• Author / Uploaded
• Erick Henry Lupaca

• Categories
• Arcilla
• Ladrillo
• Albañilería
• Agua
• Minerales

Citation preview

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

INDICE RESUMEN ................................................................................................................................... 2 CAPÍTULO I ................................................................................................................................ 3 HISTÓRIA................................................................................................................................ 3 CAPÍTULO II ............................................................................................................................... 4 LA ARCILLA ........................................................................................................................... 4 o

LA ARCILLA COMO MATERIA PRIMA .................................................................... 4

o

PROPIEDADES DE LAS ARCILLAS ......................................................................... 4

o

INDUSTRIAS DERIVADAS DE LA ARCILLA .......................................................... 5

o

CLASIFICACIÓN DE LA ARCILLA DE USO CERÁMICO ..................................... 5

o

PRODUCTOS DE LA INSDUSTRIA CERÁMICA CLÁSICA ................................. 6

o

FABRICACIÓN DE LOS MATERIALES CERÁMICOS MÁS USUALES ............ 6

o

ARCILLAS PARA LA FABRICACION DE LOS LADRILLOS ............................... 6

CAPÍTULO III .............................................................................................................................. 7 EL AGUA ................................................................................................................................. 7 CAPITULO IV ............................................................................................................................. 9 EL LADRILLO ........................................................................................................................ 9 PROPIEDADES ...................................................................................................................... 9 TIPOS ..................................................................................................................................... 12 DIMENSIONES ..................................................................................................................... 15 PRUEBAS EN LAS UNIDADES DE ALBAÑILERIA ..................................................... 17 CALIDAD DE LAS UNIDADES DE ALBAÑILERÍA ...................................................... 21 CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS ............................... 22 FICHA TECNICA .................................................................................................................. 23 PRECIOS ............................................................................................................................... 24 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS .................................................................................... 26 EL LADRILLO SEGÚN EL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES E.070 ................................................................................................................................................. 29 CAPÍTULO V............................................................................................................................. 34 VISITA AL PROCESO DE FABRICACIÓN ARTESANAL ........................................... 34 CONCLUCIONES .................................................................................................................... 43 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................ 43 ANEXOS .................................................................................................................................... 44

1

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

RESUMEN El ladrillo es una pieza cerámica que simboliza la vida sedentaria y urbana, es el más antiguo de los materiales de la construcción empleado por el hombre, siendo esta la unidad de albañilería fabricada de arcilla moldeada, extruida o prensada en forma de prisma rectangular y quemada o cocida en un horno. En sus propiedades mecánicas sobresale su resistencia, resistencia a la comprensión, absorción; en las físicas sus dimensiones varían según su uso a pared (King Kong 18 = 9x13x24, etc.) o techo (Pastelero 3x23x23, etc.), su forma ortogonal; y su composición química es caolín más cuarzo y feldespato (8,02𝑆𝑖𝑂2 . 2,82𝐴𝑙2 𝑂3 . 0,66𝐶𝑎𝑂 . 0,34𝐾2 𝑂). Se caracterizan por sus materiales refractarios según su contenido de alumínica, sílice y caolín. La materia prima básicamente es la arcilla, el agua, y algunos aditivos especiales. En el proceso de fabricación industrial se tiene las etapas de molienda, formado de ladrillos, secado de modo natural, secado rápido, cocción; y el artesanal de forma similar la extracción, mezcla, proceso de corte, secado al medio ambiente, horneado, enfriado, estiba y almacenamiento de los ladrillos. Estos ladrillos se dividen en tipos según su unidad de albañilería sólida, hueca, alveolar, tubular, apilable, pasteleros. Se clasifican según la el reglamento nacional de edificaciones en clase I, II, III, IV, V, Bloque P y Bloque NP; según su fabricante; de acuerdo a la cocción en adobes, santos, escafilados, recochos, pintones, pardos, porteros; y por la posición de los huecos tanto verticales, como horizontales. Para verificar la calidad del ladrillo tendrá que pasar por un muestreo, luego la aceptación del mismo, para lo cual se llevan ensayos correspondientes. Sus usos más comunes son las edificaciones, la pavimentación, y especialmente, las murallas y los tabiques. Los muros de ladrillos pueden ser simples o de relleno, armada, reforzada o confinada; cuyo aparejo pueden ser de soga, cabeza, pandereta o sardinel. La industria ladrillera también provoca a nuestra ciudad considerables impactos ambientales, con los consiguientes cambios en el medio natural, cuyas consecuencias se manifiestan con la contaminación atmosférica, contaminación de aguas, contaminación del suelo, erosión, desequilibrio ecológico y otros. Para los cuales nuestro país está retrasado a comparación de avance de otros países en la fabricación de ladrillos ecológicos de materiales no tradicionales (plásticos reciclados), también de lana y un componente de las algas marinas.

2

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

CAPÍTULO I HISTÓRIA  En el mundo: El ladrillo es una pieza cerámica que simboliza la vida sedentaria y urbana; el deseo de integrarse; la esperanza de afincarse. Es el más antiguo de los materiales de la construcción empleado por el hombre. Su descubrimiento modificó y generó cambios en la sociedad que los produjo. El hombre lo fabricó para salir de la cueva, levantar la ciudad e imponer el concepto de lo urbano impulsando las antiguas primeras civilizaciones de Mesopotamia y Palestina, donde apenas se disponía de madera y piedras. Los constructores sumerios y babilonios levantaron zigurats, palacios y ciudades amuralladas con ladrillos secados al sol, que recubrían con otros ladrillos más resistentes cocidos en hornos. En sus últimos años los persas usaron el ladrillo al igual que los chinos, que levantaron la gran muralla. Los romanos construyeron con ladrillos, arcos de medio punto y con ellos edificios de grandes dimensiones como templos, arcos de triunfo, termas, anfiteatros y acueductos. En el curso de la Edad Media, el Imperio Bizantino, heredero de los saberes romanos y el occidente cristiano, con el Románico y el gótico del norte de Italia, los Países Bajos y Alemania, así como en cualquier otro lugar donde escaseara la piedra, los constructores utilizaron el ladrillo por sus cualidades funcionales y decorativas. Realizaron construcciones con ladrillos templados, rojos con y sin brillo, creando una amplia variedad de formas, cuadros, figuras de punto de espina, tejido de esterilla o lazos flamencos. Pero fue en España donde, por influencia musulmana, el uso del ladrillo alcanzó más difusión, sobre todo en Castilla, Aragón y Andalucía.  En América: El ladrillo era conocido por los indígenas americanos de las civilizaciones prehispánicas que, en regiones secas, erigieron casas de adobe secado al sol. Las grandes pirámides de los olmecas, mayas y otros pueblos fueron levantadas con ladrillos revestidos de piedra. Con la llegada de Colón en el siglo XV, la tradición musulmana se difundió en la América hispana. En América del Norte, la influencia de la arquitectura georgiana británica, introducida por los colonos, impulsó las construcciones ladrilleras. Más adelante, la inmigración europea de los siglos XIX y XX consolidó su uso a través de italianos y españoles. Tradición que perdura hasta la actualidad.  En el Perú: Los antiguos peruanos no lo usaron, de modo que nuestros primeros ladrillos fueron fabricados por los conquistadores españoles, los cuales apenas llegaron al país comenzaron a edificar con aquel material sobre todo en ciudades de la costa. En Lima, en la república; la primera obra en que se ha usado ladrillos en proporción apreciable ha sido en la Penitenciaría, inaugurada en 1862 y en la cual se ejecutaron muy cerca de 10,000m3 de paredes de ladrillo de dimensiones 25x11x6.5cm.

3

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

CAPÍTULO II LA ARCILLA La arcilla es un material natural que está constituido por minerales en forma de granos. Puede ser un material muy moldeable al ser combinado con agua, por se le puede dar cualquier forma y luego, se endurece al secar o al ser sometida al calor. Por esas propiedades, la arcilla es ampliamente utilizada para realizar objetos cerámicos; de hecho, fue la primera cerámica realizada por el hombre y hasta hoy, uno de los materiales más utilizados. La arcilla se habría formado a partir del desgaste de las rocas, especialmente las compuestas por silicato y feldespato, sumando factores como presión tectónica, sismos, erosión, etc. Se considera físicamente como un coloide, por su composición de partículas tan pequeñas y de superficie lisa. Se puede encontrar en diversas coloraciones debido a impurezas minerales, pero es blanca en su estado puro.

o LA ARCILLA COMO MATERIA PRIMA La constitución de las arcillas se explica considerando las circunstancias de su formación. A pH adecuado, el sol de sílice, Si(OH)4 formados por el ataque de rocas feldespática, polimezaría según el proceso de escrito al tratar de la formación del gel de silicio.

o PROPIEDADES DE LAS ARCILLAS -

-

-

-

Carácter miceral del sistema-arcilla: La estructura y la naturaleza de las uniones entre las placas explica que los minerales de arcilla sean fácilmente desintegradles por planos de exfoliación presentes originando partículas de carácter mineral y de carácter tan pequeño (10-2mm -106mm) que cae dentro de las dimensiones coloidales. Plasticidad: Ninguna teoría explica completamente el fenómeno de la plasticidad, quizás por es difícil descomponer este fenómeno en las propiedades elementales que lo determinan. Otras propiedades de los minerales de arcilla: La facilidad con la que pueden deslizarse las dispersiones de arcilla (emigran al ánodo donde se concentra la suspensión de mineral puro) y que se utilizan industrialmente para purificar caolines, capacidad absorbentes, consecuencia de su gran desarrollo superficial, y juegan con el proceso de las alimentaciones de las plantas a través del suelo y en la plasticidad y adherencia de las partículas del mismo y, por consecuencia, en su estabilidad. Acción del calor: Al someter a la acción del calor una pieza realizada con masa plástica de arcilla-agua ocurren los siguientes fenómenos: -Fase de desecación: transcurre hasta unos 393 K y supone la pérdida del agua de mojadura. -Fase de deshidratación: trascurre hasta unos 523 K con la alineación del agua del coloide. 4

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

-Fase de descomposición: termina hacia los 973 K por la eliminación del agua de constitución. -Fase de reacción: hasta los 1473 K reaccionan la sílice y la alúmina para dar sillimatoria en reacción exotérmica -Fase de fusión: se inicia hacia los 1773 K desprendiendo de las impurezas. Cuando las hay, funden las primeras y forman vidrios que disuelven mullita, espesándose.

o INDUSTRIAS DERIVADAS DE LA ARCILLA Como se ha indicado se aprovecha la capacidad absorbente de los minerales de estructura montmorillonitico para absorber catalizadores de contacto y tierras absorbentes. La aplicación más importante de la arcilla es la cerámica (griego keramos = objeto de barro). La industria cerámica tan antigua como la humanidad consiste en amasar arcilla con agua y aprovechando el grado de plasticidad de esas masas de arcilla caolinica formando objetos (ladrillos, cacharros, etc.) que luego se secan y cuecen para estabilizar la forma pretendida.

o CLASIFICACIÓN DE LA ARCILLA DE USO CERÁMICO -

Por composición se distinguen: -Arcillas grasas: Las muy claras muy ricas en sustancias arcillosas. -Micasas o alcalinas: Contienen hasta 20% de mica, junto a otras impurezas en menor proporción. -Siliciosas: Contienen hasta el 50% de sílice (cuarzo). -Férricas: Con proporciones importantes de óxido o hidróxido de hierro. -Margasas (margas): Con abundante proporción de carbonato cálcico. -Salinas: Que contienen ClNa, ClK, yeso, etc.

-

Por sus propiedades prácticas se pueden clasificar en: -Fusibles: Son de mala calidad refractaria; abundan en impurezas alcalinas (micas). -Vitrificables: Tienen menos álcalis que las anteriores por lo que se vitrifican a más temperatura que ellas, aunque antes de los 1773 K. -Refractarias: Comienzan a fundir por encima de los 1773 K (1500 ºC)

5

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

o PRODUCTOS DE LA INSDUSTRIA CERÁMICA CLÁSICA Los productos de la industria cerámica se pueden clasificar según variados criterios. Aquí se separarán en dos grandes grupos: los de pasta porosa (cosidos a menos de 1200°C)y los de pasta compacta ( cosidos a más de 1200°C para una fusión algo más que incipiente aglomere los granos infusibles). Dentro de cada grupo caben varios subgrupos: PASTA POROSA - Ladrillos, tejas, etc. - Alfarería y loza.

PASTA COMPACTA - Gres (opaca). - Porcelana (translúcida).

o FABRICACIÓN DE LOS MATERIALES CERÁMICOS MÁS USUALES La sucesión de operaciones de la industria cerámica es: -Acondicionamiento de las materias primas - Preparación de la pasta -Moldeo -Desecación -Cocción

o ARCILLAS PARA LA FABRICACION DE LOS LADRILLOS Dependiendo de las condiciones y factores que influyeron en la formación de las arcillas, éstas presentarán diferentes características propias de cada tipo que 13 determinarán las propiedades que va a tener la mezcla de la cual formen parte, en este caso para la elaboración de ladrillos -

-

-

Los materiales utilizados en la fabricación de ladrillos son por lo general arcillas amarillas o rojas de composición heterogénea o relativamente impura (casi siempre secundarias). Las arcillas usadas en la mezcla deben ser plásticas al mezclarse con agua, de modo tal que puedan ser formadas en moldes o por el dado de las máquinas extrusoras que moldean y dan la forma definitiva a las unidades de arcilla Sus partículas deben tener suficiente adhesión para mantener la estabilidad de la unidad después del moldeo y ser capaces de unirse fundiéndose cuando se calientan a temperaturas elevadas.

De acuerdo a estas características, son las arcillas superficiales las que satisfacen estas condiciones para ser adecuadas para la fabricación de ladrillos. Este tipo de arcillas son las más fáciles de explotar porque corresponden a una formación sedimentaria reciente y, por lo tanto son las más empleadas. Sin embargo, al estar más expuestas a la contaminación con sales por razones naturales y por el empleo agrícola del suelo, ellas producen las unidades más vulnerables a la eflorescencia. 6

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

CAPÍTULO III EL AGUA El agua es la sustancia que más abunda en la Tierra y es la única que se encuentra en la atmósfera en estado líquido, sólido y gaseoso. La mayor reserva de agua está en los océanos, que contienen el 97% del agua que existe en la Tierra. Se trata de agua salada, que sólo permite la vida de la flora y fauna marina. El resto es agua dulce, pero no toda está disponible: gran parte permanece siempre helada, formando los casquetes polares y los glaciales. o AGUA NATURAL El agua constituye un recurso fundamental para el sector industrial, así como para el desarrollo de las actividades agropecuarias, domésticas y municipales. En principio, las existencias de agua en el Planeta parecen ilimitadas. Sin embargo, de los cerca de (1,4x1018) m3 de agua existente en la Tierra, más de un 97% corresponde a agua salada en océanos y mares y más del 70% de los recursos potenciales de agua dulce se encuentra en forma de hielo, en su mayor parte en la región Antártida. Aun así, existen en lagos, ríos y aguas subterráneas técnicamente accesibles arrojan cifras importantes. -

COMPOSICIÓN DEL AGUA NATURAL Y SUS REPERCUCIONES

El estudio analítico delas características de un agua es requisito previo para determinar sus posibilidades de empleo y, en su caso, establecer las operaciones de tratamiento necesarias para su uso en aplicaciones concretas. Así, mientras que la presencia en concentraciones moderadas de Ca+2 ó Mg+2 en un agua no excluye su empleo como agua potable, afecta seriamente a su utilización en calderas de vapor. En el agua pueden encontrarse impurezas por compuestos sólidos, líquidos o gaseosos, en estado disuelto o en suspensión. - Gases disueltos: En particular O2 y CO2. La presencia de otros, como NH3, SH2 ó CH4 es indicativa de contaminación orgánica. El O2 resulta esencial para la vida acuática y la solubilidad del O2 en el agua viene determinada por factores como la temperatura, la presión y la presencia de sales disueltas. La tabla 01 muestra valores de solubilidad a presión atmosférica, para distintas temperaturas, en agua pura y agua de mar (3.5% de salinidad). - Sales inorgánicas disueltas: Presentan esencial significación las de Ca+2 y Mg+2, responsables de la dureza del agua en mg/l de CaCO3 equivalente como unidad más usual. Las aguas con una dureza de 050mg de CaCO3, se consideran blandas y por encima de 200 mg/l de agua es dura.

7

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

Tabla 01 Solubilidad del oxigeno en agua a presión atmosférica (mg/l) Temperatura (ºC) Agua pura Agua de mar 0 14.6 11.2 10 11.6 8.75 20 9.2 7.17 30 7.6 6.1 40 6.6 5.14 -

Materia orgánica disuelta: Puede ser de origen natural (materia húmica) o artificial (vertidos contaminantes). Sólidos en suspensión: Pueden ser de naturaleza orgánica e inorgánica y de origen natural o artificial.

o EVALUACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL AGUA -

El color se mide a través de la absorbencia a una longitud de onda previamente seleccionada por barrido, dentro del espectro visible. La acides o alcalinidad, de importancia fundamental para establecer la corrosividad del agua, se mide atreves del pH. La presencia de sólidos en suspensión se analiza pro filtración o pesada. La concentración de sólidos disueltos torales se determina por gravimetría previa evaporización. La fracción orgánica e inorgánica del mismo se evalúa también gravimétricamente después de quemar el residuo de evaporización a una temperatura que no produzca volatilización significativa de los constituyentes inorgánicos.

o SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS El acondicionamiento de aguas blandas para su empleo doméstico o industrial, y la depuración de aguas residuales, en ambos casos usados para hacer el ladrillo, concreto, u otros, necesarios en el proceso constructivo. Se establecen, así, tres bloques de tratamientos: -

-

-

Tratamientos primarios: La sedimentación constituye el sistema de tratamiento primario más utilizado. Utilizan agentes floculantes para provocar la coagulación y floculación de las partículas sólidas. Emplean sales de Fe+3 y Al+3 y ciertos polímeros orgánicos. Tratamientos secundarios: Representan un capítulo de gran importancia dentro de la tecnología de depuración de las aguas. Han ido adquiriendo un interés progresivo los sistemas naturales, a base de lagunas de estabilización, especialmente ubicados en lugares de clima suave, cuando se dispone de terreno suficiente a bajo coste y el agua se puede utilizar para riego agrícola. Tratamientos terciarios: Cabe destacar la adsorción mediante carbón activo y la ósmosis inversa, para la retención de compuestos orgánicos de escasa respuesta frente a la degradación biológica. Lleva un proceso más químico. 8

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

CAPITULO IV EL LADRILLO Los ladrillos son piezas rectangulares hechas de barro, arcilla o material cerámico que, después de ser cocidas o secadas, se utilizan en construcción uniéndolas normalmente con mortero. Son de los materiales más antiguos. Se han utilizado en construcción durante milenios y con el tiempo se han ido mejorando para obtener cada vez mejores resultados, especialmente con el uso de la arcilla y el calor, que los convierten en piezas muy duras y resistentes.

PROPIEDADES El ladrillo de arcilla es uno de los materiales más antiguos usados en edificación. Entre sus propiedades:  MECÁNICAS -

-

La resistencia de los ladrillos es siempre mucho mayor que la de los morteros con los cuales se les asienta. La resistencia a la comprensión es de 240 kg/cm2, la cual puede llegar al doble en los ladrillos macizos prensados, y bien quemados. Un coeficiente de trabajo para albañilería de ladrillos muy aceptado entre nosotros, es el de 10 kg/cm2. La densidad de los ladrillos varía entre 1,6 a 2,5; generalmente se prescribe densidad 2.0 para ladrillos que se van a usar en buena albañilería. La densidad del polvo de ladrillo varía entre 2,5 a 2,9(g/cm3) Absorción (% que aumenta) 14 % a maquina y 20% a mano, Saturación ( % que disminuye) . Adherencia en promedio a maquina es de 5 Kgf/cm2 y a mano de 2 Kgf/cm2.

 FÍSICAS - Dimensiones: Largo, ancho y espesor según tolerancias de la NTP. - Forma: Planeidad de las caras, rectitud de las aristas y ortogonalidad y de ángulos externos, todas dentro de la tolerancia de la NTP. - Eflorescencia: Manchas blanquizcas o amarillentas, se rechazan si pasa del 25% de su superficie. - Disgregaciones: No debe desprenderse por efecto de roce. No debe manchar el agua, tolerable 3% que no cumpla. - Partiduras: Máximos de 5% de ladrillos industriales y 10% ladrillos artesanales. - Sonido: Defectuoso si se golpea sobre algo duro y origina un sonido opado o apagado. Debe ser de tipo metálico. - Color y textura: Por convenio entre comprador y fabricante se escoge el color de ladrillos, considerando defectuosos a los que no presentan homogeneidad (Por cocción dispareja).

9

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

 QUÍMICA La arcilla, en su estado natural, está compuesta de uno o, como es el caso general, varios minerales arcillosos. En esencia los minerales de arcilla son silicatos de aluminio, pero también hay presente productos hidratados de la descomposición de las rocas aluminosas y silicatadas, y otras sustancias como fragmentos de rocas, de óxidos hidratados, álcalis y materiales coloidales. Como ya se ha mencionado anteriormente, las arcillas se presentan en la naturaleza, derivadas directamente de la degradación natural de las rocas ígneas o de los feldespatos o en depósitos aluviales o eólicos. Es por eso que la composición química de la corteza terrestre y la de la mayoría de las arcillas es muy similar como se muestra en la Tabla 1.1, donde los contenidos de sílice y de alúmina son los más altos dentro de la composición de los minerales. Tabla 1.1: Comparación entre el contenido químico de la corteza terrestre y la arcilla roja común (Rhodes, 1990)

Algunos autores como Rhodes (1990) y Clews (1969) proponen la siguiente fórmula molecular de la arcilla: . Esta fórmula no incluye las impurezas que siempre están presentes. Por tal motivo la fórmula anterior hace referencia a una arcilla pura que recibe el nombre de caolín. Las arcillas con un mayor grado de pureza son las que cuentan con un alto contenido de sílice y alúmina. El contenido de hierro y otras impurezas en este tipo de arcillas tiende a ser más bajo. El caolín y la arcilla plástica son un ejemplo de este tipo de arcillas. El contenido químico de los diferentes tipos de arcillas puede variar considerablemente. Este cambio es consecuencia de las condiciones con las cuales se formó la roca ígnea de la que proviene (Rhodes, 1990). La composición y naturaleza de la arcilla, determinan el uso y el valor de ésta. Es así que algunos de sus componentes tienen influencia sobre algunas de sus propiedades 10

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

-

-

El cuarzo disminuye la plasticidad y la retracción y contribuye a hacerla refractaria. - La sílice en forma coloidal aumenta la plasticidad. La alúmina la hace refractaria. El óxido de hierro al igual que el feldespato, disminuye la temperatura de fusión, actúa como fundente y también es un poderoso agente colorante. Un poco de óxido de hierro colorea intensamente la arcilla tostada pero una gran cantidad la convierte en un producto rojo o blanco si tiene 5% menos. Los filosilicatos de aluminio, manganeso y hierro le proporcionan a la arcilla cualidades plásticas y si bien es cierto que intervienen otros que tienen propiedades diferentes, contribuyen a darles cualidades que determinan su uso (Del Busto, 1991).

11

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

TIPOS  SEGÚN SU UNIDAD DE ALBAÑILERÍA Unidad de Albañilería. Ladrillos y bloques de arcilla cocida, de concreto o de sílice-cal. Pueden ser sólida, hueca, alveolar y/ó tubular. 

Unidad de Albañilería Sólida (o Maciza) Unidad de Albañilería cuya sección transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área igual o mayor que el 70% del área bruta en el mismo plano. “Macizos corrientes”, que se emplean para toda clase de muros. En el mercado los hay de varias dimensiones, como se verá más adelante. “Ladrillón”, denominado también bomba, king-kong, etc. Empleado en muros de relleno, en aquellos que no van a soportar cargas apreciables.



Unidad de Albañilería Hueca. Unidad de Albañilería cuya sección transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área equivalente menor que el 70% del área bruta en el mismo plano. Utilizados para muros en pisos altos, a fin de disminuir los pesos; usados también en los techos de concreto armado del tipo llamado techo aligerado.



Unidad de Albañilería Alveolar Unidad de Albañilería Sólida o Hueca con alvéolos o celdas de tamaño suficiente como para alojar el refuerzo vertical. Estas unidades son empleadas en la construcción de los muros armados.

12

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil



Unidad de Albañilería Tubular Unidad de Albañilería con huecos paralelos a la superficie de asiento, empleados para aligerar el peso de los muros.



Unidad de Albañilería Apilable Es la unidad de Albañilería alveolar que se asienta sin mortero



Pasteleros Usados como revestimiento, o para impermeabilizar azoteos, y para pisos rústicos y de poco tráfico.

13

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

 DE ACUERDO A LA COCCIÓN

o o o o o o o

De acuerdo con la manera como se ha conducido la cocción. Los ladrillos se llaman pintones, cuando han quedado crudos, y recabados, si la quema ha sido excesiva. Adobes: Son los ladrillos secados al sol y que no han estado sometidos a la acción del fuego. Santos: Son los que por un exceso de cocción han sufrido una vitrificación, resultando deformados y negruzcos. Escafilados: Son los que por un exceso de cocción han sufrido un principio de vitrificación, resultando más o menos alabeados. Recochos: Son los que han estado sometidos a una cocción correcta. Pintones: Son los que por falta de uniformidad en la cocción presentan manchas pardas y manchas más o menos rojizas. Pardos: Son los que han sufrido una cocción insuficiente presentando un color pardo. Porteros: Son los que por su situación en las capas exteriores de los hornos de hormiguero apenas se han cocido.

 POR LA POSICIÓN DE LOS HUECOS Actualmente la Industria Cerámica suministra al mercado bloques huecos para paredes que se pueden clasificar en dos grupos, según si en su posición normal de uso, estos huecos o tubos quedan horizontales o verticales.

14

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

DIMENSIONES  LADRILLOS PARA PARED Denominación: king kong 18 Medidas: 9x13x24 Peso: 3.00kg Unid. X m2: 36 unid. Usos: Paredes y muros portantes

Denominación: king kong 18 R Medidas: 9x13x24 Peso: 3.00kg Unid. X m2: 36 unid. Usos: Paredes y muros portantes

Denominación: king kong POP Medidas: 9x12x21 Peso: 2.50kg Unid. X m2: 36 unid. Usos: Paredes y muros portantes

Denominación: pandereta Medidas: 9x11x21 Peso: 2.20kg Unid. X m2: 36 unid. Usos: Paredes divisorias y tabiquería

Denominación: pandereta a rayas Medidas: 9x11x21 Peso: 2.00kg Unid. X m2: 36 unid. Usos: Paredes divisorias y tabiquería

Denominación: caravista Medidas: 6x12x24 Peso: 2.20kg Unid. X m2: 56 unid. Usos: Paredes y muros portantes

15

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

 LADRILLOS PARA TECHO Denominación: pastelero Medidas: 3x23x23 Peso: 2.50kg Unid. X m2: 16 unid. Usos: Cobertu ra de techos y azoteas

Denominación: hueco 8 Medidas: 8x30x30 Peso: 4.60kg Unid. X m2: 9 unid. Usos: Techo aligerado, últimos pisos

Denominación: hueco 12 Medidas: 12x30x30 Peso: 7.00kg Unid. X m2: 9 unid. Usos: Techo, segundo piso

Denominación: hueco 15 Medidas: 15x30x30 Peso: 8.00kg Unid. X m2: 9 unid. Usos: Techo, primer piso

16

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

PRUEBAS EN LAS UNIDADES DE ALBAÑILERIA a) Muestreo : El muestreo será efectuado a pie de obra. Por cada lote compuesto por hasta 50 millares de unidades se seleccionará al azar una muestra de 10 unidades, sobre las que se efectuarán las pruebas de variación de dimensiones y de alabeo. Cinco de estas unidades se ensayarán a compresión y las otras cinco a absorción. b) Resistencia a la compresión: 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. La resistencia característica a compresión axial de la unidad de albañilería (f’b) se obtendrá restando una desviación estándar al valor promedio de la muestra. Para la realización de este ensayo se utilizan unidades secas y limpias. A éstas se les coloca, tanto en la parte superior como inferior un capping de azufre, para uniformizar las superficies de contacto con el cabezal por donde se transmite la carga y la base donde se apoya el ladrillo.

La resistencia a la compresión (fb) se determina de la siguiente manera: fb = Pm /Ab Dónde: fb = Resistencia a la compresión de la unidad de albañilería (Kg/cm2) Pm = Carga máxima de rotura (Kg) Ab = Área bruta de la unidad de albañilería (cm2) Mientras que la resistencia a la compresión característica (f’b) se obtiene: f´b = fb – σ Dónde: f’b = Resistencia característica a la compresión de la unidad de albañilería (Kg/cm2) fb = Resistencia a la compresión de la unidad de albañilería (Kg/cm2) σ = Desviación estándar

17

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

c) Variación dimensional: 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 medir las dimensiones de la unidad, es decir el largo, ancho y alto a la mitad de la arista de cada cara, esto se hace con la ayuda de una regla graduada al milímetro. Para ello se deben limpiar las caras del ladrillo, de tal modo de eliminar las partículas sueltas en la unidad. La variabilidad dimensional expresada en porcentaje, viene dada por la siguiente relación: V = (ME – MP) / ME x 100 Dónde: V = Variabilidad Dimensional (%) ME = Medida especificada por el fabricante (mm) MP = Medida Promedio (mm) Es necesario ejecutar esta prueba, debido a que a mayor imperfección geométrica de las unidades, se requiere tener un mayor grosor de juntas, lo cual genera una reducción significativa de la resistencia a compresión y a fuerza cortante en la albañilería. d) Alabeo: Para la determinación del alabeo de las unidades de albañilería, se seguirá el procedimiento indicada en la Norma NTP 399.613. En este ensayo, se busca comprobar cuan cóncavo o convexo es la unidad. Para ello se coloca una regla metálica en cada una de las caras del ladrillo, de tal forma que ésta vaya de una arista a otra opuesta diagonalmente. Luego se coloca una cuña graduada en la zona central y en los lados extremos. Es necesario colocar la cuña en la zona central, cuando el ladrillo presentaba forma cóncava, mientras que cuando a los extremos se tienen una luz entre la regla y la unidad, la cara de la unidad ensayada tendrá forma convexa.

18

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

e) Absorción: Los ensayos de absorción se harán de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.604 y 399.l613. Las unidades deben ser secadas en un horno previamente, luego los especímenes se dejaran al aire libre por 4 horas, para que estos se enfríen posteriormente, se introducen en un recipiente con agua destilada por 24 horas, para luego pesarlos. Los resultados del ensayo de absorción, se pueden obtener mediante la siguiente expresión: A = (Psat – Psec) /Psec X 100 Dónde: A = Absorción (%) Psat = Peso saturado de la unidad de albañilería (gr) Psec = Peso seco de la unidad de albañilería (gr)  Los ensayos anteriores nos permiten clasificar las unidades de albañilería según la sig. Tabla:

2. PRUEBAS EN PRISMAS DE ALBAÑILERIA Con el fin de encontrar experimentalmente la resistencia a compresión axial y a compresión diagonal, se construyen prismas de albañilería simple con determinadas características. Para el ensayo de carga axial se construyen las denominadas pilas y para el ensayo de compresión diagonal se utilizan muretes cuadrados -

-

Las pilas son elementos de albañilería simple caracterizados por el asentado de los ladrillos uno encima de otro, de tal manera que la esbeltez sea del orden de h/b = 5. Los muretes son especímenes de albañilería simple, que suelen ser de forma cuadrada, lo estándar de acuerdo a la Norma E.070 son de 60 cm x 60 cm. 19

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

a) Resistencia a compresión axial: Se registra la carga máxima soportada por cada pila y la resistencia se calcula de la siguiente manera: fm = Pmax / Ab Dónde: fm = Resistencia a compresión axial (kg/cm2) Pmax = Carga máxima que resiste la pila (kg) Ab = Área bruta transversal a la fuerza (cm2) Esta resistencia se tiene que corregir por la esbeltez de la pila por un factor que se obtiene de la Norma E.070.

La resistencia característica se calculó con la siguiente expresión: Dónde: fm = Resistencia promedio a compresión (kg/cm2) f’m = Resistencia característica a compresión (kg/cm2) b) Resistencia al corte Se registra la carga máxima soportada por cada murete y su resistencia se calcula de la siguiente manera: vm = Pmax / Ad Donde: vm = Resistencia al corte (kg/cm2) Pmax = Máxima Fuerza que resiste el murete (kg) Ad = Área diagonal (diagonal del murete x espesor) en cm2 La resistencia característica se calculó con la siguiente expresión:

Dónde: vm = Resistencia promedio al corte (kg/cm2) v’m = Resistencia característica al corte(kg/cm2)

20

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

CALIDAD DE LAS UNIDADES DE ALBAÑILERÍA

 MUESTREO o Muestreo. El muestreo será efectuado a pie de obra. Por cada lote compuesto por hasta 50 millares de unidades se seleccionará al azar una muestra de 10 unidades, sobre las que se efectuarán las pruebas de variación de dimensiones y de alabeo. Cinco de estas unidades se ensayarán a compresión y las otras cinco a absorción. o Resistencia a la Compresión. 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. La resistencia característica a compresión axial de la unidad de albañilería se obtendrá restando una desviación estándar al valor promedio de la muestra. o Variación Dimensional. Para la determinación de la variación dimensional de las unidades de albañilería, se seguirá el procedimiento indicado en las Normas. o Alabeo. Para la determinación del alabeo de las unidades de albañilería, se seguirá el procedimiento indicada en la Norma. o Absorción.-Los ensayos de absorción se harán de acuerdo a lo indicado en las Normas.  ACEPTACIÓN DE LA UNIDAD o Si la muestra presentase más de 20% de dispersión en los resultados (coeficiente de variación), para unidades producidas industrialmente, o 40 % para unidades producidas artesanalmente, se ensayará otra muestra y de persistir esa dispersión de resultados, se rechazará el lote. o La absorción de las unidades de arcilla y sílico calcáreas no será mayor que 22%. El bloque de concreto clase, tendrá una absorción no mayor que 12% de absorción. La absorción del bloque de concreto NP, no Será mayor que 15%. o El espesor mínimo de las caras laterales correspondientes a la superficie de asentado será 25mm para el Bloque clase P y 12mm para el Bloque clase NP. 21

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

o La unidad de albañilería no tendrá materias extrañas en sus superficies o en su interior, tales como guijarros, conchuelas o nódulos de naturaleza calcárea. (Ensayo de Impacto) o La unidad de albañilería de arcilla estará bien cocida, tendrá un color uniforme y no presentará vitrificaciones. Al ser golpeada con un martillo, u objeto similar, producirá un sonido metálico. o La unidad de albañilería no tendrá resquebrajaduras, fracturas, hendiduras grietas u otros defectos similares que degraden su durabilidad o resistencia. o La unidad de albañilería no tendrá manchas o vetas blanquecinas de origen salitroso o de otro tipo.

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS En los ladrillos refractarios, existen “el denso” que es refractario y “el poroso” que es refractario-aislante. Ladrillo refractario-denso resiste a la temperatura alta, pero ya que transmite calor se pierde el calor cuando fabricamos el horno solo con este ladrillo. Sin embargo este tipo de ladrillos posee alta resistencia mecánica que es una ventaja. Ladrillo refractario-aislante-poroso es, a parte de alta refractividad térmica, pero por ser poroso el material no resiste peso. Estos dos a su vez se clasifican en tres tipos que son silícico, aluminoso y arcilloso. REFRACTARIOS

LADRILLOS ALUMINOSOS

LADRILLO SILICICO

LADRILLOS ARCILLOSOS

Componente Principal

Alúmina (𝐴𝑙2 𝑂3 𝑒𝑛 45% − 2050 ℃)

Sílice (𝑆𝑖𝑂2 − 1685℃)

Caolín (𝐴𝑙2 𝑂3 .2𝑆𝑖𝑂2 . 2𝐻2 𝑂 − 1685℃)

Componentes Secundario

Caolín 𝐴𝑙2 𝑂3 . 2𝑆𝑖𝑂2 . 2𝐻2 𝑂 − 1770℃)

Sílice (𝑆𝑖𝑂2 − 1685℃)

Relación de costo

Caolín (𝐴𝑙2 𝑂3 . 2𝑆𝑖𝑂2 . 2𝐻2 𝑂 − 1770℃) Sílice (𝑆𝑖𝑂2 − 1685℃) Mayor

Intermedio

Menor

Us os

Refractario denso

Donde pega la flama, piso, muros.

Donde pega la flama, piso, muros, hornos especiales para fundición de metal.

Cualquier lugar de los hornos comunes, salvo donde llega a muy alta temperatura donde recibe mucha carga.

Refractario poroso

Muro, bóveda, puerta.

Muro, bóveda, puerta.

22

Universidad Nacional del Altiplano – Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

FICHA TECNICA Ladrillo hueco de arcilla cocida, con perforación horizontal, no visto, categoría II, tipo LD, dimensiones (245,115,78) mm para uso en fábricas no resistentes, con exigencias acústicas, térmicas y frente al fuego.

La cara marcada es la de apoyo, perpendicular a la cual se aplicara la carga para realizar el ensayo de resistencia a compresión

Configuración: Clasificación según EN-1996-1-1: Grupo 3. Uso no estructural Dimensiones y tolerancias: Longitudes: 245mm, Anchura: 78mm, Grueso: 115mm Tolerancia en valor medio: T1 Tolerancia en recorrido: R1 Planeidad: Tabla: