos Kinkon usados de cabeza. Tiene un peso de 6.8 kg y sus dimensiones son : Ancho = 19cm Alto = 9cm Largo = 29 cm  Previ 9: De igual aplicación del Previ 19. Tiene un peso de 3.20 Kg y sus dimensionesson : Ancho = 9cm Alto = 9cm Largo = 29 cm  Ikaro 9.5 : Diseñado para reemplazar el Kinkon de soga con la particularidad de ser usado como ladrillo de cara vista. Tiene un peso de 3.85 Kg. y sus dimensiones son : Ancho = 12 cm Alto = 9.5 cm Largo = 25 cm  Pandereta: Ladrillo tubular diseñados para utilizarlos en tabaquería y en muros. Tiene un peso de 2.60 Kg. y sus dimensiones son : Ancho = 12 cm Alto = 10 cm Largo = 25 cm ANEXOS

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Foto 01. Imagen Frontal del Horno

Foto 02. Imagen Frontal Horno Cerrado

Foto 03. Proceso y Carguío

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Foto 04. Proceso de Elaboración

Foto 05. Imagen del Almacén

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 NTP 331.018 VARIACIÓN DIMENSIONAL (%) TIPO DE HASTA 10 HASTA 15 MAYOR DE LADRLLO cm cm 15cm ALABEO I 8% 6% 4% 10 II 7% 6% 4% 8 III 6% 4% 3% 6 IV 4% 5% 2% 4 V 3% 2% 1% 2

RESISTENCI A A LA COMPRESIÓ N 60 70 95 130 180

1) PROPIEDADES FISICAS 1. VARIACION DIMENSIONAL: De acuerdo a las dimensiones promedio obtenidas de las probetas: `

Peralt e Largo

Anch o

Partes a considerar en el estudio tecnológico del ladrillo FÓRMULA A EMPLEAR:

VD=

( DE−DP ) X 100 DE

Donde: DE: Dimensión estándar del ladrillo DP: Dimensión de la probeta DIMENSIONES DE LA PROBETA ESTÁNDAR: PROBETA ESTÁNDAR: 

ALTURA O PERALTE(H ):10 cm.



ANCHO ( A):15 cm.

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 

LONGITUD O LARGO ( L ) :25 cm .

VARIACION DIMENSIONAL DE LAS PROBETAS ENSAYADAS: DIMENSIONES DE PROBETA 1: Altura promedio: 7.45 cm. Ancho promedio: 12.90 cm. Largo promedio: 22.17 cm.

 Variación Dimensional en la Altura o Peralte: Según fórmula:

VD=

VD P =

( DE−DP ) X 100 DE

(10−7.45) X 100 10

VD P=25.50  Variación Dimensional en el Ancho:

VD=

Según fórmula:

VD A=

( DE−DP ) X 100 DE

(15−12.90) X 100 15

VDA=14.00  Variación Dimensional en el Largo: Según fórmula:

VD=

VD L =

( DE−DP ) X 100 DE

(25−22.17) X 100 25

VD L=11.32 DIMENSIONES DE PROBETA 2: Altura promedio: 7.75cm ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 Ancho promedio: 12.90 cm. Largo promedio: 21.83 cm.



Variación Dimensional en la Altura o Peralte:

VD=

Según fórmula:

VD P =

( DE−DP ) X 100 DE

(10−7.75) X 100 10

VD P=22.5  Variación Dimensional en el Ancho:

VD=

Según fórmula:

VD A=

( DE−DP ) X 100 DE

(15−12.90) X 100 15

VD A=14.00

 Variación Dimensional en el Largo:

VD=

Según fórmula:

VD L =

( DE−DP ) X 100 DE

(25−21.83) X 100 25

VD L=12.68 DIMENSIONES DE PROBETA 3: Altura promedio: 7.47 cm. Ancho promedio: 12.82 cm. Largo promedio: 21.80 cm. ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 

Variación Dimensional en la Altura o Peralte:

VD=

Según fórmula:

VD P =

( DE−DP ) X 100 DE

(10−7.47) X 100 10

VD P=25.30  Variación Dimensional en el Ancho:

VD=

Según fórmula:

VD A=

( DE−DP ) X 100 DE

(15−12.82) X 100 15

VD A=14.53

 Variación Dimensional en el Largo:

VD=

Según fórmula:

VD L =

( DE−DP ) X 100 DE

(25−21.80) X 100 25

VD L=12.8 CUADRO RESUMEN PROBETA

VARIACION DIMENSIONAL

DIMENSIONES

PERALTE

ANCHO

LARGO

1

25.50

14.00

11.32

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

20

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 2

22.5

14.00

12.68

3

25.30

14.53

12.8

PROMEDIO

24.4%

14.17%

12.27%

CLASIFICACIÓN DEL TIPO DE LADRILLO SEGÚN LA VARIACIÓN DIMENSIONAL:

CUADRO 1: De acuerdo a las especificaciones técnicas obtendremos que tipo es los ladrillos ensayados

PROBETA 1, 2 Y 3: Las probetas ensayadas no cumplen con ninguno de los rangos especificados en la tabla anterior por lo que las enmarcaremos en un tipo de ladrillo cero “0”, cuyo rango de variación es mayor a los del ladrillo tipo uno o sea:

VARIACION DIMENSIONAL TIPO DE LADRILLO

HASTA 10 cm.

HASTA 15 cm.

MAYOR A 15 cm.

0

>±8

>±6

>±4

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012

2. CONTENIDO DE HUMEDAD: Por formula:

ω=

(Peso seco al aire− peso an h idro) x 100 peso an h idro

PROBETA 1:

P Estado Natural : 3.495 kg. P Estado Anhidro: 3.460 kg. Contenido

de

( 3.495 kg .−3.440 kg . ) x 100 3.440 kg .

humedad:

( 3.495 kg .−3.440 kg . ) x 100 3.440 kg .

( 3.495 kg .−3.440 kg . ) x 100 3.440 kg . (3.495  3.460) x100% 3.460

ω =1.012 PROBETA 2: P Estado Natural: 3.490 kg. P Estado Anhidro: 3.425 kg. Contenido de humedad:

(3.490  3.425) x100% ( 3.490 kg .−3.425 kg . ) 3.425 x 100 3.425 kg .

( 3.490 kg .−3.425 kg . ) x 100 3.425 kg .

( 3.490 kg .−3.425 kg . ) x 100 3.425 kg . ω =1.890

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 PROBETA 3: P Estado Natural: 3.455 kg. P Estado Anhidro: 3.425 kg. Contenido de humedad:

(3.455  3.425) x100% 3.425

(3.495 kg .−3.425 kg .) x 100 3.425 kg .

(3.495 kg .−3.425 kg .) x 100 3.425 kg .

(3.455 kg .−3.425 kg .) x 100 3.425 kg .

ω =0.876 CUADRO RESUMEN PROBETA 1 2 3 PROMEDIO

CONTENIDO DE HUMEDAD % 1.012 1.890 0.876 1.26%

3. PESO ESPECÍFICO

Pe=

Peso seco Volumen

VOLUMEN =L∗A∗H PROBETA 1: Altura promedio: 7.45 cm. Ancho promedio: 12.90 cm. Largo promedio: 22.17 cm. VOLUMEN=2130.65 cm3 P seco: 3460 g. Peso específico:

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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 Pe=

3460 g 2130.65 cm3

Pe=1.62

g cm3

PROBETA 2: Altura promedio: 7.75cm Ancho promedio: 12.90 cm. Largo promedio: 21.83 cm. VOLUMEN=2142.46 cm3 P seco: 3425 g. Peso específico:

Pe=

3425 g 2142.46 cm3

Pe=1.60

g 3 cm

( 3.490 kg .−3.425 kg . ) x 100 3.425 kg .

( 3.490 kg .−3.425 kg . ) x 100 3.425 kg .

( 3.490 kg .−3.425 kg . ) x 100 PROBETA 3: 3.425 kg . Altura promedio: 7.47 cm. Ancho promedio: 12.82 cm. Largo promedio: 21.80 cm. VOLUMEN=2087.69cm3 P seco: 3425 g.

Pe=

3425 g 2087.69 cm3

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24

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 Pe=1.64

g cm3

CUADRO RESUMEN PROBETA PESO ESPECÍFICO 1 2 3 PROMEDIO

g cm3

1.62 1.61 1.64

g 1.62 cm3

4. ABSORCION Este ensayo nos permite determinar la cantidad de agua que por saturación puede capturar un ladrillo en estado seco, durante un lapso de tiempo de24 horas. El procedimiento es sencillo y se detalla de la siguiente manera: 1. Tenemos que pesar al ladrillo en su estado natural es decir con su contenido de humedad natural, luego procedemos a secar el ladrillo en la mufla ( de esta manera obtenemos su porcentaje contenido de humedad). 2. Una vez hecho este procedimiento pues vamos a proceder a sumergir totalmente al ladrillo en un deposito durante las 24 horas ya mencionadas. 3. Una vez hecho el paso anterior vamos a retirar el ladrillo del recipiente con agua y lo vamos a pesar. 4. La fórmula para determinar el grado de absorción esta dad por:

Abs 

Psat

24 horas

 Psec o

Psec o

alhorno

*100

alhorna

Para nuestras probetas se obtuvieron los siguientes resultados: PROBETA 1: DATOS

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

25

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012

Penestado  3.495 Kg natural

Psec o

 3.460 Kg

Psar

 3.975 Kg

Abs 

3.750  3.460 *100 3.460

Abs  8.38 %

alhorno

24 horas

PROBETA 2: DATOS

Penestado  3.490 Kg natural

Psec o

 3.425 Kg

Psar

 3.925 Kg

Abs 

3.925  3.425 *100 3.425

Abs  14.60 %

alhorno

24 horas

PROBETA 3: DATOS

Penestado  3.455 Kg natural

Psec o

Abs 

 3.425 Kg

alhorno

Psar

3.950  3.425 *100 3.425

Abs  15.33 %  3.950 Kg

24 horas

CUADRO RESUMEN PROBETA 1 2 3 PROMEDIO ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

ABSORCIÓN % 8.38 14.60 15.33 12.77% 26

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012

5º. SUCCION Todo material en general tiene la particularidad de capturar un cierto porcentaje de agua en un tiempo mínimo. Pues esta propiedad habla de eso. Para calcular el grado de succión del ladrillo seguiremos el siguiente procedimiento 1. Pesaremos nuestra probeta con su humedad natural, luego la secaremos en la mufla o estufa hasta lograr la condición anhidra, luego en un depósito transparente colocaremos una película de agua de 1 cm de espesor que se deberá mantener constante. 2. Luego ponemos en contacto la película del agua con la cara mayor del ladrillo durante 1 min. 3. Una vez realizado ya el procedimiento antes mencionado pues extraemos nuestra probeta del agua y secamos el borde mojado y lo pesamos. 4. Para calcular el valor de el grado de succión se utiliza la siguiente fórmula:

Succion 

Psumergido  PH *100 PH

Para nuestras probetas se obtuvieron los siguientes resultados:

PROBETA 1:

Penestado  3.495 Kg natural

Psec o

Succion 

 3.460 Kg

alhorno

3.600  3.460 * 100 3.460

Succion  4.05 %

Psumergido  3.600 Kg

PROBETA 2:

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

27

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012

Penestado  3.490 Kg

Succion 

natural

 3.425 Kg

Psec o

3.520  3.425 *100 3.425

Succion  2.77 %

alhorno

Psumergido  3.520 Kg

PROBETA 3:

Penestado  3.455 Kg

Succion 

natural

Psec o

 3.425 Kg

3.635  3.425 * 100 3.425

Succion  6.13 %

alhorno

Psumergido  3.635 Kg CUADRO RESUMEN PROBETA 1 2 3 PROMEDIO

SUCCIÓN % 4.05 2.77 6.13 4.32%

2) PROPIEDADES MECANICAS 1. COMPRESION - EQUIPO Maquina universal: Donde se aplicará la carga Deformímetro: En la se observara la deformación -

PARÁMETROS QUE SE TOMA EN CUENTA

Pi  Cargas actuantes (

)

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

28

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 Estas cargas son leídas en el limbo de la carga, las cuales son leídas con un intervalo entre estas.

T

 Deformación total ( ) La deformación total es leída en el deformímetro, se lee para cada carga actuante.  Tiempo (t)



 El esfuerzo ( ): Se halla mediante la siguiente fórmula: Donde:

P A

 

: Carga actuante

P A

: Área resistente a la

carga

u  Deformación unitaria ( ): Se halla mediante la siguiente fórmula:

u 

Donde:

T

T L

: Deformación total

L

: Longitud inicial de la probeta

PROBETA 1

ARISTA 1 ARISTA 2 ARISTA 3 ARISTA 4 PROMEDI O

LARGO(c ANCHO(c ALTO(cm m) m) ) 21.82 12.84 7.45 21.6 12.9 7.75 21.9 12.82 7.66 21.52 12.92 7.72 21.71

12.87

7.6

Á REA PROMEDIO=LARGO∗ANCHO AREA(cm2) ALTURA(m m)

NIVEL 1

εt

P (Kg)

279.4077 76

σ

(mm)

0

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

0

( cmKg ) 2

0.000

εu

( mm mm ) 0.0000 29

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 9250 8000 7000

1.2 1.8 2.37 2.67 2.91 3.23 3.64 3.92 4.22 4.53 5.38 5.59

3.579 7.158 10.737 14.316 17.895 21.474 25.053 28.632 32.211 33.106 28.632 25.053

0.0158 0.0237 0.0312 0.0351 0.0383 0.0425 0.0479 0.0516 0.0555 0.0596 0.0708 0.0736

GRÁFICA 1: DISPERSOGRAMA DE LA PROBETA 1

Este disperso grama nos permitirá identificar los puntos que se ajustarían a una línea recta y el resto de puntos formaría otra curva; que nos permitirían identificar dos zonas: una elástica y la otra plástica respectivamente. Del punto 1 al punto 9 se considerará una línea recta, y del punto 9 al punto 13 se considerar una curva polinómica de segundo grado.

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

30

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012

En esta gráfica se va a determinar dos tramos uno elástico y otro plástico (curva). En los puntos del límite de elasticidad, de esfuerzo unitario máximo y de rotura se determinara la deformación unitaria del límite de elasticidad, deformación unitaria máxima y deformación unitaria de rotura respectivamente. Deformación unitaria y esfuerzo del límite de elasticidad ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

31

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012

 u LPE  0.047  u LPE  29 Kg / cm 2 Deformación unitaria y esfuerzo máximo:

 max  0.060  max  33.45 Kg / cm 2 Deformación unitaria de rotura y esfuerzo de rotura

 rotura  0.0.47

 rotura  25.05 Kg / cm 2 Módulo de elasticidad:

E  878.7879 Kg / cm 2

PROBETA 2

ARISTA 1 ARISTA 2 ARISTA 3 ARISTA 4 PROMEDI O

LARGO(c ANCHO(c ALTO(cm m) m) ) 21.85 12.85 7.45 22.16 12.9 7.72 21.9 12.88 7.56 22.1 12.9 7.52 22.003

12.883

7.563

Á REA PROMEDIO=LARGO∗ANCHO

AREA(cm2) ALTURA(m m)

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

283.4472 06 75.625

32

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 NIVEL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

P ( Kg) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 9500 8000 7000

εt

(mm) 0 1.35 4.35 4.75 5.55 5.95 6.31 6.58 7.12 8.21 8.43 8.94 9.25

σ

Kg 2 cm

( ) 0.000 3.528 7.056 10.584 14.112 17.640 21.168 24.696 28.224 31.752 33.516 28.224 24.696

εu

( mm mm ) 0.000 0.018 0.058 0.063 0.073 0.079 0.083 0.087 0.094 0.109 0.111 0.118 0.122

GRÁFICA 2: DISPERSOGRAMA PROBETA 2

Este disperso grama nos permitirá identificar los puntos que se ajustarían a una línea recta y el resto de puntos formaría otra curva; que nos permitirían identificar dos zonas: una elástica y la otra plástica respectivamente. Del punto 1 al punto 8 se considerará una línea recta, y del punto 8 al punto 13 se considerar otra curva una polinómica de segundo grado.

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

33

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012

En esta

gráfica se va a determinar dos tramos uno elástico y otro plástico (curva). En los puntos del límite de elasticidad, de esfuerzo unitario máximo y de rotura se determinara la deformación unitaria del límite de elasticidad, deformación unitaria máxima y deformación unitaria de rotura respectivamente. Deformación unitaria y esfuerzo del límite de elasticidad

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

34

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012

 uLPE  0.096 

LPE  29.70 kg

cm 2

Deformación unitaria y esfuerzo máximo

 u max  0.106  max  33.09 kg

cm 2

Deformación unitaria de rotura y esfuerzo de rotura

 rotura  0.122  rotura  24.70 Kg / cm 2 Módulo de elasticidad:

E  594 Kg / cm 2

COMPARACIÓN DE LAS GRÁFICAS ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

35

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012

GRÁFICA 3: COMPARACIÓN DE GRÁFICAS

CUADRO RESUMEN

PROBETA

 uLPE

 max

 u rotura

 LPE  kg 2  cm  

 max  kg 2  cm  

 rotura  kg 2  cm  

MODULO DE ELASTICIDAD

Kg / cm 2 1

0.047

0.060

0.074

29

33.45

25.05

878.7879

2

0.096

0.106

0.122

29.70

33.09

24.70

594

PROMEDIO S

0.071 5

0.083

0.098

29.35

33.27

24.875

736.394

3

CONCLUSIONES

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

36

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012  Se logró determinar las propiedades físicas y mecánicas del ladrillo mediante probetas estándar.  Los resultados obtenidos de las propiedades físicas y mecánicas se muestran en los siguientes cuadros  PROPIEDADES FÍSICAS 1. VARIACION DIMENSIONAL: PROBETA

VARIACION DIMENSIONAL

DIMENSIONES

PERALTE

ANCHO

LARGO

PROMEDIO

24.4%

14.17%

12.27%

Las probetas ensayadas no cumplen con ninguno de los rangos especificados en la tabla anterior por lo que las enmarcaremos en un tipo de ladrillo cero “0”, cuyo rango de variación es mayor a los del ladrillo tipo uno o sea: VARIACION DIMENSIONAL TIPO DE LADRILLO

HASTA 10 cm.

HASTA 15 cm.

MAYOR A 15 cm.

0

>±8

>±6

>±4

2. CONTENIDO DE HUMEDAD PROBETA PROMEDIO

CONTENIDO DE HUMEDAD % 1.26%

3. PESO ESPECÍFICO PROBETA PESO ESPECÍFICO

g cm3

g

PROMEDIO

1.62 cm3 Se puede clasificar en el tipo de ladrillo tipo III 4. ABSORCIÓN PROBETA PROMEDIO Se puede clasificar en el tipo de ladrillo V 5. SUCCIÓN PROBETA PROMEDIO ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

ABSORCIÓN % 12.77%

SUCCIÓN % 4.32% 37

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN VACACIONAL-2012 PROPIEDADES MECÁNICAS 1. COMPRESION

PROBETA

 uLPE

 max

 u rotura

 LPE  kg 2  cm  

 max  kg 2  cm  

 rotura  kg 2  cm  

MODULO DE ELASTICIDAD

Kg / cm 2 PROMEDIO S

0.071 5

0.083

0.098

29.35

33.27

24.875

736.394

De los datos obtenidos determinamos que los ladrillos ensayados no llegan a la resistencia especificados en normas técnicas

ESTUDIO TECNOLOGICO DEL LADRILLO

38