Análisis de los cambios de volumen y movimientos en mampostería

• Algunos Conceptos sobre
deformaciones del ladrillo y
Hormigón
Sergio Arango Mejía
Ingeniero Civil
Los cambios de volumen - Análisis y Efectos
del Movimiento
1Sergio Arango Mejía

del Movimiento
En este análisis describiremos los diversos movimientos que
ocurren dentro de los edificios. Movimientos inducidos por
cambios de temperatura, humedad, deformaciones elásticas,
fluencia, y analizaremos otros factores cuando el ladrillo está
restringido. La ocurrencia de estos movimientos puede
resultar en grietas en la mampostería. Estudiaremos los
patrones típicos de grietas e identificaremos sus causas.

del Movimiento
Los cambios volumétricos de los materiales de construcción
en general, se pueden agrupar en tres grandes categorías: los
cambios volumétricos por esfuerzos (cargas), el flujo plástico
y los efectos ambientales.
El inadecuado control de cualquiera de los tres tipos de
movimientos descritos en un muro de mampostería, conducirá
en definitiva a generar esfuerzos en los elementos, fisuración,
desprendimientos y colapsos en el peor de los casos.

del Movimiento

. Fuerzas y cargas a tener en cuenta
para el diseño de la estructura

del Movimiento
Las juntas de dilatación se utilizan en construcción para
acomodar el movimiento y para evitar el agrietamiento.
describiremos las juntas de construcción típicas utilizadas en
la construcción de edificios y nos orientaremos en cuanto a su
colocación y calculo.
Presentaremos La teoría y la justificación de dichas juntas y
daremos ejemplos que muestran la colocación correcta de
ellas para evitar el agrietamiento del ladrillo y métodos para
mejorar el impacto estético de las juntas de dilatación.
También se incluiremos información acerca de los métodos
de aislamiento mediante material de respaldo “ bond breaker”.

del Movimiento
Resumen de recomendaciones ( Brick Industry Association, Reston, Virginia)
• Use los siguientes coeficientes para calcular el movimiento de
los revestimientos de ladrillo:
- Expansión térmica: 7.2 x 10-6 mm/mm/°C
- Expansión por humedad: 5 x 10-4 mm/mm
- Flujo plástico (Creep) : 0.1 x 10-4 mm/mm per MPa
• Considere los coeficientes de movimiento de otros materiales
en contacto con los revestimientos de ladrillo
Considere las deformaciones elásticas y los movimientos de
la estructura y los elementos conectados o que soportan las
obras de ladrillo. En edificios altos, el acortamiento elástico e
inelástico y la retracción de las columnas es del orden de 25mm
por cada 24 m de altura

del Movimiento

Los cambios de volumen - Análisis y Efectos del Movimiento
Flujo plástico (Creep) El flujo plástico es la deformación
Permanente e irreversible de un cuerpo sometido a cargas o
esfuerzos permanentes. El flujo plástico es, en términos
sencillos, el incremento de la deformación bajo carga o
esfuerzo sostenido por un período de tiempo largo La magnitud
del movimiento debido al creep en la mampostería y en el
concreto depende del nivel de esfuerzo, la edad del material, la
duración del esfuerzo, la calidad del material, y los factores
ambientales.
En estructuras aporticadas, especialmente en estructuras de
concreto, el acortamiento vertical debido al flujo plástico y a la
retracción de la estructura puede imponer grandes esfuerzos a
la mampostería. Estos esfuerzos se desarrollan en los
umbrales de las ventanas, en los ángulos reentrantes y en otros
lugares donde se presentan concentración de tensiones.

del Movimiento
Resumen de recomendaciones ( Brick Industry Association, Reston,
Virginia)
El flujo plástico que ocurre en la mampostería de ladrillo, ocurre en las
juntas de mortero y es despreciable. ACI 530/ASCE 5/TMS 402 estipulan
un coeficiente de creep en la mampostería de 0.1 x 10-4 mm/mm per Mpa
Coeficiente de flujo plástico (mm/mm * kg) (Tomados del BIA)
Unidades de Arcilla 4.91 x 10-9
Unidades de concreto 17.5 x 10-9
En la mampostería de concreto hay mas creep que en la mampostería de
arcilla a causa del contenido de cemento en los bloques, ACI 530/ASCE
5/TMS 402 estipulan un valor de 0.36 x 10-4 mm/mm per MPa.

Coeficientes para calculo de
movimientos según ACI 530-95
• Nota: Con Sl <6.5x10e-4 mm/mm. Proviene del valor máximo de CLS según ASTM C426
Sergio Arango Mejía 11

del Movimiento

Material
Coeficiente de expansion
termica x 10-6 in./in
per °C
Brickw ork 7.2
Concrete Masonry 8.1
Stone
Granite 7.9
Limestone 7.9
Marble 13.1
Concrete 9.9
Metal
Aluminum 23.1
Bronze 18.1
Stainless Steel 17.8
Structural Steel 11.7
Wood, Parallel to Fiber
Fir 3.7
Oak 4.9
Pine 5.4
Wood, Perpendicular to Fiber
Fir 58
Oak 54
Pine 34
Autoclaved Aerated Concrete 8.1
Material Coeficiente de expansión térmica
promedio mm/mmx10-6 / oC
Unidades de arcilla 1.5
Acero estructural ASTM A36 11.7
Hormigón 10
Madera Varía entre 3 y 4.5
Aluminio 23
(Según Brickford)
Brick Industry Association
El bajo coeficiente de expansión de la arcilla
respecto a los demás materiales implica que
para cada cambio de temperatura de 1 grado
centígrado, el hormigón, acero y aluminio se
expandan 6.6, 7.8 y 15.3 veces más,
respectivamente, que las unidades de arcilla.

Deterioro de enchape cerámico debido
al acortamiento de las columnas

. Pandeo del aplacado en piedra debido al
flujo plástico y a la retracción

Placa de revestimiento sobre la estructura del edificio
donde la previsión no fue hecha para el movimiento

Pandeo de la fachada debido al flujo plástico, a la
retracción, expansión térmica y por humedad

Desprendimiento por dilatación de
arcilla y encojimiento del concreto

Desprendimiento por dilatación de
arcilla y encogimiento del concreto

El sellante es forzado hacia afuera debido a la expansión de la mampostería

Grieta debida a la falta de junta de expansión en la esquina
El fenómeno de expansión
produce crecimiento del muro
en todas las direcciones. Las
fallas típicas asociadas al
fenómeno de expansión de
las unidades de arcilla son
agrietamientos en las
esquinas de muros en “L”,
portantes o no, y trabados,
donde se concentran los
esfuerzos de crecimiento
de ambos muros, los cuales
producen fisuras o rotación
de las piezas de las esquinas

Grieta debida al cambio de dirección en la mampostería

Delaminacion en la mamposteria debida a la falta de juntas
horizontales y al acortamiento de la estructura

Movimiento del antepecho o parapeto hacia afuera de la
ezquina por falta de juntas de expansion y temperatura

Grieta en la esquina debida al arrastre de la viga por falta de
aislamiento.

Grieta en la mampostería debida a la deformación de la viga
de soporte

Grieta en la mampostería debida al asentamiento diferencial
de la fundación.

EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES DE EXPANSIÓN
TÉRMICA Y HUMEDAD EN PIEZAS DE ARCILLA
Los movimientos causados por la mampostería generan
esfuerzos que se ven traducidos en grietas que pueden
comprometer la estabilidad estructural de la edificación.
Estudiaremos la metodología utilizada para determinar el
movimiento esperado del enladrillado a través de ensayos de
laboratorio que brindan los parámetros para su cálculo como
son: coeficientes de expansión por humedad,
coeficiente de dilatación térmica lineal y el cambio de
temperatura interna de la pared. Se incluye el cálculo de
separación de las juntas de expansión de acuerdo al
movimiento esperado basado en los resultados obtenidos
para las piezas estudiadas.

En Colombia el Instituto Colombiano de Normas
Técnicas y Certificaciones ICONTEC reglamento
los ensayos necesarios para determinar las
características mínimas que deben cumplir las
piezas, consagradas en las NTC 4017 y 4025. Sin
embargo las especificaciones estipuladas por la
norma colombiana son muy pocas,

El desconocimiento de las propiedades de expansión que
presentan las piezas ha generado el desprendimiento parcial y
total de fachadas, causando daños estructurales importantes
dentro de las edificaciones. Son muy numerosos los casos de
edificaciones que presentan este problema, pero en su gran
mayoría afectando secciones muy localizadas por lo que no se
ha evaluado detalladamente el problema.

Metodología utilizada para evaluar el movimiento esperado
en el enladrillo:
Establecer los coeficientes de dilatación térmica lineal y de
humedad implementando los ensayos establecidos por la
ASTM en sus normas C 370-56 “Moisture expansion of fired
whiteware products” y C 372-81 “Lineal thermal expansion of
porcelain enamel and glaze frits and fired ceramic whiteware
products by the dilatometer method”
Evaluación interna del cambio de temperatura y deformación
unitaria sobre muretes construidos en cada una de las piezas
estudiadas.

Las pruebas efectuadas se realizaron sobre siete tipos de
piezas diferentes utilizadas en fachadas, cuatro
correspondientes a la Ladrillera Santafé (Macizo, Portante
30, Portante 12 y Bloque de Perforación Vertical, las dos
primeras producidas por proceso de prensado y las otras por
proceso extrusión) y tres a la Ladrillera Arcillas de Soacha
(Helimodulo Bloque, Estructural H1 y Estructural H3
elaboradas por proceso de extrusión); los procesos seguidos
en cada una de las plantas de producción presentan
características similares al igual que la materia prima que
proviene de las minas ubicadas en el municipio de Soacha –
Cundinamarca lo que facilita hacer una comparación de los
resultados obtenidos.

Las unidades de arcilla presentan el fenómeno de expansión
permanente por humedad. Las unidades son fabricadas con
una mezcla en la cual predomina la arcilla además de limos,
arenas y materia orgánica. La mezcla es moldeada y sometida
a un proceso de horneado a temperaturas entre 600 y 1200 o
C
para permitir el desarrollo de estructuras vítreas. Algunas de
las partículas arcillosas no se integran a la red vítrea y
permanecen en su forma natural, debido a las limitaciones
prácticas y económicas del horneado. Estas partículas no
vitrificadas, una vez salen del horno deshidratadas y sin agua
química, incorporan a su estructura molecular toda el agua
disponible del ambiente.

La mayor parte de la expansión por humedad tiene lugar
durante las primeras pocas semanas, pero continuará a
un ritmo mucho menor durante varios años (Tomado del BIA)

Coeficientes de expansión por humedad promedio por tipo de pieza
Teniendo en cuenta que el coeficiente de expansión por humedad se encuentra
directamente relacionado con la temperatura de horneado, es presumible asumir
que la cantidad de masa que poseen las piezas hace distribuir el calor en forma
diferente en el túnel de horneado por lo que se presentan estas variaciones. 37Sergio Arango Mejía

– RETRACCIÓN DEL CONCRETO
• Sólo el 40-50% aprox. al momento de instalar el
revestimiento
• 50-60% restante en un lapso de 2 años
– Relación agua cemento
– Dosificación de agregado grueso
– Cuantía de refuerzo
– Condiciones ambientales (to
y %h)
– Control ambiental de la edificación
– DILATACIÓN TÉRMICA
• Coef. Dilatación Térmico Lineal
– Cerámica y grés porcelánico 4-9x10-6
mm/mmo
c
– Granito 8-10x10-6
mm/mmo
c
– Mármol 4-7x10-6
mm/mmo
c
– Concreto 10-13x10-6
mm/mmo
c
– EXPANSIÓN POR HUMEDAD
• NTC 919 (ISO 13006)……. Sugiere<0,06%
– Probable en baldosas de barro cocido
– Poco probable en Cerámica de piso (solo si tienen fases
hidratables)
» Procesos de cocción deficientes (mal cocidas)
» Ante exposición permanente al agua y/o altas humedades
relativas
FUENTE: Una Interpretación al Fenómeno deFUENTE: Una Interpretación al Fenómeno de
Abombamiento y Levantamiento de PisosAbombamiento y Levantamiento de Pisos
Ricardo Molina GarcíaRicardo Molina García

Así las unidades de arcilla presentan su menor tamaño
posible una vez salen del horno en el proceso de fabricación,
crecen rápidamente durante los primeros cinco años debido a
la inclusión de agua química y continúan la expansión
lentamente en el tiempo. El fenómeno de expansión
de las arcillas es aplicable a todos los materiales fabricados
comúnmente para construcción como son las baldosas,
vitrificados y cerámicos. Cada material presenta su expansión
característica y los valores promedios se encuentran entre
0.02% y 0.09%.

Coeficientes de expansión por humedad promedio por tipo de pieza
Analizando en forma global los resultados por ladrillera obtenemos un
coeficiente de expansión por humedad de 0.00058mm/mm para las dos
empresas estudiadas, resultado que comparado con las especificaciones
internacionales resulta alto en relación a lo valores establecidos para
diseño de juntas por la el Brick Institute of America que recomienda un
valor de 0.0005 mm/mm y el Instituto de Concreto Americano y la
Sociedad Americana de Ingenieros Civiles (ACI-ASCE) que recomienda
un valor de 0.0003 mm/mm y muy cercano al establecido por la
Asociación de Desarrollo de Ladrillo Australiana que recomienda un valor
de 0.00066 mm/mm.

Dilatación Térmica Lineal
De acuerdo a la norma ASTM C 372-81 se ensayaron tres
probetas por tipo de pieza para un total de 21 piezas.
El valor más alto corresponde a las piezas fabricadas por el método de prensado,
en tanto que las piezas fabricadas por el método de extrusión presentan
características muy similares. Con lo cual podemos concluir que el tipo de proceso
mediante el cual se elaboran las piezas se encuentra fuertemente ligado al
coeficiente de expansión por temperatura.

Promediando los valores obtenidos por ladrillera se tiene un
coeficiente de dilatación térmica lineal de 1.64 E-05 mm/mm
*°C para la Ladrillera Santafé y 1.65 E-05 mm/mm *°C para
la Ladrillera Arcillas de Soacha. Comprando el coeficiente
promedio por ladrillera con los valores de diseño
establecidos internacionalmente de 1.8 E-05 mm/mm *°C
por el Brick Institute of America y el Instituto de Concreto
Americano y la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles
(ACI-ASCE), se observa que las piezas en el país presentan
una dilatación menor por efecto de temperatura.

Cambio de Temperatura Cambio de temperatura evaluado entre temperatura
de instalación - máximas -mínimas
Para hacer una proyección del movimiento esperado de la pared es
necesario encontrar la mayor diferencia entre la temperatura de
instalación y la máxima o mínima que se presenta en la vida útil del
enladrillado.

Los resultados obtenidos deben ser analizados cuidadosamente y no sólo
tomando en cuenta la temperatura y humedad del momento del registro,
dado que la expansión que presentan las piezas es el producto de las
condiciones ambientales durante el día.
DEFORMACION UNITARIA PROMEDIO PIEZAS LADRILLERA SANTAFE

Movimiento Esperado en el Enladrillado
La cantidad de expansión libre del enladrillado puede ser estimada
mediante la siguiente expresión:
mu = ( ke + kt * ΔT ) L
mu : Total del movimiento libre del enladrillado, en mm
ke : Coeficiente de expansión por humedad, en mm/mm
kt : Coeficiente de expansión térmico, en mm/mm *°
Δt : Cambio de temperatura del enladrillado, en °C
L : Longitud de pared, en mm
El cambio de temperatura del enladrillado corresponde a la temperatura media de la
pared. El cambio teórico de la temperatura es igual a la temperatura media de la
pared máxima o mínima menos la temperatura media de la pared en el momento de
instalación. 45Sergio Arango Mejía

Movimiento Esperado en el Enladrillado
Movimiento libre esperado en el enladrillado por tipo de pieza

Adecuación de la expansión en el enladrillado
Cada edificio debe analizarse para determinar la
magnitud de los movimientos esperados de la
estructura, tratando de acomodar estos movimientos y
sus tensiones asociadas con una serie de juntas de
expansión. Generalmente, el espaciamiento de las
juntas de expansión es determinado considerando la
cantidad de movimiento esperado de la pared y el
tamaño de compresibilidad de la junta de expansión y
materiales utilizados..

NSR 2010
C.23-C.4.10 — Juntas
C.23-C.4.10.1 — General
Las juntas para compensar movimientos (expansión y
contracción) y las juntas de construcción deben diseñarse para
impedir la fisuración y la corrosión del refuerzo. El número,
espaciamiento, y detalles de las juntas debe diseñarse teniendo
en cuenta las propiedades físicas y capacidad de los rellenos,
sellantes, y barreras impermeables para resistir ciclos de
deformaciones.

C.23-C.4.10.2 — Barreras impermeables
Los materiales utilizados en las barreras impermeables para impedir el
flujo de líquidos o gases deben ser capaces de aceptar movimientos y
deformaciones de elongación y contracción sin deformación permanente o
falla y deben resistir los ciclos de congelamiento y deshielo, variación de
temperatura y los efectos de ataque químico.
Las barreras pueden ser de caucho, de cloruro de polivinilo (PVC), acero,
o de otro material. Las primeras se utilizan en juntas donde se esperan
mayores movimientos. Para las barreras de caucho y de PVC, el espesor
mínimo es de 9.5 mm y deben tener un ancho mínimo de 220 mm para
juntas de expansión y de 150 mm para otras juntas, el cual se repartirá
mitad y mitad entre los dos concretos al lado de la junta. Cuando sean de
acero deben ser de platina de 6 mm (1/4”) y deben estar embebidas a
cada lado de la junta un mínimo de 75 mm y un doblez central cuyo
tamaño dependerá del movimiento esperado.

C.23-C.4.10.3 — Sellantes
Deben colocarse sellantes de junta a lo largo del perímetro expuesto de
las juntas que impidan el paso de líquidos y gases; y para prevenir que
sólidos entren en la junta y afecten su funcionamiento. Los sellantes
deben diseñarse para que sean capaces de resistir las presiones,
temperaturas, y movimientos y no deben perder su adherencia ni verse
afectados bajo el ataque químico o de gases esperado, y además deben
resistir las presiones, temperaturas y movimientos esperados.
Los sellantes preformados cumplen la función doble de servir como
formaleta para el vaciado del concreto de segundo lado de la junta y de
preservar el espacio donde pueda ocurrir la expansión. El elemento de
relleno ideal debe ser capaz de resistir compresiones hasta de la mitad de
su espesor y de expandirse posteriormente para llenar el espacio original
cuando los elementos al lado de la junta se contraen. En general se utiliza
corcho, neopreno, caucho, poliuretano (plástico espumoso o icopor), y
otros materiales. La madera no puede utilizarse como relleno.

C.23-C.4.10.4 — Exposición al ozono
Los sellantes, rellenos preformados, y las barreras impermeables que se utilicen deben
ensayarse para su compatibilidad con el ozono. La juntas de contracción (juntas de control)
que se diseñen en forma de cuña o se corten con disco de diamante deben llenarse con un
sellante para proteger el acero de refuerzo.
C.23-C.4.10.5 — Llaves de cortante
Donde se utilicen llaves de cortante en juntas para compensar movimientos, la junta debe
diseñarse para evitar el descascaramiento y hendimiento del concreto que conduzca a fugas.
Además, deben construirse cuidadosamente con el fin de que no interfieran con las barreras
contra el paso del agua.
C.23-C.4.10.6 — Juntas de construcción
C.23-C.4.10.6.1 — Donde la construcción indique la necesidad de impermeabilidad, las
juntas de construcción deben tener una barrera integral impermeable.
C.23-C.4.10.6.2 — en las estructuras de ingeniería ambiental el lapso mínimo entre el
vaciado de unidades adyacentes debe ser al menos 48 horas.

C.23-C.6.4 — Juntas de construcción
C.23-C.6.4.8 — Las juntas de construcción en elementos que deban ser
impermeables en estructuras ambientales deben tener una barrera
impermeable integral.
C.23-C.6.4.9 — En estructuras ambientales el tiempo que transcurra entre el
vaciado de sectores adyacentes no puede ser menor de 48 horas.
C.23-C.6.5 — Juntas para compensar movimientos C.23-C.6.5.1 — El diseño
debe tener en cuenta todos los cambios volumétricos que puedan ocurrir y
minimizar el
daño a la estructura.
Deben cumplirse los siguientes requisitos en la definición de los tipos de junta a
utilizar para compensar los cambios
volumétricos y de geometría causados por la retracción de fraguado, el flujo
plástico, las variaciones en la
temperatura y en el contenido de humedad, y los asentamientos diferenciales:
C.23-C.6.5.2 — Las juntas de expansión, donde se utilicen, deben incluir un
relleno preformado compresible, un sellante de junta, y cuando deban ser
impermeables, una barrera impermeable.

C.23-C.6.5.3 — Las juntas de contracción, donde se utilicen, pueden ser
parciales o totales, dependiendo del detalle del refuerzo, y deben incluir una
muesca o receso en la superficie para la colocación del sellante de junta. La
función principal de las juntas de contracción, o de disipación de retracción, es la
de reducir los esfuerzos producidos por la retracción de fraguado del concreto. Los
requisitos para juntas de contracción, de profundidad parcial o de profundidad total
son los siguientes:
(a)Juntas de contracción de profundidad total — En las juntas de
contracción de profundidad total el refuerzo se suspende a 50 mm de la junta.
En la cara del concreto que se vacía en primera etapa de la junta se coloca un
compuesto que evite la adherencia de este concreto con el de segunda etapa. La
junta debe tener una barrera del tipo indicado en C.23-C.4.10.2. Cuando se deba
transferir esfuerzos cortantes de una lado al otro de la junta, pueden utilizarse
barras de transferencia (dowels) engrasadas. La separación entre estas juntas no
debe ser mayor a la indicada en la tabla C.23-C.7.12.2.1 para todas las cuantías
mínimas anotadas allí.

(b) Juntas de contracción de profundidad parcial
— Las juntas de contracción de profundidad parcial se utilizan
cuando se desea transferir parte de los esfuerzos de tracción a través de
la junta para amarrar las dos partes de la estructura. El refuerzo que
pasa no puede ser más del 50 por ciento del refuerzo perpendicular a la
junta.
Estas juntas se deben espaciar a distancia del orden de las 2/3 partes
de las juntas de profundidad total.

Además de la cantidad de movimiento, hay otras variables que
pueden afectar el tamaño y espaciando de juntas de expansión.
Éstos incluyen el confinamiento de la pared, la deformación
elástica debido a las cargas, la deformación plástica debida a las
cargas en el tiempo, encogimiento y arrastre del mortero,
encogimiento y dilatación de la estructura, tolerancias de la
construcción y orientación de la pared, movimientos sísmicos,
asentamientos diferenciales.

Juntas de control
La junta de control se define en el CCCSR-1984 como
“una separación, usualmente vertical, que se coloca en
aquellos sitios donde hay concentración de esfuerzos,
con el fin de ayudar a controlar los movimientos del
muro. La junta debe permitir libre movimiento y ser
suficientemente resistente para soportar las fuerzas que
se requieran”.

Espaciamiento máximo de juntas de control en CCCSR-1984

Espaciamiento máximo de juntas de control en NSR 2010
D.4.5.9 — JUNTAS DE CONTROL — Deben proveerse juntas de
control en los muros para permitir los movimientos relativos previstos
en la construcción, en los siguientes sitios:
(a) En donde la altura del muro cambia de manera apreciable.
(b) En cambios de espesor en la longitud del muro.
(c) Cuando esté previsto así su funcionamiento en el diseño.
(d) En empates con elementos estructurales de función diferente y
no integrados a la función del muro.
(e) En donde haya juntas de control en la fundación, en las losas ó
en las cubiertas.
(f) En antepechos de ventanas cuando así se haya previsto.

D.4.5.9.1 — Distancia entre juntas de control — La distancia máxima
entre juntas de control es de 8 metros. Esta distancia entre juntas de
control puede aumentarse en caso de que haya evidencia técnica que lo
permita.
D.4.5.9.2 — Configuración de la junta de control — La junta de
control se configura con las unidades de mampostería apropiadas
para tal función. En ausencia de las unidades especiales para junta, ésta
debe estar diseñada y detallada en los planos de construcción. En todos
los casos se debe garantizar que no haya movimiento diferencial en la
dirección transversal, entre los muros separados por la junta.

El espaciamiento entre juntas de expansión verticales puede
determinarse para una pared sin aperturas mediante la siguiente
expresión:
Se : Espaciado entre las juntas de expansión, en (mm)
Wj : Ancho de la junta de expansión, en (mm)
ej : Extensibilidad del material de junta de expansión, en %
ke : Coeficiente de expansión por humedad, en mm/mm
kt : Coeficiente de expansión térmico, en mm/mm *°C
Δt : Cambio de temperatura del enladrillado, en °C
El tamaño máximo de la junta de expansión depende de las capacidades del
extensibilidad del material de la junta de expansión para nuestro medio este valores
corresponden de 25% a 50%; El ancho de la juntura de expansión generalmente se
utiliza igual o similar al de la junta del mortero, normalmente entre 10 mm a 13 mm.

Asumiendo una junta de expansión de 10 mm, una extensibilidad del material de
junta de expansión de 50% y los valores obtenidos de coeficientes de expansión
por humedad y temperatura, además del cambio de temperatura se calcularon los
valores de espaciamiento para las piezas estudiadas.

• Teniendo en cuenta que el factor de expansión por humedad
es el que presenta mayor incidencia en la deformación de las
piezas evaluadas y que esta deformación sufrida es
irreversible bajo condiciones ambientales normales, se pude
disminuir su incidencia permitiendo que las piezas no sean
puestas en funcionamiento antes de 60 días de elaboradas
con lo que se disminuiría su expansión por este factor hasta
en un 42%.

Adicionalmente al espaciamiento enunciado anteriormente, se
debía proveer junta de control en los siguientes puntos
(CCCSR-1984, D.4.8.):
- Cambios importantes de altura del muro
- Cambio de espesor de muro
- Muros sobre juntas de control en fundaciones
- En las muescas para columnas, instalaciones, etc.
- En uno o ambos lados de huecos o aberturas
- En las intersecciones de muros no trabados.

D.4.5.9 — JUNTAS DE CONTROL — Deben proveerse juntas de
control en los muros para permitir los movimientos relativos previstos
en la construcción, en los siguientes sitios:
(a) En donde la altura del muro cambia de manera apreciable.
(b) En cambios de espesor en la longitud del muro.
(c) Cuando esté previsto así su funcionamiento en el diseño.
(d) En empates con elementos estructurales de función diferente y
no integrados a la función del muro.
(e) En donde haya juntas de control en la fundación, en las losas ó
en las cubiertas.
(f) En antepechos de ventanas cuando así se haya previsto.

REFERENCIAS
MANUAL PARA LA EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES DE EXPANSIÓN TÉRMICA Y HUMEDAD
EN PIEZAS DE ARCILLA, María Teresa Molina Cifuentes Magíster Ingeniería Civil
Universidad de los Andes
BRICK INSTITUTE OF AMERICA. Desing and detailing of movement joints. Technical Notes 7c,
18 y 18A. Part 2, (Dic. 1991)
COLE, W.F. and R. Birtwistle. Kinetics of moisture expansion of ceramic bodies. Ceramic
Bulletin. Vol. 48, No. 12. 1969; p 1128-1132
GRIMM, C.T.. Masonry cracks: a review of the literature. Masonry: materials. Design,
constructions and Maintenance. ASTM STP 992. H.A. Harris. Ed.. ASTM. Philadelphia. 1988;
p 257-280
Probabilistic design of expansion joints in brick cladding. Proceedings of the 4th
Canadian
Masonry Symposium. University of New Brunswick, Canada, 1986; p 553-568
INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. NTC 2819 Cerámicos. Baldosines de
Cerámica. Determinación de la dilatación térmica lineal. 1990
ROBINSON, Gilbert. The reversibility of moisture expansion. American Ceramic Society
Bulletin. Vol. 64. 1985; p 712-715
STANDING COMMITTEE ON STRUCTUAL ENGINEERING. Expansion joints in buildings.
Technical Report No. 65. Washington D.C. 1974
THE AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C 372-81 Standard test
method for lineal thermal expansion of porcelain enamel and glaze frits and fired ceramic
whiteware products by the dilatometer method. 1981
ASTM C 370-56 Standard test method for moisture expansion of fired whiteware products.
1981
VEKEY, R.C. Moisture expansion of clay masonry. Transactions and Journal of the British
Ceramic Society. Vol. 82, No. 2. (maz –abr 1983); p 55-57
www. ideam.gov.co/sectores/aeronautica/tiempo/variabilidad 65Sergio Arango Mejía

Fenómeno de Abombamiento y Levantamiento de Pisos y fachadasFenómeno de Abombamiento y Levantamiento de Pisos y fachadas
• Ilustración de varios abombamientos y fallas de sistemas de pisosIlustración de varios abombamientos y fallas de sistemas de pisos
revestidos con cerámica, piedra y/o mármolrevestidos con cerámica, piedra y/o mármol
• Definición y descripción del fenómeno de abombamiento y las posiblesDefinición y descripción del fenómeno de abombamiento y las posibles
causas que lo generancausas que lo generan
•Tendencia en construcción y los posibles sistemas de piso revestidosTendencia en construcción y los posibles sistemas de piso revestidos
•Interpretación del fenómenoInterpretación del fenómeno
•Como evitarloComo evitarlo

ADHERENCIA
En general, el fenómeno de la adherencia tiene lugar cuando estamos frente a un
sistema formado por dos materiales que pretendemos unir y que llamamos
adherentes, y un segundo material que establece la unión y que denominamos
junta o unión adhesiva.
La adherencia se puede definir como la capacidad de transferir una fuerza
procedente del adherente a través de la unión adhesiva.

Para medir la adherencia se somete a esfuerzo mecánico la unión adhesiva, hasta la
rotura o pérdida de cohesión, disponiendo de dos métodos normalizados:
• De cizallamiento o cizalladura, cuando se aplica una fuerza paralela al plano de la
unión adhesiva
• De tracción, cuando la fuerza aplicada es perpendicular al plano de la unión
adhesiva.

Adherencia Mecánica:
Cuando en un recubrimiento cerámico hablamos de adherencia mecánica nos estamos
refiriendo a un tipo de adherencia basado en la cohesión del adhesivo alcanzada
en el proceso de hidratación de un mortero.
Se caracteriza por:
• El acoplamiento mecánico entre adhesivo y adherente - Textura o micro rugosidad
superficial del adherente - Porosidad y capilaridad del adherente y cinética de penetración
del adhesivo en poros y capilares.
• La capacidad humectante o mojante del adhesivo

Adherencia Química:
Las regiones poliméricas mejoran los parámetros mecánicos del adhesivo de colocación
curado como, por ejemplo, la elasticidad y la adherencia del mortero al sustrato y a la
baldosa por medio de los puentes poliméricos. Esto es especialmente importante en el
caso de los sustratos o baldosas no porosos, puesto que la adherencia por anclaje
mecánico de los cristalitos de hormigón con los pocos poros posiblemente no sea lo
suficiente para una adherencia permanente.

Grietas en la losa de
soporte
Mala aplicación del
pegante

Alabeo en la Losa de Soporte

PerforaciónPerforación e Inyeccióne Inyección

LechadaLechada de soportede soporte

NivelaciónNivelación

BALDOSA CERAMICA SOBRE MORTERO
NIVELAC.

BALDOSA DE GRANO SOBRE PLACA EN
TERRENO

BALDOSA CERAMICA SOBRE BALDOSA DE
GRANO

BALDOSA CERAMICA SOBRE VINILO

BALDOSA LADRILLO SOBRE MORTERO
NIVEL.

BALDOSA CERAMICA SOBRE CONCRETO

BALDOSA CERAMICA SOBRE CONCRETO
CONT.

GRES PORCELANICO SOBRE CONCRETO

Fenómeno de pérdida de adhesión y
abombamiento
???

• Sistema de piso normalmente utilizado
Mortero de Nivelación
Sistema Estructural
Pegacor
Con-Color
Cerámica, Piedra
o Mármol

Retracción Retracción

Dilatación Térmica
o por humedad
de las baldosas

Deflexión
CompresiónCompresión

PISO SEPARADO
O FLOTANTE
• USOS RECOMENDADOS: En placas
aéreas sujetas a pandeo y deflexión
• REQUERIMIENTOS: Usar refuerzo
en los morteros y/o concretos de
nivelación
• El mortero y/o concreto de
nivelación debe ser de espesor
uniforme
• Usar membrana de aislamiento y/o
para evitar el paso de humedad
• La malla de refuerzo debe ser
discontinua en todas las juntas
• Espesor mínimo del mortero y/o
concreto 3,2 a 5 cm
• JUNTAS DE EXPANSION: Son
obligatorias. El profesional
responsable debe mostrar el detalle
y localización de las mismas
• IMPERMEABILIZACION: Se requiere
una membrana impermeable en
instalaciones exteriores o de zonas
húmedas, con la debida pendiente

– ANSI 108 (Métodos de instalación)
• Membrana de separación
– Fieltro de techos (manto)
– Papel asfáltico reforzado
– Membrana elastomérica aplicada en frío
– Polietileno al menos de 4 mil (100 micrones) de espesor
• Malla de refuerzo
– Metálica soldada.
– ANSI 118 (Productos para la Instalación de revestimientos)
• Productos de instalación
– NTC 4382 y ANSI A118.1 (Tipo PEGACOR)
– NTC 4381 y ANSI A118.4 (Tipo PEGACOR EXTERIORES, PEGACOR MAX O
LATICRETE)
– ANSI A118.3 (Tipo LATAPOXY)
• Productos de Emboquillado
– ANSI A118.6 (Tipo Con-Color)
– ANSI A118.7 (Tipo Con-Color Boquilla con Látex)
– ANSI A118.5 (Tipo LATAPOXY)
• Productos para impermeabilización (membranas)
– ANSI A118.10 (Tipo LATICRETE)
• Placas CBU (Cementitious Backer Units) o tableros
– ANSI A118.9 114Sergio Arango Mejía

La cohesión del sistema en aglomerados de cemento se alcanza tras un proceso de
maduración que se materializa con la formación de silicato cálcico hidratado entre
otros compuestos.

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