INTRODUCCIÓN
En los primeros años del siglo XX, muchas viviendas unifamiliares (casas de 1 a 3 pisos) y viviendas multifamiliares (edificios de 3 a 5 pisos) se levantaron usando albañilería simple de ladrillo macizo, tanto para muros portantes como no portantes. En estos edificios antiguos, los muros portantes tienen 0.25m de ancho independientemente del número de pisos. Los muros no portantes interiores usualmente tienen 0.25 o 0.15m de ancho y se denominaban muros de amarre. Muchos de estos edificios han soportado varios sismos, muy probablemente a que están sobre suelo de buena calidad y a que cuentan con una alta densidad de muros en las direcciones principales de la estructura.
En los últimos 30 años, el crecimiento de construcciones populares e informales han mal interpretado la manera como debe trabajar la albañilería confinada. Se piensa equivocadamente que las columnas y vigas de concreto son más importantes que el muro de albañilería, es decir se le presta cada vez menos atención a la calidad del muro (materiales y mano de obra). Tan es así, que se usan erradamente ladrillos huecos y ladrillos tubulares para muros portantes de carga vertical y de sismo.
Los recientes terremotos han demostrado la importancia de: 1) tener una buena densidad de muros y 2) usar ladrillos macizos, para prevenir daños. Varias casas en Tacna (2001) y en Pisco (2007) han colapsado o tienen daños severos por estas causas. En Nazca (1996), Arequipa y Moquegua (2001), y Pisco e Ica (2007) se han observado daños importantes en edificios educativos y otros por la presencia de tabiques de albañilería que han interactuado con columnas de concreto. El sistema estructural que más se utiliza en el Perú y Sudamérica para la construcción de viviendas en zonas urbanas es la denominada albañilería de ladrillos de arcilla. Más del 43% de las viviendas son construidas con este sistema estructural. En el sismo de Ático 23/6/2001 (Arequipa, Perú) muchas viviendas de albañilería sufrieron daño. La principal fuente de este daño es la
no existencia de un control de calidad adecuado durante la etapa constructiva y una deficiente configuración estructural. El construir una vivienda sin seguir las normas de diseño sísmico y las normas de diseño de albañilería y las recomendaciones de esta guía puede producir daño estructural. Existen ladrillos de arcilla y sillico calcáreos. Las unidades La unidad de albañilería puede ser sólida, hueca o tubular. Para ser considerados sólidos el área sin huecos debe ser mayor al 75% del área bruta geométrica. La resistencia mínima en del esfuerzo en compresión de las unidades debe ser al menos 50 kgf/cm2.
La unidad de albañilería es el componente básico para la construcción de albañilería. Se elabora de materias primas diversas: la arcilla, el concreto de cemento portland y la mezcla de sílice y cal son los principales. Se forma mediante un moldeo, empleado en combinación con diferentes métodos de compactación, o por extrusión. Finalmente, se reproduce en condiciones extremadamente disímiles: en sofisticadas fábricas, bajo estricto control industrial, o en precarias canchas, muchas veces provisionales, incluso al pie de la obra en la que será utilizada, mediante procedimientos rudimentarios y sin ningún control de calidad. No debe extrañar, entonces, que las formas, tipos, dimensiones y pesos sean de variedad prácticamente ilimitada, y que la calidad de unidades-medidas por el valor y por el coeficiente de variación de sus propiedades significativas cubra todo el rango desde el pésimo hasta excelente.
Evaluar las propiedades mecánicas y físicas tales como: resistencia a la compresión, flexión, alabeo, succión, variación de dimensiones de ladrillos artesanal (LADRILLERA CHOQUE).
Verificar si las unidades de albañilería de Ladrillera Choque cumplen con los requisitos necesarios que indica la norma E070 y la NTP para poder ser utilizada en la construcción.
Clasificar los ladrillos de acuerdo a la concavidad o convexidad que estos presenten.
Clasificar las unidades de albañilería de acuerdo a la resistencia a la compresión que estos presenten.
LADRILLO HISTORIA
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.
DEFINICIÓN: El ladrillo es una masa de barro cocida en forma de paralelepípedo triangular, de arcilla cocida para construir muros y paredes. La arcilla Son partículas finísimas menores de 0.06 mm, de diámetro, procedentes de la descomposición de rocas feldespáticas. La arcilla pura recibe el nombre de caolín. Una de las principales propiedades de la arcilla es su plasticidad, además de ser refractaria. Desempeña un gran papel en la construcción por ser una materia prima en la fabricación de cementos y de cerámica. La arcilla es también Adobe. El adobe es un tabique de barro sin cocer, la tierra con que se hace debe ser limpia sin piedra y con la menor cantidad posible de arena. En una excavación mas hecha previamente en el suelo, se deja remojar la tierra de un día a otro para que pudra se amasa agregándole suficientemente agua para formar un lodo bien mezclado y macizo, se le revuelven algunos de los siguientes materiales: paja, sácate, estiércol, hojas de pino, crines y pelos de bestia en la proporción 1: 5 para que sirva de amarre al material. Un ladrillo 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 5 cm. Se emplea en albañilería para la ejecución de paredes, ya sean muros, tabiques, tabicones, etc.
Adobes, precursores del ladrillo actual. Ladrillos de tejar o manual.
Geometría
Nomenclatura de las «caras» de un ladrillo. Su forma es la de un prisma rectangular, en el que sus diferentes dimensiones reciben el nombre de soga, tizón y grueso, siendo la soga su dimensión mayor. Así mismo, las diferentes caras del ladrillo reciben el nombre de tabla, canto y testa (la tabla es la mayor). Por lo general, la soga es del doble de longitud que el tizón o, más exactamente, dos tizones más una junta, lo que permite combinarlos libremente. El grueso, por el contrario, puede no estar modulado. Existen diferentes formatos de ladrillos, por lo general de un tamaño que permita manejarlo con una mano. En particular, destacan el formato métrico, en el que las dimensiones son 24 x 11,5 x 5,25 / 7 / 3,5 cm (cada dimensión es dos veces la inmediatamente menor, más 1 cm de junta) y el formato catalán de dimensiones 29 x 14 x 5,2 / 7,5 / 6 cm, y los más normalizados que miden 25 x 12 x 5 cm. Actualmente también se utilizan por su gran demanda dado su reducido coste en obra, medidas de 50 x 24 x 5 cm.
UNIDADES DE ARCILLA CALCINADA
Unidad de Albañilería. Ladrillos y bloques de arcilla cocida, de concreto o de sílice-cal. Puede ser sólida, hueca, alveolar ó tubular.
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.
Unidad de Albañilería Apilable: Es la unidad de Albañilería alveolar que se asienta sin mortero.
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.
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.
Unidad de Albañilería Tubular (o Pandereta). Unidad de Albañilería con huecos paralelos a la superficie de asiento.
CLASIFICACIÓN DE UNIDADES DE ARCILLA CALCINADA SEGÚN SU COMERCIALIZACIÓN
Ladrillo para Techo
Ladrillo pastelero
Ladrillo King Kong
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 30% de la superficie de la misma. Se utilizan en la ejecución de fachadas de ladrillo.
Ladrillo macizo, aquellos con menos de un 30% 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 aplantillado, aquel que tiene un perfil curvo, de forma que al colocar una hilada de ladrillo, generalmente a sardinel, conforman una moldura corrida. El nombre proviene de las plantillas que utilizaban los canteros para labrar las piedras, y que se utilizan para dar la citada forma al ladrillo.
Ladrillo hueco, son aquellos que poseen perforaciones en el canto o en la testa que reducen el peso y el volumen del material empleado en ellos, facilitando su corte y manejo. Aquellos que poseen orificios horizontales son utilizados para tabiquería que no vaya a soportar grandes cargas. Pueden ser de varios tipos:
o
Rasilla: su soga y tizón son mucho mayores que su grueso. En España, sus dimensiones más habituales son 24 x 11,5 x 2,5 cm.
o
Ladrillo hueco simple: posee una hilera de perforaciones en la testa.
o
Ladrillo hueco doble: con dos hileras de perforaciones en la testa.
o
Ladrillo hueco triple: posee tres hileras de perforaciones en la testa.
Ladrillo caravista: son aquellos que se utilizan en exteriores con un acabado especial.
Ladrillo refractario: se coloca en lugares donde debe soportar altas temperaturas, como hornos o chimeneas.
Usos 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.
Aparejos Aparejo es la ley de traba o disposición de los ladrillos en un muro, estipulando desde las dimensiones del muro hasta los encuentros y los enjarjes, de manera que el muro suba de forma homogénea en toda la altura del edificio. Algunos tipos de aparejo son los siguientes:
Aparejo inglés.
Aparejo a panderete.
Aparejo a sogas.
Aparejo palomero.
Aparejo a tizones.
Aparejo es la ley de traba o disposición de los ladrillos en un muro, estipulando desde las dimensiones del muro hasta los encuentros y los enjarjes, de manera que el muro suba de forma homogénea en toda la altura del edificio. Algunos tipos de aparejo son los siguientes:
Aparejo a sogas: los costados del muro se forman por las sogas del ladrillo, tiene un espesor de medio pie (el tizón) y es muy utilizado para fachadas de ladrillo cara vista.
Aparejo a tizones o a la española: en este caso los tizones forman los costados del muro y su espesor es de 1 pie (la soga). Muy utilizado en muros que soportan cargas estructurales (portantes) que pueden tener entre 12,5 cm y 24 cm colocados a media asta o soga.
Aparejo a sardinel: aparejo formado por piezas dispuestas a sardinel, es decir, de canto, de manera que se ven los tizones.
Aparejo inglés: en este caso se alternan hiladas en sogas y en tizones, dando un espesor de 1 pie (la soga). Se emplea mucho para muros portantes en fachadas de ladrillo cara vista. Su traba es mejor que el muro a tizones pero su puesta en obra es más complicada y requiere mano de obra más experimentada.
Aparejo en panderete: es el empleado para la ejecución de tabiques, su espesor es el del grueso de la pieza y no está preparado para absorber cargas excepto su propio peso.
Aparejo palomero: es como el aparejo en panderete pero dejando huecos entre las piezas horizontales. Se emplea en aquellos tabiques provisionales que deben dejar ventilar la estancia y en un determinado tipo de estructura de cubierta.
Exigencias para la colocación de ladrillos: Colocarlos perfectamente mojados. Colocarlos apretándolos de manera de asegurar una correcta adherencia del mortero. Hiladas horizontales y alineadas. Las juntas verticales irán alternadas sin continuidad con espesor de 1,5 cm. Los muros que se crucen o empalmen deberán ser perfectamente trabados. Se controlará el “plomo” y “nivel” de las hiladas. No se permite el empleo de clavos, alambres o hierros para la traba de paredes o salientes. Las paredes irán unidas a las estructuras por armadura auxiliar (hierro 6mm de diámetro).
FABRICACIÓN DE LADRILLOS
Hoy día, en cualquier fábrica de ladrillos, se llevan a cabo una serie de procesos estándar que comprenden desde la elección del material arcilloso, al proceso de empacado final. La materia prima utilizada para la producción de ladrillos es, fundamentalmente, la arcilla. Este material está compuesto, en esencia, de sílice, alúmina, agua y cantidades variables de óxidos de hierro y otros materiales alcalinos, como los óxidos de calcio y los óxidos de magnesio. Las partículas de materiales son capaces de absorber higroscópicamente hasta el 70% en peso, de agua. Debido a la característica de absorber la humedad, la arcilla, cuando está hidratada, adquiere la plasticidad suficiente para ser moldeada, muy distinta de cuando está seca, que presenta un aspecto terroso. Durante la fase de endurecimiento, por secado, o por cocción, el material arcilloso adquiere características de notable solidez con una disminución de masa, por pérdida de agua, de entre un 5 a 15%, en proporción a su plasticidad inicial. Una vez seleccionado el tipo de arcilla el proceso puede resumirse en:
Maduración
Tratamiento mecánico previo
Depósito de materia prima procesada
Humidificación
Moldeado
Secado
Cocción
Almacenaje
UNIDAD DE ALBAÑILERÍA
CARACTERÍSTICAS GENERALES a) 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.
b) 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.
c) Estas unidades pueden ser sólidas, huecas, alveolares o tubulares y podrán ser fabricadas de manera artesanal o industrial.
d) Las unidades de albañilería de concreto serán utilizadas después de lograr su resistencia especificada y su estabilidad volumétrica.
e) 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.
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 ALBAÑILERIA PARA FINES ESTRUCTURALES
CLASE
VARIACIÓN DE LA
ALABEO RESISTENCIA
DIMENSION
(máximo
CARACTERÍSTICA
(máxima en porcentaje)
en mm)
A COMPRESIÓN ´
Hasta
Hasta
Más de
b f mínimo en MPa
100 mm
150 mm
150
(kg/cm2
mm
área bruta
Ladrillo I
±8
±6
±4
10
4,9 (50)
Ladrillo II
±7
±6
±4
8
6,9 (70)
Ladrillo III
±5
±4
±3
6
9,3 (95)
)
sobre
Ladrillo IV
±4
±3
±2
4
12,7 (130)
Ladrillo V
±3
±2
±1
2
17,6 (180)
Bloque P (1)
±4
±3
±2
4
4,9 (50)
NP ± 7
±6
±4
8
2,0 (20)
Bloque (2)
(1) Bloque usado en la construcción de muros portantes (2) Bloque usado en la construcción de muros no portantes
LIMITACIONES EN SU APLICACIÓN El uso o aplicación de las unidades de albañilería estará condicionado a lo indicado en la Tabla 2. Las zonas sísmicas son las indicadas en la NTE E.030 Diseño Sismorresistente.
TABLA 2 LIMITACIONES EN EL USO DE LA UNIDAD DE ALBAÑILERÍA PARA FINES ESTRUCTURALES
TIPO
ZONA SÍSMICA 2 Y 3
ZONA SÍSMICA 1
Muro portante en
Muro portante en
Muro portante en
edificios de 4 pisos a
edificios de 1 a 3
todo edificio
más
pisos
Artesanal *
No
Sí,
Sólido
Sí
pisos
Sólido
Industrial Alveolar
hasta
dos Sí Sí
Sí Sí
Sí
Sí
Celdas totalmente
Celdas
Celdas
rellenas con grout
parcialmente
parcialmente
rellenas con grout rellenas con grout Hueca
No
No
Sí
Tubular
No
No
Sí, hasta 2 pisos
*Las limitaciones indicadas establecen condiciones mínimas que pueden ser exceptuadas con el respaldo de un informe y memoria de cálculo sustentada por un ingeniero civil.
PRUEBAS 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 ( ´b f ) se obtendrá restando una desviación estándar al valor promedio de la muestra.
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.
d) Alabeo.- Para la determinación del alabeo de las unidades de albañilería, se seguirá el procedimiento indicada en la Norma NTP 399.613.
e) Absorción.- Los ensayos de absorción se harán de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.604 y 399.l613.
ACEPTACIÓN DE LA UNIDAD a) 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.
b) 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%.
c) El espesor mínimo de las caras laterales correspondientes a la superficie de asentado será 25 mm para el Bloque clase P y 12 mm para el Bloque clase NP.
d) La unidad de albañilería no tendrá materias extrañas en sus superficies o en su interior, tales como guijarros, conchuelas o nódulos de naturaleza calcárea.
e) 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.
f) La unidad de albañilería no tendrá resquebrajaduras, fracturas, hendiduras grietas u otros defectos similares que degraden su durabilidad o resistencia.
g) La unidad de albañilería no tendrá manchas o vetas blanquecinas de origen salitroso o de otro tipo.
CONTROLES DE CALIDAD
El control de calidad en la construcción se centra en dos factores fundamentales:
El control de recepción de los materiales.
El control de ejecución.
CONTROL DE RECEPCION DE MATERIALES El control que se debe realizar sobre los materiales cuando llegan a la obra, se comenta en el artículo Puesta en Obra de la Ejecución de Fachadas con Ladrillo Cara Vista - "Recepción y acopio del ladrillo" y "Recepción y acopio de complementos". Es aconsejable que todos los materiales utilizados en la obra garanticen su calidad, mediante sellos o marcas de conformidad a las normas exigidas para cada uno de ellos. En el caso de los ladrillos, se recomienda la marca AENOR. CONTROL DE EJECUCION En el transcurso de la obra deben realizarse controles cuyo número y forma depende de la clase de fábrica y nivel de control. En la siguiente tabla se establecen los controles a realizar, el número de los mismos y su forma, además de las condiciones de rechazo. Se establecen tres niveles de control, según la resistencia característica a compresión de la fábrica, la importancia de la obra y de los daños que pudieran sobrevenir.
Nivel reducido La resistencia característica a compresión es fk < 45 daN/cm². Es preceptivo cuando la menor importancia de la obra y de los daños lo permitan.
Nivel normal La resistencia característica a compresión es 75 > fk > 45 daN/cm². Es preceptivo cuando no se indique otra cosa y corresponde a obras de mediana importancia y daños medios.
Nivel intenso La resistencia característica a compresión es fk > 75 daN/cm². Es preceptivo cuando la importancia de la obra o de los daños así lo aconseje. En función de estos niveles de control, la frecuencia de los controles a realizar en el transcurso de la obra son los que se indican en la siguiente tabla, teniendo en cuenta que:
La frecuencia en el control 1 es siempre obligatoria.
Entre los controles 2 y 3 debe elegirse el mas desfavorable.
El control 4 no es obligatorio para viviendas unifamiliares y de ámbito rural con un numero máximo de dos plantas.
Mantenimiento La fábrica de ladrillo cara vista no necesita ningún tipo de mantenimiento si se han seguido todas las recomendaciones aportadas por el presente manual, permaneciendo con su aspecto inicial a lo largo del tiempo.
Análisis Teórico. La resistencia de los ladrillos es siempre mayor que la de los morteros con los cuales se les asienta. A la compresión alcanza 240 Kg./cm. 2 la cual puede aumentar al tratarse de ladrillos macizos, prensados y bien cocidos, estas distintas variedades son utilizadas según las necesidades de cada obra.
Condiciones que deben reunir los ladrillos:
Ser de masa homogénea, grano fino y no contener caliches.
No tener, grietas, hendiduras ni oquedades.
Tener forma y dimensiones iguales para que las hiladas sean del mismo espesor.
Aristas vivas y caras planas.
Igualdad de color.
Sonido metálico por percusión y no frágiles.
Facilidad de cortados.
No absorber más del 15% de agua a las 24 horas de inmersión, los de buena calidad y 20% los de tejar.
No ser heladizos.
Resistir a la compresión de 200 a 70 Kg/cm2, según la calidad.
Ensayos Físicos.
Examen óptico; donde se aprecian cualidades como color, estructura y fractura.
Examen de densidad; donde se calculan dos tipos de densidades, densidad aparente y densidad real.
Examen de Porosidad; donde se calculan dos tipos de porosidades, porosidad aparente y porosidad absoluta.
Prueba de absorción de agua; para calcular la absorción normal y la absorción a ebullición.
Pruebas de Permeabilidad, Dureza, resistencia al calor, resistencia al frío, etc.
Ensayos Mecánicos.
Resistencia a la Compresión, utilizando la prensa universal.
Resistencia a la Flexión.
Resistencia a la Tracción, utilizando la prensa a tracción.
Resistencia a la Cortadura, resistencia al desgaste, resistencia al choque, adherencia a los morteros, resistencia a los agentes atmosféricos, etc.
Para calcular el modulo de la compresión, se utilizo la siguiente expresión.
Donde: C = Compresión. A = Area de la cara del ladrillo que esta sometida a presion. F = Fuerza de la compresión. Para uniformar la cara suprior e inferior de los ladrillos que vamos a someter a la prueba de compresión, se le aplica un capinado, que consiste en una capa de yeso de 1 cm. De espesor, esto a fin de que la carga a aplicarse sea distribuida y no puntual debido a las irregularidades de la muestra.
COMPRECION DEL LADRILLO 1. Material y equipo. Como material de ensayo, se usaron ladrillos de 3 huecos, pequeño. 3 huecos grandes, 6 huecos y gambote, ademas del yeso para el capinado.
Prensa hidraulica
Balanza con capacidad de 5 Kg. Con precision de 0.1 gr
Recipientes,espátulas y maderas para el encofrado de los ladrillo
Procedimiento.
Se verifica que los ladrillos que se van asometer a la prueba esten libres de fisuras o defectos de construccion significativos
Examinar que los ladrillos tengan una forma lis y lo mas uniforme posible-
Para evitar las cargas puntuales, se aplica un capin de yeso en las caras que se van a someter a la presion.
Se procede con la prueba, anotando los valores de las presiones indicados por la prensa
OBTENCIÓN de datos COMPRESIÓN DEL LADRILLO
Nº
Ladrillo
BASE (B)[cm]
LUZ (L)[cm]
FUERZA (P)[KN]
1
6 17.7
24.3
2.1
17.4
24.0
5.8
18 12.0
24.8
5.9
12.6
24.6
8.2
10.0
21.0
58.3
10.0
21.6
29.5
DE HUECOS
2 3
DE HUECOS
4 5
GAMBOTE 6
7 CÁLCULOS
Ladrillo
1 2 3 4
LUZ
(B)[cm]
(L)[cm]
AREA [Cm2]
FUERZA (P)[KN]
6 17.7
24.3
2.1
17.4
24.0
5.8
18 12.0
24.8
5.9
12.6
24.6
8.2
10.0
21.0
58.3
10.0
21.6
29.5
DE HUECOS
DE
BASE
HUECOS
5
FUERZA COMPRESION [Kg]
GAMBOTE 6
Para obtener el resultado de la compresión se utilizo la siguiente formula
1.- Regla rígida de metal de 30 cm La regla graduada nos servirá para medir tanto altura, ancho y largo de las
unidades
así
como
también
servirá para los ensayos de alabeo.
2.-Maquina para la compresión Esta maquina nos servirá para realizar los ensayos de resistencia a la compresión y resistencia a la flexión.
3.-Olla eléctrica Esta nos servirá para diluir el azufre y poder sellar las caras de asiento de las unidades de ladrillo esta olla funciona con electricidad por lo que se debe tener cuidado.
4.- Dispositivo para la succión
Este nos servirá para realizar el ensayo de succión en este se dejará correr el agua hasta que
se
obtenga
un
flujo
continuo luego se colocaran los ladrillos y se tomara el tiempo.
5.- tazones Serán utilizados para realizar la mezcla de yeso para el ensayo de resistencia a la flexión.
Obtenemos las unidades de albañilería de la respectiva ladrillera que se nos encomendó en este caso fue de la ladrillera CHOQUE del tipo King Kong artesanales, la cantidad de unidades necesarias para realizar este ensayo es de 21. Se deberán nombrar todas las unidades, enumerarlas para así no tener confusiones a la hora de realizar los respectivos ensayos.
1.- VARIACION DE DIMENSIONES
Este ensayo se realizara con 10 unidades de albañilería para lo cual se requiere de una regla metálica de 30 cm aproximadamente. Luego se mide para cada ladrillo el largo, ancho y alto. En cada ladrillo deberán realizarse las mediciones para
cada
cara
del
ladrillo
obteniéndose así 4 medidas de largo, 4 medidas de ancho y 4 medidas de altura. Luego hallaremos la variación de cada dimensión respecto de las dimensiones
bibliográficas
las
cuales son 24 x 14 x 9 cm para una unidad de ladrillo king kong. Luego clasificar según cuadro del reglamento nacional de edificaciones respecto a la variación de dimensiones.
2.-ALABEO (mm)
Para realizar este ensayo también se requiere de 10 unidades. Extenderemos los ladrillos en una superficie lisa y plana, los ladrillos habrán sido previamente limpiados superficialmente para eliminar de ellos cualquier resto de suciedad. Para este ensayo utilizaremos una regla metálica rígida de longitud superior a la diagonal del ladrillo y un equipo de medida con una precisión de 0.1 mm sobre la longitud especificada. Se pondrá la regla rígida sobre la diagonal del ladrillo y con un equipo en forma de cuña milimetrado empezaremos a hacer pasar por debajo de la regla en ese caso se tomará medida de la lectura en la cuña marcada por la regla. Se medirán tanto concavidad y convexidad que se determinaran a lo largo de los ejes
diagonales
de
cada
superficie de asiento. Luego para su clasificación se deberá tomar la mayor medida del promedio tanto de concavidad como de convexidad luego en la tabla del la norma se buscara el tipo de ladrillo al que pertenece.
Se deberá tener cuidado al momento de ver la longitud tanto de concavidad como de convexidad ya que esto influiría mucho en l clasificación del ladrillo.
3.-RESISTENCIA LA
A
COMPRESION
(f’b)
Para
este
ensayo
se
necesitará de unidades de ladrillo; pero de estas solo se requiere la mitad, para ello tomar 5 unidades de ladrillo, limpiarlas superficialmente y medir en cada una la mitad del largo en la cara de asiento, esto se realizará por medio de una sierra eléctrica se tendrá que mojar el ladrillo para evitar que se produzca mucho polvo. Enumerar cada mitad para cerciorarse de que se traten de diferentes ladrillos. Luego mediremos las dimensiones de los pequeños ladrillos tanto largo y ancho para poder obtener el área que soportara la carga en la compresión. Después de ello nos damos cuenta que sobre todo en los ladrillos artesanales las dimensiones son muy variables y la cara de asiento no es lo mas lisa posible y tampoco tiene la
Planeidad que debería, para contrarrestar este defecto a la hora de hacer la compresión en la maquina y para no tener variaciones en los resultados buscaremos que las cara de asiento tanto superior como inferior estén lo mas planas posibles. Para contrarrestar este problema tendremos que hacer un `caping de azufre´ que consta de mezclar 2 bolsas de azufre con 2/3 de bolsa de bentonita y lo pondremos a hervir en una olla eléctrica,
lo
máximo
de
pondremos
en
potencia
el
para
apresurar su cocción. El punto de ebullición del azufre es aproximadamente
50ºC
y
esperaremos de 20 a 25min para que este se encuentre totalmente diluido
estando
ya
en
estado
liquido apagamos la cocina y esperaremos que esta mezcla enfríe por 10 min para obtener su estado totalmente liquido; luego sobre una base de metal plana esparcimos con un brocha petróleo o aceite para evitar que la mezcla se pegue al molde. El molde también será lo más liso posible para obtener la Planeidad deseada luego esparcir la mezcla en el molde y uniformizarlo y sobre este poner la cara del ladrillo, presionar levemente, esperar 1min y sacarlo del molde luego realizar este mismo procedimiento para todos los ladrillos y en ambas caras de asiento tanto superior como inferior.
Esperar que sequen ambas caras y siempre marcar cada ladrillo para evitar confusiones luego llevarlos a la máquina de compresión, esta simulara la fuerza que podrá soportar el ladrillo a través de su área. Sobre la base inferior de la maquina se colocaran placas metálicas este con el propósito de elevar la altura para llegar al ladrillo fácilmente, se colocaran de 3 a 4 placas según sea conveniente. Encima de estas placas se colocara el ladrillo y sobre este se colocara otra placa de metal para que el pisón haga contacto con el ladrillo, encender la maquina y controlar la velocidad con la que subirá el ladrillo y esperar a la falla del ladrillo para tomar nota de la fuerza que soporta este; seguir el mismo procedimiento para todas las unidades de ladrillo y luego obtener los datos que se requiere para obtener la resistencia a la compresión.
4.- ABSORCION Para este ensayo se utilizaran las otras mitades de ladrillo que obtuvimos,
se
pondrán
estas
mitades en el horno para secarlo esto durara 24 horas para tener la seguridad de que este se encuentre
totalmente
seco,
pasado este periodo de tiempo pesaremos las unidades una por una obteniendo así los pasos secos de la unidades, después de esto colocarlos en el agua sumergidos totalmente por un periodo de 24 horas, después extraer los ladrillos del agua y con un trapo secar la superficie y luego pesar cada una obteniendo así el peso del ladrillo habiendo absorbido agua, Después de esto sabremos el porcentaje de agua que absorbe el ladrillo comparándolo con un peso seco para ello es necesario obtener un peso de secado al horno por 24 horas.
5.-RESISTENCIA
A
LA
FLEXION Este ensayo se realizara con 5 unidades de ladrillo, lo que se requiere es ejercer una fuerza sobre la superficie de asiento y saber que fuerza soporta antes de romperse o fallar.
Para ello se tendrá que preparar cada unidad para someterlo a flexión, preparar una mezcla de yeso con agua en un tazón y tratar de obtener una pasta uniforme y cremosa del yeso con agua, es necesario mantener esta consistencia,
Limpiar cada ladrillo y medir sobre un cada de asiento 2 cm en el centro y sobre la cara opuesta medir 2cm a cada borde luego marcar, y realizar esto para cada unidad.
Con ayuda de dos barras de madera y una espátula comenzar a esparcir la mezcla sobre el área dentro de los márgenes marcados anteriormente para ello ejercer una presión constante para que el yeso se pegue al ladrillo.
Realizar el mismo procedimiento para todos los ladrillos y para ambas caras en cada una, esperar que seque por media hora.
Ya secas las capas de yeso ahora lo someteremos a flexión utilizando así la máquina de compresión sobre la base de esta máquina colocaremos placas de metal para elevar la base y sobre estas pondremos dos rodillos de metal más o menos a la altura de la dos capas de yeso de una de las caras del ladrillo y sobre esta poner el ladrillo y por encima poner un rodillo de metal en la capa de yeso, sobre este poner una placa de metal que servirá para ejercer fuerza de flexión sobre el ladrillo, dejar que la maquina se eleve lentamente y así actúe sobre el ladrillo, dejaremos que esto suceda hasta ver que el ladrillo empiece a fallar o se empiece a fisurar o romper entonces el valor de la fuerza que tomaremos será el que marque el reloj de fuerzas.
Realizar el mismo procedimiento para los cinco ladrillos que se utilizaron para el ensayo y tomar note de todas las fuerzas luego se hallara el modulo de rotura.
6.-SUCCION Para este ensayo utilizaremos 5 unidades de ladrillo para ello utilizaremos un dispositivo que nos servirá para hallar la succión de una cara de asiento durante un minuto. Primero pesaremos cada unidad de ladrillo y tomaremos nota, esta tendrá que ser registrada ordenadamente para evitar confusiones.
Después haremos correr el agua en el dispositivo que se usara para realizar la succión.
Teniendo la seguridad de que al agua corre continuamente por este dispositivo procedemos a poner el ladrillo por una cara de asiento, el tiempo deberá ser de un minuto exactamente y luego sacar y secar la superficie sumergida, para luego pesarlo y así se obtendrá el porcentaje de agua que este absorbe por una cara de asiento durante un minuto este procedimiento se realizara para todos los ladrillos.
1.- ENSAYO DE VARIACIÓN DE DIMENCIONES :
1.1.-VARIACION DE DIMENCIONES ALTO (H) n
H1
H2
H3
H4
LP
L-13
7.9
7.9
8.05
8.05
7.975
L-12
7.95
7.55
7.85
7.58
7.7325 3.34%
L-18
8
8
7.6
7.9
7.875
L-11
7.95
7.9
7.9
7.8
7.8875 1.41%
L-20
7.85
7.8
7.95
8
7.9
L-21
8.2
7.6
7.9
8.15
7.9625 0.47%
L-1
7.8
7.55
8.1
8.15
7.9
L-5
8.1
7.9
7.65
7.9
7.8875 1.41%
L-17
7.85
7.7
7.95
7.75
7.8125 2.34%
L-19
7.65
7.55
7.7
7.65
7.6375 4.53% 7.857
0.31%
1.56%
1.25%
1.25%
1.79%
Donde: LN=8 cm.
1.79% Variación = (8 * 1.79%) cm. Variacion =1.432 mm
Según este resultado la variacion de dimencion es de ± 1. 432 mm.y de acuerdo a la NORMA TÉCNICA E.070 ALBAÑILERÍA el ladrillo pertenece a la tipo V
1.2.-VARIACION DE DIMENCIONES ANCHO (a) %Vl
n
A1
A2
A3
A4
AP
L-12
13.3
13.1
13.4
13.5
13.325 2.50%
L-18
13.1
13
13.2
13.2
13.125 0.96%
L-11
13
13
13.1
13
13.025 0.19%
L-17
13.5
13.4
13.4
13.6
13.475 3.65%
L-21
13.2
13.2
13.3
13.6
13.325 2.50%
L-20
13.1
13.2
13.1
13.1
13.125 0.96%
L-19
13.2
13.1
13.2
13.4
13.225 1.73%
L-5
12.9
13
13.4
13.2
13.125 0.96%
L-13
13.1
13.1
13
12.9
13.025 0.19%
L-1
13.2
13.3
13.6
13.5
13.4
3.08%
13.218 1.67%
Donde: AN=13 cm.
13.128% Variación = (13 * 13.128%) cm. Variacion =2.175 mm
Según estos resultados la variacion de dimencion es de ± 2.175 mm.y de acuerdo a la NORMA TÉCNICA E.070 ALBAÑILERÍA el ladrillo pertenece a la tipo IV
1.3.- VARIACION DE DIMENCIONES LARGO (l)
n
L1
L2
L3
L4
LP
L-12
22.7
22.5
22.8
22.9
22.725 1.20%
L-18
22.7
23.3
23.3
22.9
23.05
0.22%
L-11
22.7
22.8
22.6
22.5
22.65
1.52%
L-17
23.3
23.1
23.3
23.5
23.3
1.30%
L-21
22.6
22.6
22.8
22.8
22.7
1.30%
L-20
23.3
22.8
22.8
22.9
22.95
0.22%
L-19
23.4
22.9
22.8
22.8
22.975 0.11%
L-5
22.6
22.7
22.8
22.7
22.7
L-13
22.6
22.8
22.6
22.5
22.625 1.63%
L-1
22.9
23
22.8
22.6
22.825 0.76% 22.85
%Vh
1.30%
0.96%
Donde: LN=23 cm.
0.96% Variación = (23 * 0.96%) cm. Variacion = 2.2 mm
Según estos resultados la variacion de dimencion es de ± 2.2 mm.y de acuerdo a la NORMA TÉCNICA E.070 ALBAÑILERÍA el ladrillo pertenece al tipo III
2.- REISTENCIA A LA COMPRECIN (f’b)
δ (Kg/cm2)
n
largo
ancho
Ap
P(libras)
P(Kg)
L-13
12.9
11.2
144.48
32050
14537.84795 100.621871
L-5
12.6
11.2
141.12
46000
20865.554
147.856817
L-13
13.2
11.3
149.16
28200
12791.4918
85.7568504
L-11
13
10.7
139.1
22200
10069.8978
72.3932265
L-20
12.8
10.9
139.52
33400
15150.2066
108.588063
promedio
103.043366
desviación estándar
28.6492031
δ (Kg/cm2)
74.3941625
Mínimo= 72.3932
Según estos resultados el valor minimo es de 72.3932 (Kg/cm2) y deacuerdo a la NORMA TÉCNICA E.070 ALBAÑILERÍA el ladrillo pertenece al tipo II
COHEFICIENTE DE VARIACION (
)
Según este resultado el coheficiente de variacion es
que es
menor al 40% que es el permisible para unidaddes de albañileria artesanales
Por lo tanto la unidad es aceptable
3.- ENSAYO DE ALABEO:
n
concavidad convexidad
L-12
1.5
1
L-18
0
2
L-11
2
2
L-17
0
3.5
L-21
1
5
L-20
0
2
L-19
0
2
L-5
1
1
L-13
0
2
L-1
0
2
promedio (mm) 0.55
2.25
De acuerdo a la NORMA TÉCNICA E.070 ALBAÑILERÍA el ladrillo pertenece al tipo IV
1.-De la prueva de variación de longitud se puede concluir que:
Altura: Según los resultado la variacion de dimencion es de ± 1. 432 mm.y de acuerdo a la NORMA TÉCNICA E.070 ALBAÑILERÍA el ladrillo pertenece a la tipo V
Ancho: Según los resultados la variacion de dimencion es de ± 2.175 mm.y de acuerdo a la NORMA TÉCNICA E.070 ALBAÑILERÍA el ladrillo pertenece a la tipo IV
Largo: Según los resultados la variacion de dimencion es de ± 2.2 mm.y de acuerdo a la NORMA TÉCNICA E.070 ALBAÑILERÍA el ladrillo pertenece al tipo III
Como resultado de la prueva de variacion de longitud tenemos q es de tipo III Nota: debemos recalcar
que las dimenciones dadas por esta ladrillera
“choque” son de 24 x 10 x 14 cm. Con estos valores no se puede clacificar el tipo de ladrillo ya que como resultado da variaciones de longitud muy altas,las cuales no se contemplan en la norma técnica e.070 albañilería para lo cual y como recomendación del ing jefe de practicas tomamos los valores de 23 x 8 x 13 cm. para el ensayo .
2 .-De la prueva de resistencia a la compreción se puede concluir que:
Según estos resultados el valor minimo es de 72.3932 (Kg/cm2) y deacuerdo a la NORMA TÉCNICA E.070 ALBAÑILERÍA el ladrillo pertenece al tipo II
Además el coeficiente de variación:
Según este resultado el coheficiente de variacion es
que es
menor al 40% que es el permisible para unidaddes de albañileria artesanales
Por lo tanto la unidad es aceptable
3 .-De la prueva de alabeo se puede concluir que:
Con una covexidad maxima de 2.25 mm. de acuerdo a la NORMA TÉCNICA E.070 ALBAÑILERÍA el ladrillo pertenece al tipo IV
El espesor mínimo de las caras laterales correspondientes a la superficie de asentado será 25 mm para el Bloque clase P y 12 mm para el Bloque clase NP.
La unidad de albañilería no tendrá materias extrañas en sus superficies o en su interior, tales como guijarros, conchuelas o nódulos de naturaleza calcárea.
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.
La unidad de albañilería no tendrá resquebrajaduras, fracturas, hendiduras grietas u otros defectos similares que degraden su durabilidad o resistencia.
La unidad de albañilería no tendrá manchas o vetas blanquecinas de origen salitroso o de otro tipo.
Bibliografía
Manual de Ejecución de ladrillo cara vista, Sección ladrillo cara vista Hispalyt (ejemplar gratuito)
James W. CAMPBELL, Brick : A World History, London - New York: Thames & Hudson, 2003.
