Tesis125

I
REHABILITACIÓN SÍSMICA DE MAMPOSTERÍA NO
ESTRUCTURAL MEDIANTE LISTONES DE MADERA
INTRODUCCIÓN
Rehabilitación sísmica de mampostería no estructural mediante listones de madera, es un
trabajo de grado, enfocado principalmente hacia el área de estructuras, que reúne datos
teóricos experimentales y computacionales, a la luz de los cuales se concluye la posible
aplicabilidad en Colombia de un sistema de refuerzo, haciendo uso de listones de madera,
que básicamente confinen éste sistema constructivo y permita garantizar la preservación de
vidas humanas ante eventos sísmicos, todo dentro de los alcances económicos de los
propietarios de viviendas de autoconstrucción, objeto de nuestra investigación.
A lo largo del desarrollo del proyecto de grado se siguió una metodología en la cual se
encontraba comprendidas etapas de experimentación y modelación computacional de las
cuales puede decirse se obtuvieron resultados favorables en el comportamiento de la
mampostería no estructural reforzada con el sistema propuesto, logrando alcanzar aumentos
porcentuales en resistencia de los muretes tipo sometidos a tracción diagonal, así como de
aquellos sometidos a esfuerzos flectores sobre sus juntas para cada una de las direcciones,
verticales y horizontales.
Adicionalmente al aporte en resistencia dado por el sistema de refuerzo, la principal
contribución se obtiene logrando un comportamiento “dúctil” de la mampostería,
manteniendo la unidad estructural de la misma evitando fallas frágiles y explosivas al ser
sometida a esfuerzos superiores a los admisibles sin ningún tipo de refuerzo.
Finalmente se llevó a cabo un análisis precios unitarios de cada uno de los escenarios
posibles para esta investigación, es decir la construcción de un muro reforzado con el
sistema de refuerzo propuesto o la rehabilitación de uno preexistente, de lo cual se concluye
que no representa un incremento porcentual significativo ante la utilización del sistema
haciendo de éste de fácil adquisición para personas de estratos bajos.

II
AGRADECIMIENTOS
Las autoras queremos agradecer profundamente a todas las personas que participaran en el
desarrollo de este trabajo de grado, haciendo posible la obtención de tan buenos resultados
durante el proceso y la vivencia de una experiencia totalmente instructiva como lo fue ésta.
Queremos resaltar el apoyo dado por las familias de cada una de nosotras, señores Martha
Vergara y Carlos Molano y señores Nancy Bernal y Luis Edo. Serrano, de los cuales
obtuvimos un apoyo incondicional en cada uno de los aspectos que fueron determinantes
para el proceso de desarrollo de ésta investigación, contamos con su respaldo moral,
emocional, y económico en todo momento.
No menos importante fue el ánimo y ayuda dada por las personas más cercanas y amigos
que colaboraron en todo momento con nosotras, como el señor Carlos Miranda y
A quienes, para nosotras es importante mencionar, ya que fueron de gran importancia dentro
de este proceso.
Finalmente nos resta agradecer a todo el personal de la Universidad quienes nos
colaboraran incondicionalmente, el personal de laboratorio de estructuras con la elaboración
de ensayos y profesores de arquitectura quienes prestaron parte de el espacio de uso de los
estudiantes de esta carera para la construcción de nuestras probetas.
Solo nos resta decir que sin ustedes esto no hubiera sido posible llevarse a cabo de tan
exitosa manera, MUCHAS GRACIAS.

III
ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN
La historia cuenta que la mampostería no estructural es uno de los métodos constructivos
más utilizados a lo largo de ella. Civilizaciones como la egipcia, con sus pirámides, o la china
y su monumental muralla, dan testimonio de la durabilidad y resistencia que puede alcanzar.
Razones como el bajo costo, disponibilidad, facilidad de fabricación y durabilidad hacen que
éste material constructivo siga vigente al pasar del tiempo. Motivos como la protección que
brinda contra el fuego, el aislamiento térmico y acústico, la distribución de espacios y mejora
en la apariencia estética, más allá de la construcción de viviendas, son argumentos que le
dan peso a la decisión de emplearlos.
Sin embargo eventos sísmicos ocurridos a lo largo de la historia dan testimonio de que las
viviendas construidas en mampostería pueden representar un gran riesgo para sus
habitantes, provocando grandes desastres en las poblaciones, cuyas edificaciones se ven
gravemente afectas, ocasionando miles de pérdidas materiales y lamentablemente
humanas, hechos que sirven como antecedente y precede a la creación e implantación de
códigos y técnicas nuevas para hacer de las estructuras obras que garanticen la estabilidad
de las mismas y por ende la seguridad de sus ocupantes; es decir, luego de observar la
magnitud de los daños ocasionados por el colapso de las edificaciones, como respuesta ante
fuerzas sísmicas importantes, se ha impulsado la actualización de los sistemas
constructivos, levantando estructuras sismorresistentes en las cuales se reduzca la
vulnerabilidad de las mismas y la ocurrencia de este tipo de desastres.
No obstante, en la actualidad aún muchas de las viviendas en Colombia no cumplen con los
requisitos establecidos en las normas, además siempre existe la posibilidad de ocurrencia de
un sismo con características mayores a las consideradas en el diseño que hacen de estas
estructuras vulnerables, en distintos grados, ante estos fenómenos.
Cerca de un 75% de las muertes ocasionadas por terremotos en el siglo XX se atribuye al
colapso de edificaciones sin un adecuado diseño sismo resistente, construidas con

IV
materiales inapropiados o que simplemente perdieron su resistencia volviéndose vulnerables
ante el evento.
1
En el caso colombiano, sismos como el del eje cafetero, ocurrido el 25 de enero de 1999,
provocaron daños a miles de personas, especialmente de los estratos bajos, donde cerca de
50.000 construcciones sufrieron daño, total o parcial, concentrado en aquellas edificaciones
antiguas, de mampostería no reforzada ni confinada y casas, principalmente.
2
Ante el panorama presentado anteriormente, se ve la necesidad de estudiar nuevas
alternativas y sistemas constructivos enfocados a la mejora en sistemas estructurales
resistentes, durables, livianos y con costos no muy elevados que permitan garantizar a las
personas seguridad y satisfacción respecto al dinero invertido en sus viviendas.
Hace aproximadamente 20 años comenzaron a desarrollarse diferentes técnicas que
permiten reforzar la mampostería no estructural. Sin embargo, a nivel colombiano son
contados los estudios analíticos y experimentales en el tema. Por esta razón se convierte en
una prioridad la necesidad de profundizar en el tema con el fin de lograr que la mampostería
no estructural se comporte de una manera adecuada ante cargas sísmicas, donde se
preserve la vida humana y se minimicen las pérdidas materiales.
1
GALLEGO, Mauricio. YAMIN, Luís. “Series de Ingeniería Sísmica”, Volumen I.
2
GALLEGO, Mauricio. YAMIN, Luís. “Series de Ingeniería Sísmica”, Volumen I.

V
OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS
Objetivo General
Estudiar la aplicabilidad, en Colombia, de un sistema de refuerzo sísmico para muros
divisorios construidos con bloque de perforación horizontal (Bloque N°5) confinados con
listones de madera.
Objetivos Específicos
Establecer el comportamiento del sistema de refuerzo planteado para muros divisorios
por medio de la modelación computacional, basado en análisis de elementos finitos.
Determinar el comportamiento, en el laboratorio, de los muros con y sin refuerzo,
sometidos a esfuerzos cortantes bajo el ensayo de tracción diagonal.
Determinar el comportamiento, en el laboratorio, de los muros con y sin refuerzo,
sometidos a esfuerzos flectores.
Establecer la factibilidad del sistema de refuerzo planteado para muros divisorios
realizando un presupuesto basado en precios unitarios.

VI
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
AGRADECIMIENTOS
ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN
OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS
CAPÍTULO 1. MARCO TEÓRICO
1.1 MORTERO
1.1.1 Componentes
1.1.1.1 Materiales aglutinante
1.1.1.2 Materiales de relleno o agregados
1.1.1.3 Agua
1.1.1.4 Aditivos
1.1.2 Tipos y usos del mortero
1.1.2.1 Clasificación del mortero según sus componentes
1.1.2.2 Clasificación del mortero según su sistema constructivo
1.1.3 Propiedades del mortero de cemento Pórtland
1.1.3.1 Mortero en estado plástico
1.1.3.2 Mortero en estado endurecido
1.2 LADRILLO
1.2.1 Tipos de ladrillo
1.2.1.1 Clasificación de los ladrillos según sus materiales de fabricación.
1.2.1.2 Clasificación de los ladrillos según su forma.
1.2.1.3 Clasificación de los ladrillos según su tipo de fabricación.
1.2.1.4 Clasificación de los ladrillos según su cocción.
1.2.2 Propiedades de los ladrillos
1.2.2.1 Resistencia a la compresión
1.2.2.2 Resistencia a la tracción
1.2.2.3 Módulo de Elasticidad y Relación de Poissón
1.2.2.4 Contenido de humedad y absorción
1.3 MADERA
1.3.1 Tipos de madera
1.3.2 Propiedades resistentes de la madera
1.3.2.1 Resistencia a la compresión paralela
1.3.2.2 Resistencia a la compresión perpendicular
1.3.2.4 Resistencia al corte
1.3.2.5 Resistencia a la flexión paralela al grano
1.3.3 Propiedades elásticas de la madera
1.3.3.1 Módulo de elasticidad

VII
1.3.3.2 Módulo de corte o rigidez
1.3.3.3 Módulo de Poissón
1.4 MAMPOSTERÍA
1.4.1 Tipos de mampostería
1.4.1.1 Mampostería no reforzada
1.4.1.2 Mampostería de muros confinados
1.4.1.3 Mampostería de muros diafragma
1.4.1.4 Mampostería parcialmente reforzada
1.4.1.5 Mampostería de cavidad reforzada
1.4.1.6 Mampostería reforzada
1.4.2 Tipos y usos de la mampostería no estructural
1.4.3 Comportamiento de la mampostería no estructural
1.4.3.1 Comportamiento de la mampostería sometida a esfuerzos de compresión
1.4.3.2 Comportamiento de la mampostería sometida a esfuerzos cortantes
1.4.3.3 Comportamiento de la mampostería sometida a esfuerzos de tracción
1.4.3.4 Comportamiento de la mampostería sometida a esfuerzos de flexo-compresión y de
cortante
1.4.3.5 Comportamiento de la mampostería sometida a cargas cíclicas y dinámicas en el
plano
1.5 SISTEMAS DE REFUERZO EXISTENTES PARA MAMPOSTERÍA
1.5.1 Construcción de vigas y columnas de confinamiento en concreto reforzado
1.5.2 Revestimiento estructural en concreto reforzado
1.5.3 Confinamiento de aberturas
1.5.4 Reemplazo de muros no estructurales o muros con aberturas por muros
estructurales
1.5.5 Revestimiento estructural con fibras compuestas
1.5.6 Costura de grietas con barras de refuerzo.
1.5.7 Algunos sistemas de refuerzo recientemente estudiados alrededor del mundo.
1.5.7.1 Sistema de refuerzo por medio de cables (Australia).
1.5.7.2 Confinamiento de muros con láminas de FCRP (Chile-Canadá-China).
1.5.7.3 Sistema de refuerzo con correas de acero y plásticas (Méjico).
1.5.7.4 Confinamiento de muros con malla electrosoldada (Colombia).
CAPÍTULO 2. EXPERIMENTACIÓN
2.1 METODOLOGÍA DE LA EXPERIMENTACIÓN
2.1.1 Fase I: Diseño Experimental.
2.1.1.1 Tipos de materiales.
2.1.1.2 Características de los materiales.
2.1.2 Fase II: Proceso constructivo.
2.1.2.1 Elaboración de muretes.
2.1.2.2 Elaboración del sistema de refuerzo.
2.1.3 Fase III: Experimentación.
2.1.3.1 Propiedades de los materiales individuales.
2.1.3.2 Propiedades de los materiales en conjunto.

VIII
2.2 RESULTADOS Y ANÁLISIS
2.2.1 Materiales individuales.
2.2.1.1 Unidades de mampostería.
2.2.1.2 Mortero de pega.
2.2.1.3 Madera.
2.2.2 Materiales en conjunto.
2.2.2.1 Prismas.
2.2.2.2 Muretes.
CAPÍTULO 3. MODELO ANALÍTICO
3.1 DISEÑO DE MODELO ANALITICO
3.1.1 SAP
3.1.2 XTRACT
3.2 RESULTADO Y ANÁLISIS
3.2.1 SAP
3.2.2 XTRACT
CAPÍTULO 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS

IX
LISTA DE TABLAS
Tabla Nº1.1 Tolerancias de concentraciones de impurezas en el agua de mezclas.
Tabla Nº1.2 Tipos de aditivos químicos según la norma ASTM C-494.
Tabla Nº1.3 Clasificación ASTM C-270 de morteros de pega para mampostería no
reforzada, según resistencia a la compresión a 28 días y según dosificación
(partes por volumen).
Tabla Nº1.4 Clasificación ASTM C-476 de morteros de pega para mampostería
reforzada, según resistencia a la compresión a 28 días y según dosificación
(partes por volumen).
Tabla Nº1.5 Usos de los morteros de cemento.
Tabla Nº1.6 Resistencia a la compresión de diferentes unidades de mampostería.
Tabla Nº1.7 Resistencia a la compresión unidades de mampostería estructural.
Tabla Nº1.8 Resistencia a la compresión unidades de mampostería no estructural.
Tabla Nº1.9 Clasificación de la madera según densidad básica.
Tabla Nº1.10 Esfuerzos admisibles para cada tipo de madera.
Tabla Nº1.11 Módulos de elasticidad longitudinal admisibles para cada tipo de madera.
Tabla Nº1.12 Porcentajes de variación permitidos en los valores característicos para cada
propiedad de la madera.
Tabla Nº1.13 Clasificación de las maderas colombianas según grupo estructural.
Tabla Nº1.14 Principales factores que afectan la resistencia a la compresión de la
mampostería.
Tabla Nº2.1 Resistencia a la compresión de bloques Nº 5.
Tabla Nº2.2 Resultados ensayo de fluidez sobre mortero de pega.
Tabla Nº2.3 Resultados ensayo de compresión sobre cubos de mortero.
Tabla Nº2.4 Resultados ensayo de flexión sobre corbatines de mortero.
Tabla Nº2.5 Resultado de ensayos de densidad en probetas de madera.
Tabla Nº2.6 Resultados ensayo resistencia al cizallamiento en probetas de madera.
Tabla Nº2.7 Resultados ensayos tracción paralela al grano en probetas de madera.
Tabla Nº2.8 Resultados ensayo tracción perpendicular al grano en probetas de madera.
Tabla Nº2.9 Resistencia a esfuerzos flectores de probetas de madera.
Tabla Nº2.10 Resultados ensayos de compresión sobre prismas de mampostería.
Tabla Nº2.11 Resultados ensayos de tracción diagonal sobre muretes.
Tabla Nº2.12 Resultados ensayos de flexión sobre juntas verticales.
Tabla Nº2.13 Resultados ensayos de flexión sobre juntas horizontales.

X
LISTA DE FIGURAS
Figura Nº1.1: Panorama del sur de Yemen construido en adobe.
Figura Nº1.2: Ejemplos típicos de ladrillos según su forma.
Figura Nº1.3: Direcciones ortogonales de la madera.
Figura Nº1.4: Curvas típicas de esfuerzo deformación típicas para madera.
Figura Nº1.5: Relación esfuerzo-deformación para mortero de pega, unidades de
mampostería y muros de mampostería.
Figura Nº1.6: Falla por fricción-cortante en muros de mampostería no estructural.
Figura Nº1.7: Falla por tensión diagonal en muros de mampostería no estructural.
Figura Nº1.8: Falla por compresión en muros de mampostería no estructural.
Figura Nº1.9: Fallas de la mampostería no estructural por tensión.
Figura Nº1.10: Fallas de la mampostería no estructural por cortante.
Figura Nº1.11: Fallas de la mampostería no estructural por flexión.
Figura Nº1.12: Proceso de instalación de revestimiento estructural en concreto reforzado.
Figura Nº1.13: Proceso de instalación de revestimiento estructural con fibras compuestas.
Figura Nº1.14: Proceso de instalación las barras de refuerzo en grietas.
Figura Nº1.15: Sistema de refuerzo por medio del uso de cables.
Figura Nº1.16: Curvas de esfuerzos para muros reforzados por sistema de cables.
Figura Nº1.17: Disposición de las fibras de FCRP en los muretes.
Figura Nº1.18: Desprendimiento de las fibras de FCRP por acción de esfuerzos
compresores.
Figura Nº1.19: Comportamiento de un muro de mampostería no estructural sin refuerzo y
con refuerzo.
Figura Nº2.1: Dimensiones y especificaciones bloque Nº5.
Figura Nº2.2: Dimensiones de los listones de madera.
Figura Nº2.3: Dimensiones de la caja de aseguramiento de las intersecciones.
Figura Nº2.4: Elementos que componen el perno de anclaje.
Figura Nº2.5: Ubicación de los anclajes en los muretes.
Figura Nº2.6: Materiales y probetas para ensayos individuales.
Figura Nº2.7: Dimensiones de los prismas.
Figura Nº2.8: Dimensiones de los muretes.
Figura Nº2.9: Proceso de descargue y limpieza de los bloques.
Figura Nº2.10: Murete acabado de fabricar.
Figura Nº2.11: Murete para ensayos de flexión.
Figura Nº2.12: Esquinas de la diagonal rellenas de mortero.
Figura Nº2.13: Proceso de curado de los muretes.
Figura Nº2.14: Estructura de confinamiento.
Figura Nº2.15: Proceso de instalación del anclaje.
Figura Nº2.16: Secuencia de ensayo de resistencia a la compresión de cubos de mortero.
Figura Nº2.17: Secuencia de ensayo de resistencia a la flexión de corbatines de mortero.
Figura Nº2.18: Secuencia de ensayo de fluidez de cemento hidráulico.
Figura Nº2.19: Secuencia de ensayos sobre las probetas de madera.
Figura Nº2.20: Secuencia de ensayo de compresión sobre prismas.

XI
Figura Nº2.21: Montaje de ensayo de tracción diagonal sobre muretes.
CAPÍTULO 3. MODELO ANALÍTICO
Figura Nº3.1: Esquema de muro no reforzado, sometido a flexión sobre juntas verticales.
Figura Nº3.2: Esquema de muro reforzado, sometido a flexión sobre juntas verticales.
Figura Nº3.3: Esquema de muro no reforzado, sometido a flexión sobre juntas horizontales.
Figura Nº3.4: Esquema de muro reforzado, sometido a flexión sobre juntas horizontales.
Figura Nº3.5: Grafica de caracterización de ladrillo.
Figura Nº3.6: Grafica de caracterización de mortero.
Figura Nº3.7: Grafica de caracterización de madera.

- 1 -
EVALUACIÓN SÍSMICA DE MAMPOSTERÍA NO
ESTRUCTURAL REFORZADA CON LISTONES DE MADERA.
A continuación, en el presente capítulo se presentan las características generales, y de gran
importancia, de los materiales de construcción que se encuentran relacionados con la
construcción de muros de mampostería no estructural, que para efectos de la realización de
éste proyecto fueron empleados.
1.6 MORTERO
Se conoce como mortero a la sustancia sólida de color grisáceo que se obtiene de la mezcla
de un material aglutinante, como lo es el cemento Portan (entre otros), un material de
relleno, representado por agregados finos o arenas, y agua, que luego de endurecerse al
contacto con el aire, por absorción de dióxido de carbono, desarrolla propiedades químicas,
físicas y mecánicas muy similares a las del concreto. Por otro lado, cabe resaltar que para
algunas aplicaciones específicas, o simplemente por economía, es necesario adicionar cierto
tipo de aditivos que contribuyen a la modificación de las propiedades del mismo y lo hagan
propicio para las condiciones de trabajo requeridas.
Dadas sus propiedades, que dependen principalmente de la calidad de los materiales
empleados en su elaboración, y por supuesto la dosificación utilizada, entiéndase por
dosificación a la proporción volumétrica de los mismos, los morteros poseen una amplia
variedad de aplicaciones, tales como la pega de piezas de mampostería o el recubrimiento
de las mismas, mejor conocido como pañete.
En Colombia, dada la importancia y gran gama de posibilidades que los envuelven, el uso de
los mismos ha sido variado dentro del campo de la construcción, reflejado principalmente en
el caso de la mampostería.
1.1.1 COMPONENTES
1.1.3.3 Materiales aglutinante
Entre los materiales cementates o aglutinantes, encontramos el cemento y la cal, cada uno
de diferentes tipos y características específicas, empleados en la elaboración de morteros.

- 2 -
El cemento es una de las materias primas de la construcción que por estos tiempos se ha
vuelto lo que se podría llamar indispensable, ya que prácticamente no existe ninguna obra
en la que éste no tenga alguna participación; por otro lado cabe resaltar que se conoce como
el pegante más barato y versátil, dada la gran variedad de usos que se le ha dado en el
desarrollo de tareas de éste campo.
Sus propiedades adhesivas y cohesivas, de dicho componente, que le dan la capacidad de
aglutinar los agregados, dependen de la composición química, grado de hidratación, finura
de sus partículas, velocidad de fraguado, calor de hidratación y de la resistencia mecánica
que sea capaz de desarrollar.
La normativa colombiana NSR – 98
3
es clara al especificar que el cemento utilizado en obra
debe encontrarse en condiciones apropiadas que correspondan a las características, según
su dosificación para concretos o morteros, de tipo y clase sobre el cual se basan.
Por otro lado, también debe cumplir con las normas de calidad exigidas por el ICONTEC, en
donde se garanticen características físicas, químicas o mecánicas, entre otras, para un
óptimo desempeño del material. Algunas de estas son:
Cemento Pórtland: NTC 121
4
y NTC 321
5
aunque se permite la utilización de
cementos fabricados bajo las normas ASTMC150yC595.
Cemento para mampostería: NTC 40506
o aquellos fabricados bajo la ASTMC91.
Cal viva: NTC 4046
7
o aquella que cumpla con la lo exigido en la ASTMC5.
3
NSR – 98, Calidad de los Materiales en la Mampostería Estructural, Cemento y Cal, Capítulo D.3.2.1
4
ICONTEC, Catálogo Normas Técnicas Colombiana 2001. Ingeniería Civil y Arquitectura. Cemento
Pórtland, especificaciones físicas y mecánicas.
5
Pórtland, especificaciones químicas.
6
para Mampostería.
7
ICONTEC, Catálogo Normas Técnicas Colombiana 2001. Ingeniería Civil y Arquitectura. Cal (CaO)
viva para propósitos estructurales.

- 3 -
Cal hidratada: NTC 4019
8
o que cumpla con los requisitos exigidos en la
ASTM C270.
Los cementos más utilizados en el mercado colombiano son los usados en mampostería y
los Pórtland de los tipos I, II y III, los cuales se fabrican por medio de la incorporación de
materiales calcáreos y arcillosos.
Cada tipo de cemento Pórtland puede definirse dada las características correspondientes a
su uso o fin para el cual es requerido, así:
Tipo I: Corresponde a un cemento que se utiliza para usos generales y aún cuando
es empleado para fines estructurales sus propiedades no requieren ser especiales.
Tipo II: Este tipo de cemento es empleado en aquellos casos en los cuales se
requiere un calor de hidratación moderado o cuando se verá expuesto a un ataque
moderado de sulfatos.
Tipo III: La principal cualidad de los cementos clasificados bajo este tipo corresponde
a una alta resistencia inicial lo cual significa que a los siete (7) días alcanza la misma
resistencia que logran los cementos de los tipos I y II a los veintiocho (28) días. Es
muy recomendado cuando en necesario obtener altas resistencias tempranas.
Otro de los materiales cementantes empleado en la preparación de morteros es la cal, ésta
puede ser no hidratada o hidratada; ésta última corresponde a un material plastificante y de
liga basado principalmente en la carbonatación, y que afecta la estabilidad volumétrica de los
morteros, debido a su alto grado de contracción, además tiene la capacidad de contribuir con
la mejora de la plasticidad mejorando así la manejabilidad, trabajabilidad y retención de agua
del mismo.
1.1.3.4 Materiales de relleno o agregados
Los agregados no sólo son un conjunto de arenas, piedra triturada, pizarra quemada,
escoria, minerales y varios tipos de polvo de piedra que actúan como llenantes y dan
estabilidad volumétrica, estos en conjunto con la pasta de cemento fraguada. También
8
ICONTEC, Catálogo Normas Técnicas Colombiana 2001. Ingeniería Civil y Arquitectura. Cal
hidratada para mampostería.

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proporcionan parte de la resistencia mecánica de los morteros. Así, por ejemplo, si la
proporción de arenas aumenta de la misma manera se incrementan el tiempo de
endurecimiento del mimo y a su vez se reducen las grietas debido a la retracción.
La calidad que desarrolle un mortero, tanto en estado plástico como en estado sólido,
depende en gran parte de la calidad, características y propiedades, de los agregados que
predominen en él, de esta manera si un mortero presenta grandes cantidades de pizarra o
arcilla, o algún otro componente con gran diferencia entre sus coeficientes de expansión y el
del cemento, puede haber presencia, con seguridad, de fisuras luego de completarse el
secado.
Debido a la gran incidencia de estos componentes en el producto final del mortero, la
normativa colombiana exige el cumplimiento de la NTC 2240
9
o en su defecto la ASTM 144 y
la garantía de que éstos se encuentren libres de materiales contaminantes que puedan
contribuir al deterioro de sus propiedades.
Una de las propiedades física a la cual debe prestarse especial atención es a la
granulometría del material, ya que con ella es posible determinar la distribución del tamaño
de sus partículas, sabiendo así en qué proporción se encuentran, hecho de gran importancia
a la hora de evitar la obtención de morteros de baja resistencia producto del exceso de finos
en su elaboración. Es de recalar que los morteros más resistentes se obtienen a menor
presencia de finos en su mezcla.
Una adecuada gradación del material infiere la reducción de la segregación y mejora en la
trabajabilidad del producto final, sin embargo en la práctica la selección de los agregados se
realiza con base en factores de económicos o de factibilidad, de esta manera, partiendo de
éste hecho, es preciso adoptar métodos apropiados de fabricación de mortero que permitan
la mezcla de los componentes, haciendo uso de ellos sin una gradación particular, sobre
todo si se va a realizar en obra.
9
ICONTEC, Catálogo Normas Técnicas Colombiana 2001. Ingeniería Civil y Arquitectura. Agregados
usados en morteros de la mampostería.

- 5 -
1.1.3.5 Agua
El agua ocupa un papel importante en las reacciones de la mezcla, tanto en su estado
plástico como en el estado endurecido de la misma, principalmente porque permite dar paso
a reacciones químicas del cemento consolidándose así éste con los agregados para formar
un único sólido.
Por lo general, se recomienda que el agua que se emplee en la fabricación de morteros sea
potable, libre de olores ni sabores pronunciados, con concentraciones moderadas de
carbonatos y bicarbonatos de sodio y potasio, ya que estos tienen influencia en los tiempos
de fraguado, debe estar libre de cloruros que generan corrosión en los refuerzos embebidos,
también de sales orgánicas que inciden en la resistencia del producto o cualquier otra
sustancia que afecte las propiedades del mortero.
De acuerdo con lo anterior, es importante establecer tolerancias máximas de
concentraciones de impurezas en el agua de mezclado, tanto para morteros como para
concretos.
Tabla Nº 1.1: Tolerancias de concentraciones de impurezas en el agua de mezclas.
Fuente: SANCHEZ DE GUZMAN, Diego. Tecnología del Concreto y del Mortero. Bogotá 1996.

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Por otro lado, algunos ensayos normalmente requeridos para el análisis del agua son:
Calcio y magnesio en el agua: ASTM D-511.
Cloruros: ASTM D-512.
Sulfatos: ASTM D-516.
pH del agua: ASTM D-1293.
Acidez y alcalinidad: ASTM D-1067.
Partículas y materia disuelta: ASTM D-1888.
Pero el agua no sólo actúa según los componentes que contenga, ésta como parte de la
mezcla en un mortero tiene tres funciones principales: el control de la trabajabilidad, la
hidratación del cemento y la carbonatación de la cal.
A diferencia de la baja relación agua cemento que requiere el concreto, la cantidad de agua
utilizada en un mortero depende del producto que se desee obtener, así pues para mezclas
en las cuales sea prioridad la adherencia ante la resistencia es posible tolerar
concentraciones más altas del fluido, obteniendo por añadidura mayor trabajabilidad, fluidez
y mayor absorción de agua de las piezas de mampostería ayudando a los procesos de
hidratación.
Con relación al tiempo límite para la adición de materiales, a pesar que se permite adicionar
agua para refrescar el mortero y luego recuperar consistencia al presentarse evaporación,
cabe mencionar que deben colocarse dentro de las dos horas y media después del
mezclado, esto con el fin de prever que el mortero ya haya comenzado su proceso de
fraguado.
1.1.3.6 Aditivos
Desde mediados del siglo pasado se viene desarrollando toda una tecnología sobre los
aditivos haciendo que estos cumplan funciones como reductores de agua, retardantes o
acelerantes.
Un material diferente al agua, cemento y agregados, que se adiciona a una mezcla antes o
durante tal proceso, fue la definición dada por el Comité ACI-212 para un aditivo.

- 7 -
Aunque los aditivos pueden o no hacer parte de los componentes de una mezcla, es claro
que estos son utilizados para modificar las propiedades de tal manera que hagan de esta un
producto más adecuado para las condiciones de trabajo, o para la economía de una tarea.
Una clasificación resumida de los aditivos, en términos de su funcionalidad, consiste en
determinar la existencia en el mercado de aquellos inclusores de aire, reductores de agua,
retardantes y acelerantes, superplastificantes, minerales, entre otros; sin embargo en las
normas ICONTEC se encuentra una clasificación para los mismos, más específicamente en
la NTC 1299
10
, de la misma manera cabe mencionar que la ASTM también hace referencia
a estos.
Tabla Nº 1.2: Tipos de aditivos químicos según la norma ASTM C-494.
Como hemos visto, dada la indiscutible incidencia en las propiedades de las mezclas es
prudente probar los aditivos con objeto de su aceptación, verificar si éstos cumplen con las
especificaciones técnicas del proveedor garantiza la obtención de los efectos deseados
dadas las condiciones ambientales previstas y los procedimientos constructivos.
Una clasificación más resumida de los aditivos es términos de su función es la siguiente:
10
ICONTEC, Catálogo Normas Técnicas Colombiana 2001.Concretos. Aditivos químicos para
concreto.

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Aditivos inclusotes de aire:
El principal ingrediente empleado en éste tipo de aditivos es el alkibenceno sulfonado o
el oxido de polietileno, aunque existen otros materiales tales como sales de resinas de la
madera, algunos detergentes sintéticos, ácidos grasos o hidrocarburos sulfonados que
son capaces de funcionar como inclusotes de aire, los cuales tienen como finalidad
hacer concretos y morteros con una mayor manejabilidad con una mayor resistencia al
congelamiento.
Aditivos reductores de agua:
Con el fin de producir concretos con una consistencia determinada por las
características propias de un proyecto en particular, o con el afán de incrementar el
asentamiento del mismo, dado un contenido de agua específico, son utilizados éste tipo
de aditivos los cuales se encuentran compuestos principalmente por ácidos
lignosufónicos, melaninas o polímeros hidrooxilados.
Aditivos acelerantes:
Siguiendo las especificaciones de la ASTM D-98, el acelerarte más utilizado por el
mercado es el cloruro de calcio, con el fin de desarrollar mezclas cuyos tiempos de
fraguado se reduzcan dando un desarrollo temprano de la resistencia.
Aditivos superplastificantes:
También llamados aditivos reductores de agua de alto rango, que constituyen un
conjunto de sustancias químicas que le imparten una manejabilidad extrema,
proporcionando una gran reducción de agua, mucho mayor a la proporcionada por los
aditivos reductores de agua, con el fin de obtener mezclas de mayor manejabilidad.
Aditivos minerales:
Con el fin de obtener mejoras en la manejabilidad de las mezclas, de aumentar la
resistencia y durabilidad, compensando la falta de finos en las mismas, son utilizados

- 9 -
ciertos materiales inertes tales como cuarzo molido, la caliza, la bentonita, cal hidratada
y talco.
1.1.4 TIPOS Y USOS DEL MORTERO
A groso modo, dentro de los morteros existen los de tipo aéreos, o aquellos que endurecen
bajo la influencia del aire, perdiendo agua al secado y con tiempos de fraguado prolongados
dado el efecto de carbonatación, y los hidráulicos o acuáticos que llegan a un estado sólido
aún estando bajo el agua; sin embargo estas mezclas pueden clasificarse en dos tipos,
según los componentes que lo integren y según el sistema constructivo bajo el cual hallan
sido elaborados.
1.1.4.1 Clasificación del mortero según sus componentes
Según los materiales por los cuales esté compuesta una mezcla de mortero se pueden
encontrar los siguientes tipos:
Morteros calcáreos:
El uso de este tipo de morteros en la actualidad es muy reducido, dada la inexactitud con la
cual puede determinarse su endurecimiento, hecho por el cual se emplea, para efectos
colombianos, principalmente en trabajos de embellecimiento de interiores donde se
requieran acabados, sobretodo para filos y esquinas, muy pulidos y delicados.
Desde la antigüedad viene utilizándose la cal como plastificante y ligador, lo cual hace del
mortero de cal un producto bastante manejable aunque de él no puede esperarse obtener
grandes resistencias, dada la baja velocidad de endurecimiento.
Cabe decir que las cales más conocidas corresponden a la cal blanca y la gris o cal
dolomítica. Por otro lado, la arena utilizada en la producción de este tipo de mortero
constituye en un material cuyo propósito es evitar la aparición de grietas dada la contracción
de la mezcla, por lo cual se recomienda la utilización de partículas angulosas y libres de
materia orgánica.

- 10 -
Las proporciones más comunes de cal-arena utilizadas en la producción corresponden a 1:2
para pañetes y de 1:3 o 1:4 para pega de mampostería no estructural, si dichas proporciones
aumentan puede verse comprometida su ductilidad y trabajabilidad, originando contracciones
y agrietamientos no deseados.
Morteros de cal y cemento Pórtland:
Si las condiciones de trabajo requieren de un mortero cuyas características correspondan a
una gran trabajabilidad, buena retención de agua y altas resistencias iniciales debe hacerse
uso de lo que se conoce como morteros de cementos rebajados en donde las relaciones de
la mezcla varían de 1:2:6 a 1:2:10 ( cemento : cal : arena) .
Los morteros hechos de cemento Pórtland y cal deben combinarse de tal manera que se
aprovechen las propiedades adhesivas de la cal y las propiedades cohesivas del cemento
Pórtland, siendo importante tener en cuenta que cada adición de cal incrementa la cantidad
de agua de mezclado necesaria
11
.
La ampliación en la tecnología desarrollada alrededor de este producto permite distinguir dos
tipos de morteros: los de pega y el mortero de relleno, utilizados para el empate de unidades
de mampostería y aquel que se vierte al interior de estas para aumentar la sección neta de
resistencia del muro, respectivamente.
En Colombia los morteros para mampostería deben cumplir con la NTC 332912
, sin embargo
a nivel mundial la más difundida corresponde a la ASTM C-270, en donde se aceptan 5
clases, designados con las letras M, S, N, O y K, en orden ascendente de calidad, dadas sus
características mecánicas y dosificación.
11
SANCHEZ DE GUZMAN, Diego. Tecnología del concreto y del mortero, Bogotá. 1996
12
ICONTEC, Catálogo Normas Técnicas Colombiana 2001.Ingeniería y Arquitectura.
Especificaciones del mortero para unidades de mampostería.

- 11 -
Tabla Nº 1.3: Clasificación ASTM C-270 de morteros de pega para mampostería no reforzada,
según resistencia a la compresión a 28 días y según dosificación (partes por volumen).
Las propiedades y usos de cada uno de los tipos de morteros para mampostería se
encuentran brevemente expuestos a continuación:
Mortero tipo M:
Se utiliza principalmente para mampostería de dos tipos, aquella que se encuentra sobre el
suelo directamente y para muros interiores, o mampostería por encima del nivel del suelo,
sometidas principalmente a esfuerzos de compresión, presiones laterales, vientos y sismos.
La mampostería en contacto directo con el suelo se emplea para cimentación en donde se
hace uso tanto de piezas macizas como huecas, o donde pueden apreciarse muros huecos.
Por otro lado, los muros interiores se aplican a pilas de mampostería maciza, muros de
mampostería maciza o hueca o revestimiento de mampostería existente, entre otros.
Dadas las exigencias de este tipo de estructuras se requiere el uso de morteros como éste,
que ofrecen alta resistencia y mayor durabilidad ante la presencia de tales condiciones.

- 12 -
Mortero tipo S:
Además de la alta resistencia que puede alcanzar, éste mortero se caracteriza
principalmente por desarrollar mayor adherencia frente a otros tipos de mezclas, lo que lo
hace especialmente apto, no sólo para usos similares a los del tipo M, sino en aquellas
estructuras sometidas normalmente a cargas de compresión que requieren de su alta
capacidad de liga para soportar grandes esfuerzos de flexión.
Mortero tipo N:
Aunque este tipo de mortero desarrolla una moderada resistencia, a la vez se caracteriza por
su gran trabajabilidad y economía, lo cual es bastante útil y aplicable para a la hora de
trabajar con mampostería en contacto con el suelo, principalmente para muros de piezas
macizas, o en mampostería interior, en donde sirve para pilas de mampostería maciza,
muros de mampostería con piezas macizas, con piezas huecas o bloques de vidrio y
pañetes.
Mortero tipo O:
Las aplicaciones de este tipo se limitan a muros no soportantes, que se componen por
unidades de mampostería macizas, muros divisorios, muros de apoyo sometidos a bajos
esfuerzos de compresión y para pañetes o revoques, puesto que estas mezclas no alcanzan
buena resistencia ni endurecen ante la presencia de humedad, más sin embargo gozan de
una excelente manejabilidad, trabajabilidad y por supuesto un bajo costo.
Por otro lado, los morteros empleados para mampostería reforzada y de relleno (GROUT) se
encuentran regulados bajo la norma ASTM C-476 en donde se distinguen dos tipos, los PM y
los PL, clasificados según resistencia y dosificación de la siguiente manera:

- 13 -
Tabla Nº 1.4: Clasificación ASTM C-476 de morteros de pega para mampostería reforzada,
según resistencia a la compresión a 28 días y según dosificación (partes por volumen).
A demás, también son utilizados en la construcción de chimeneas e incineradores, o para
instalaciones industriales, ya que poseen una alta resistencia térmica y resistencia ante
agentes químicos.
Morteros de cemento:
Cuando las obras en donde condiciones de trabajo o ambientales requieren de morteros con
altas resistencias iniciales y muy elevadas, se hace uso de este tipo de mezclas, en donde a
su esqueleto de granos de arena se le adicionan aglomerantes, tales como cementos
naturales o cemento Pórtland, con el fin de lograr que cada grano de agregado quede
cubierto con una capa del mismo en donde se garantice una mezcla homogénea y compacta
haciendo uso de la menor cantidad de cemento posible.
La preparación de este mortero debe efectuarse de manera continua, en donde el amasado
de los componentes se lleve a cabo en el menor tiempo posible, debido al rápido fraguado
del material cementante, razón por la cual, generalmente, se mezclan la arena y cemento
antes de adicionar el agua.
Sus condiciones de trabajabilidad, resistencia, y susceptibilidad al agrietamiento, varían
directamente de acuerdo al contenido de cemento, entre menor sea éste mucho más áspera
e intrabajable será el producto que pueda obtenerse, por ejemplo una de las maneras para
aumentar la manejabilidad de éste consiste en utilizar arenas con ligeras proporciones de
limos y arcillas.

- 14 -
Ya que las características del mortero se encuentran íntimamente ligadas con las
proporciones de sus componentes, por ende los usos para los cuales son aptos también lo
están, por tal razón en el medio colombiano la experiencia ha llevado a clasificar los usos de
los mismos aunque esto no constituye lo que se podría llamar un estándar.
Tabla Nº 1.5: Usos de los morteros de cemento.
1.1.4.2 Clasificación del mortero según su sistema constructivo
Las propiedades de los morteros también pueden ser manipuladas según el sistema
constructivo bajo el cual sea elaborado, lo cual puede llevarse a cabo premezclando los
componentes y luego transportar la mezcla o hacerlo directamente en obra.
Mortero premezclado:
Este sistema de elaboración permite disfrutar de algunas ventajas dada la posibilidad de
tener control en las dosificaciones, lo cual genera mayor uniformidad y calidad de las
mezclas. No requiere de lugares especialmente apropiados para su almacenamiento y
puede trabajarse al día siguiente.
Este sistema de fabricación presenta dos opciones, la obtención de una pasta conformada
por arena, cal hidratada o pasta de cal, agua y aditivos, que luego es transportada hasta el
lugar de obra, en donde se le añade el cemento y agua adicional, o una mezcla empacada

- 15 -
que sólo necesita una adición de agua, puesto que todos sus componentes se encuentran
dispuestos para tal manejo.
Mortero mezclado en obra:
A diferencia del anterior sistema de fabricación éste mortero requiere de lugares
especialmente acondicionado para el almacenamiento de sus componentes, áreas libres de
humedad donde se minimice al máximo el contacto con el sol, la lluvia o el viento.
Con el fin de lograr una homogeneidad en la mezcla se recomienda hacer uso de un
mezclador mecánico, aunque por lo general este proceso se lleva a cabo manualmente, en
donde los materiales, según la dosificación requerida, se integran con ayuda de algunas
herramientas simples.
1.1.5 PROPIEDADES DEL MORTERO DE CEMENTO PORTLAND
El mortero como un todo pasa por dos estados, el plástico y el endurecido, por lo tanto es
importante reconocer las propiedades en ambas fases.
1.1.5.1 Mortero en estado plástico
Manejabilidad:
Esta propiedad se encuentra directamente relacionada con la consistencia, es decir con el
estado de fluidez, que tan blanda o seca se encuentre la mezcla. Es una forma de medir la
facilidad con la cual es posible esparcirla en las unidades de mampostería o a la hora de
hacer un revestimiento.
Aunque la fluidez puede determinarse por medio del ensayo de la mesa de flujo, descrito en
la ASTM C-230, generalmente su aceptación depende de la apreciación subjetiva hecha por
el albañil o el mampostero que se encuentre realizando el trabajo.

- 16 -
Retención de agua:
Puede definirse como la capacidad o habilidad de la mezcla para mantener su plasticidad al
estar en contacto con unidades de mampostería, consideradas superficies absorbentes.
Esta propiedad se encuentra ligada a la velocidad de endurecimiento y al proceso de
hidratación del cemento, lo cual incide directamente con la resistencia final a la compresión.
Velocidad de endurecimiento:
Los tiempos de endurecimiento dependen de factores tales como las condiciones climáticas
o la composición de la mezcla, sin embargo son fácilmente controlables haciendo uso de
aditivos, de cualquier forma siempre se deben encontrar entre límites adecuados que oscilen
entre 2 y 24 horas.
1.1.5.2 Mortero en estado endurecido
Retracción:
Las pastas puras con alta relación de agua cemento son bastante afectadas por la
retracción, conjunto de reacciones química de hidratación de la misma. Aparentemente esta
propiedad es proporcional al espesor de la capa de mortero y a la capa de cemento, hecho
que puede minimizarse utilizando cementos de baja retracción al secado y arenas de buena
granulometría con una presencia baja de finos.
Adherencia:
Gracias a ésta propiedad un mortero puede resistir pandeo, cargas transversales y
excéntricas y proporcionar resistencia a la estructura, dada la capacidad que desarrolla para
absorber tensiones normales y tangenciales entre las superficies de ésta que colindan con la
mezcla.
Un diseño en donde se presente baja retención de agua junto a altas resistencias genera
adherencias pobres, aunque la rugosidad de los bloques también tiene mucho que ver, este
problema puede verse disminuido si se hace uso de morteros plásticos, cuyas superficies de

- 17 -
colocación no requieran ser previamente humedecidas, garantizando una íntima unión entre
las piezas de mampostería.
Resistencia:
Una estructura siempre se encontrará expuesta a soportar cargas, más altas a las
normalmente toleradas, durante fenómenos naturales tales como sismos, por tal razón un
mortero debe actuar como una unión resistente que absorba tensiones al corte y a la
tracción.
A la hora de obtener morteros de alta resistencia, haciendo uso del mismo cemento con
diferentes proporciones y tamaños de arenas, puede presentarse el caso en donde con una
mayor cantidad del material cementante, para un mismo volumen de mortero, se obtengan
mezclas de mayor resistencia e impermeabilidad, o el caso donde con el mismo porcentaje
de cemento se presente mayor densidad o mayor contenido de materiales sólidos.
Aunque a nivel mundial puede garantizarse un cemento de primera clase, libre de
impurezas, es realmente importante reconocer que las propiedades de un mortero, tales
como durabilidad, permeabilidad o porosidad, entre otras, dependen de su composición
granular en los elementos que lo integran y por ende la resistencia también se ve afectada.
El agua también tiene influencia sobre esta propiedad, puesto que morteros más secos
desarrollan mayores resistencias que morteros húmedos, ya que éstos tienen la oportunidad
de ser más densos, sin embargo cabe resaltar que los morteros plásticos proporcionan
resultados más uniformes.
Durabilidad:
Las condiciones climáticas siempre azotarán a los morteros con los efectos producidos por
bajas temperaturas, penetración de agua, desgaste por abrasión, retracción al secado,
eflorescencia, materiales corrosivos o gradientes térmicos, entre otros, por lo tanto la
resistencia que desarrolle éste ante dichos agentes se conoce como durabilidad.

- 18 -
Aunque se cree que aquellos que desarrollan altas resistencias también tienen una buena
durabilidad, se recomienda hacer uso de aditivos inclusotes de aire, sobre todo en ambientes
agresivos cuyas condiciones sean bastante húmedas o de tipo marino.
Apariencia:
Las tendencias innovadoras, propuestas por los profesionales de la construcción, hacen más
común, día a día, técnicas en donde se presenten acabados con ladrillo a la vista, por lo
tanto es preciso hacer la selección y dosificación adecuada de los componentes, garantizar
la plasticidad de las mezclas y buen acabado de las superficies. Por otro lado,
particularidades tales como color y texturas pueden ser mejoradas valiéndose de colorantes
inorgánicos o con aditivos especiales.
1.7 LADRILLO
Aquellas piezas cerámicas, en forma de paralelepípedo, conformadas por tierras arcillosas,
moldeadas, comprimidas y sometidas a cocción son las que se conocen trivialmente como
ladrillos, cuyas características de calidad están dadas por su solidez, resistencia y
apariencia.
Según la NSR-98
13
las unidades de mampostería se definen como aquellas piezas
fabricadas de concreto, cerámica (arcilla cocida), silito-calcáreas o de piedra, que según su
forma pueden clasificarse en piezas de perforación vertical, horizontal o macizas, estás
últimas corresponden a aquellas cuyas cavidades ocupan un porcentaje menor al 25% del
volumen total de la misma.
1.7.1 Tipos de ladrillo
Los ladrillos pueden clasificarse principalmente según los materiales que los conforman,
aunque existen otras clasificaciones menos importantes tales como según su forma, su tipo
de fabricación, o según su cocción.
13
NSR-98, Calidad de los materiales en mampostería estructural. Unidades de mampostería. Capítulo
D.3.6

- 19 -
1.7.1.1 Clasificación de los ladrillos según sus materiales de fabricación.
Según los materiales de fabricación existen básicamente tres tipos de ladrillo aquellos
elaborados de arcilla, los fabricados de materiales cementicios y los de adobe.
Ladrillos de arcilla:
Dentro de ésta clasificación se encuentran las piezas más utilizadas en el campo de la
construcción, que como su nombre lo indica son fabricados con arcilla y luego sometidos a
un proceso de cocción, tales como los utilizados en la elaboración de muros, fachadas o
ladrillo a la vista, vidriados, refractarios, para pisos, para pavimentos y para drenajes.
Este tipo de ladrillos se pueden clasificar en perforados, cuya área neta es menor al 75% del
área bruta, o en sólidos en donde su área de perforación corresponde a un porcentaje menor
al 25% se la sección neta de la pieza.
Para garantizar la calidad de cada una de las piezas éstas deben cumplir con las exigencias
establecidas en la norma así:
- Unidades de perforación vertical (bloque): Deben cumplir con la NTC 4205
14
o con la
ASTMC34.
- Unidades de arcilla maciza para mampostería estructural (tolete): Deben cumplir con la
NTC 4205 o la ASTM C652, C62).
- Unidades de arcilla para mampostería no estructural: deben cumplir con la NTC 4205 o
con la ASTM C56, C212, C216.
Ladrillos de materiales cementicios:
Aquellos elaborados con cemento y que endurecen bajo acción química son los que se
encuentran dentro de ésta categoría, tales como los ladrillos de arena y cal o los ladrillos y
bloques de cemento.
14
ICONTEC, Catálogo Normas Técnicas Colombianas 2001. Unidades de mampostería de arcilla
cocida, ladrillos y bloques cerámicos.

- 20 -
Para garantizar la calidad de cada una de las piezas éstas deben cumplir con las exigencias
establecidas en la norma así:
- Unidades de perforación vertical (bloque) portantes: Deben cumplir con la NTC 4026
15
o
con lo establecido en la ASTM C90.
- Unidades macizas (tolete) portantes: Deben cumplir con la NTC 4026 o con lo
establecido en la ASTM C55.
- Unidades para mampostería no estructural: Deben cumplir con la NTC 4076
16
con lo
establecido en la ASTM C129.
Ladrillos de adobe:
Se consideran los antecesores de los ladrillos de arcillas ya que son una forma muy básica
de elaboración de los mismos, que han sido empleados en las construcciones desde la
antigüedad; incluso en la actualidad existen ejemplos de ciudades enteras levantadas con
este tipo de piezas, como es el caso del sur de Yemen, donde sus viviendas, hoteles y hasta
el aeropuerto se encuentran construidos con este tradicional estilo.
Figura Nº 1.1: Panorama del sur de Yemen construido en adobe.
Por : Daniel Simon/Liaison Agency.
Fuente: Microsoft ® Encarta ® Biblioteca de Consulta 2002.
Este tipo de piezas es fabricado con una mezcla de tierra arcillosa, paja, arena y estiércol, en
dónde por medio de un molde sencillo de madera es compactado a mano, para luego ser
sometido a un proceso de secado y endurecido bajo efecto de los rayos solares.
15
ICONTEC, Catálogo Normas Técnicas Colombianas 2001. Unidades de concreto, bloques y
ladrillos para mampostería estructural.
16
ICONTEC, Catálogo Normas Técnicas Colombianas 2001. Unidades de concreto, bloques y
ladrillos para mampostería no estructural.

- 21 -
1.7.1.2 Clasificación de los ladrillos según su forma.
Los ladrillos según su forma pueden clasificarse como macizos, de panal, macizos
perforados, huecos, aplantillados, de mocheta, trahucos, rasillas, plaquetas, especiales,
refractarios, aligerados, flotantes, hidráulicos y coloreados.
Ladrillos macizos: Aquellos de masa compacta y de forma regular, generalmente suelen
llevar dos perforaciones paralelas a una de las aristas con el fin de lograr aligerarlos de tal
manera que se puedan trabajar con mortero en hiladas.
Ladrillos de panal: Muy similares al ladillo macizo con la diferencia que éstos en vez de
perforaciones llevan un panal que los atraviesa, haciéndolo aún más ligero que el
anteriormente mencionado.
Ladrillo macizo perforado: Corresponde a las piezas cuyas perforaciones son paralelas a
cualquiera de sus aristas y su volumen total de perforación es superior al 5% pero nunca
mayor al 33%.
Ladrillos huecos: Corresponde a aquellas piezas cuyo volumen de perforación supera el 33%
del neto del ladrillo.
Ladrillos aplantillados: Son aquellos cuya geometría no corresponde a un paralelepípedo,
tienen forma de cuña, y son utilizados principalmente en la elaboración de dinteles,
chimeneas o cornisas.
Ladrillos de mocheta: Son los mismos que los rectangulares sólo que tienen un corte
cuadrado en una de sus aristas con el fin de adaptarlos a cercos.
Ladrillos trahucos: Aquellos de menor longitud propios para emparejar arranques o remates.
Ladrillos rasilla: Ladrillos de una menor dimensión, que pueden ser huecos o macizos, y
cuya fabricación se da es exclusivamente mediante métodos mecánicos.

- 22 -
Ladrillos plaquetas: Son pequeñas piezas de 2 a 3 cm. de espesor empleadas como
recubrimiento en frentes o fachadas (tabletas).
Ladrillos especiales: Son aquellos que por sus características de forma y tamaño reciben el
nombre de ladrillos más sin embargo han sido fabricados bajo procedimientos especiales.
Ladrillos refractarios: Son los fabricados con arcillas refractarias, preparados desengrasando
arcilla muy pura con arena silícea fina, éstos llegan a resistir temperaturas de hasta 1580ºC.
Ladrillos aligerados: Este tipo de piezas se obtienen de la mezcla de arcilla y aserrín o polvo
de corcho, componentes que durante la cocción desaparece produciendo ladrillos muy
porosos.
Ladrillos flotantes: Corresponden a aquellos cuya densidad es menor a la del agua.
Ladrillos hidráulicos: Son aquellos fabricados con mezclas que contienen arcilla seca y
molida en una concentración del 91.5%, limadura de hierro en un 3%, cloruro de sodio en un
2% y cenizas de sauce e un 2%.
Ladrillos coloreados: Este efecto se obtiene de mezclar colorantes con arcillas blancas
(Kaolines), desengrasándolos con arena silícea para evitar la aparición de óxidos de hierro
que le den un aspecto rojizo, como generalmente se aprecian.
Para dar una idea más cercana con la realidad en la Figura Nº 1.2 podemos apreciar los
ejemplos típicos de ladrillos según su forma.

- 23 -
Figura Nº 1.2: Ejemplos típicos de ladrillos según su forma.
Fuente: NTC 4205, Catálogo de Normas Técnicas Colombianas 2001, Ingeniería y Arquitectura.
Unidades de Mampostería de Arcilla Cocida, Ladrillos y bloques cerámicos.
1.7.1.3 Clasificación de los ladrillos según su tipo de fabricación.
La fabricación de los ladrillos puede llevarse a cabo bajo procesos de tejares, de mesa,
mecánicos o prensados. Los ladrillos de tejar corresponden a un tipo de pieza elaborada a
mano, moldeada con gradillas sobre el suelo, para luego ser cocidas en hornos abiertos,
mejor conocidos como hormigueros, logrando acabados toscos con caras rugosas, a
diferencia de los ladillos de mesa, quienes siguen el mismo proceso, con la única diferencia
de ser fabricados sobre superficies lisas. Por otro lado los llamados mecánicos, o cerámicos,
siguen un proceso en donde son moldeados con galleteras y cocidos en hornos fijos. Por

- 24 -
último los ladrillos prensados se elaboran mediante potentes prensas y luego de su cocción
se puede apreciar una pieza muy pulida de caras muy finas.
1.7.1.4 Clasificación de los ladrillos según su cocción.
Según el proceso de cocción al que hallan sido sometidas las piezas se obtienen diferentes
resultados así:
Ladrillos Santos: Debido a su exceso de cocción sufren una vitrificación lo que genera una
apariencia retorcida en las piezas, pudiendo observar zonas excesivamente quemadas y un
tono azulado en general.
Ladrillos Escafilados: Estas piezas son expuestas a cocción por tiempos prolongados lo que
genera vitrificación y alabeo en éstas.
Ladrillos Recochos: Corresponde a aquellos con un grado exacto de cocción lo que les
permite desarrollar gran resistencia.
Ladrillos Pintones: La falta de uniformidad durante el proceso de cocción en estas piezas
provoca la aparición de manchas pardas o rojas; el color es un indicador importante del
tiempo de cocción, colores rojizos indican un tiempo suficiente para que las piezas
desarrollen una resistencia suficiente.
Ladrillos pardos: Aquellas piezas que han recibido solamente un punto de cocción,
presentan colores pardos luego de climatizarse.
Ladrillos Porteros: Corresponden a aquellas piezas que no tuvieron un adecuado tiempo de
cocción por lo cual se han desecado.
1.7.2 Propiedades de los ladrillos
Dentro de las propiedades características de los ladrillos podemos encontrar resistencia a la
compresión y la tracción, módulo de elasticidad y relación de Poisson, contenido de
humedad y capacidad de absorción.

- 25 -
1.7.2.1 Resistencia a la compresión
La resistencia a compresión (f’cu) que desarrollan las unidades dependen principalmente del
material con el cual hallan sido elaborados y del tipo de pieza del cual se esté hablando.
Generalmente las piezas que hacen parte de muros de mampostería presentan una
significativa reducción en su resistencia.
Tabla Nº 1.6: Resistencia a la compresión de diferentes unidades de mampostería.
MATERIAL INTERVALO, f'cu (Ton/m2)
Piedra 4.000 < f'cu < 10.000
Hormigón macizo 1.500 < f'cu < 2.500
Arcilla 500 < f'cu < 2.000
Hormigón aligerado 400 < f'cu < 600
Adobe 100 < f'cu < 150
Fuente: BONETT DÍAZ, Ricardo León. “Vulnerabilidad y riesgo sísmico de edificios. Aplicación a
entornos urbanos en zonas de amenaza alta y moderada”.España.Tesis Universidad Politécnica
de Cataluña.
Aunque al hacer una relación esfuerzo-deformación los resultados son realmente inciertos,
sin embargo para ladrillos de arcilla, bajo condiciones experimentales, se concluye que éstos
presentan un comportamiento lineal antes de llegar a la falla donde su resistencia disminuye
rápidamente.
En Colombia, según la NSR – 98
17
la determinación del valor correspondiente a la
resistencia a la compresión de unidades de mampostería puede determinarse
experimentalmente. La NTC-4205 indica que ésta propiedad varía según la disposición de
las perforaciones y del volumen, de la misma manera se ve afectada por el hecho de tratarse
de unidades para uso estructural o no estructural. En la Tabla Nº 1.7 y Nº 1.8 pueden
apreciarse los valores típicos de resistencia a la compresión de unidades de mampostería
estructural y no estructural respectivamente.
17
NSR – 98, Calidad de los Materiales en la Mampostería Estructural, Unidades de Mampostería,
Capitulo D 3.7.1

- 26 -
Tabla Nº 1.7: Resistencia a la compresión unidades de mampostería estructural.
Absorción de agua máxima en %Resistencia mínima a la
compresión Pa(Kgf/cm²) Interior ExteriorTipo
Prom 5 U Unidad Prom 5 U Unidad Prom 5 U Unidad
PH 5,0 (50) 3,5 (35) 13 16 7 a 13,5 14
PV 18,0 (180) 15,0 (150) 13 16 7 a 13,5 14
M 20,0 (200) 15,0 (150) 13 16 7 a 13,5 14
Donde:
- Ladrillos: de perforación vertical. (PV)
- Bloques: perforación horizontal. (PH)
- Macizos: (M)
Tabla Nº 1.8: Resistencia a la compresión unidades de mampostería no estructural.
Absorción de agua máxima en %Resistencia mínima a la
compresión Pa(Kgf/cm²) Interior ExteriorTipo
Prom 5 U Unidad Prom 5 U Unidad Prom 5 U Unidad
PH 3,0 (30) 2,0 (20) 17 20 7 a 13,5 14
PV 14,0 (140) 10,0 (100) 17 20 7 a 13,5 14
M 14,0 (140) 10,0 (100) 17 20 7 a 13,5 14
Donde:
- Ladrillos: de perforación vertical. (PV)
- Bloques: perforación horizontal. (PH)
- Macizos: (M)
Por medio de ensayos como tensión uniforme, tensión indirecta y flexión puede obtenerse el
valor correspondiente a la resistencia al corte, que por lo general se expresa en función de la
resistencia a la compresión.

- 27 -
Si se desea obtener valores muy cercanos a la realidad se recomienda llevar a cabo el
ensayo de tensión indirecta, ya que éste proporciona mediciones más acertadas acerca de la
tensión sometida a fuerzas en su propio plano.
Para unidades de mampostería, se encuentra que la relación esfuerzo-deformación sigue un
comportamiento lineal hasta llegar al esfuerzo máximo, en donde se produce una falla frágil.
1.7.2.3 Módulo de Elasticidad y Relación de Poisson
Aunque no se conoce con exactitud acerca de la relación de Poisson para unidades de
mampostería, estudios de carácter experimental han arrojado un rango entre el cual éste
puede oscilar, en donde para los diferentes tipos de mampostería se encuentra entre 0.13 a
0.2.
Por otro lado, se puede decir que mientras piezas de mampostería de arcilla presentan un
comportamiento un elástico-lineal, aquellas unidades de hormigón no lo hacen.
Al hablar de módulo de elasticidad E, para unidades de mampostería, se puede decir que
éste depende principalmente del tipo de material con el cual halla sido fabricada y de la
resistencia a la compresión f’cu que desarrolle. Generalmente el valor de dicho módulo se
puede determinar haciendo uso de la ecuación expuesta en las notas de clase del curso de
estructuras de la Universidad de o Andes.
E = 1000 * f’cu (MPa)
1.7.2.4 Contenido de humedad y absorción
Estas dos propiedades se podrían considerar como las más importantes para las unidades
de mampostería, debido a su gran incidencia en el comportamiento de las mismas.
Se entiende por contenido de humedad a la cantidad de masa de agua contenida en una
pieza por unidad de volumen, lo cual se puede expresar tanto en términos relativos como en
términos absolutos a la densidad de la misma cuando se encuentra seca. En generales, los

- 28 -
valores típicos de contenido de humedad varía entre 50 y 60 Kg/m
3
o de 2 a 3 %
respectivamente.
Por otro lado, al hablar de capacidad de absorción, se puede determinar por medio de dos
parámetros principales, la absorción total y la tasa inicial de absorción. Se conoce a la
cantidad total de agua para saturar la unidad de mampostería como absorción total, mientras
que la masa de agua por unidad de área y por unidad de tiempo corresponde a la tasa inicial
de absorción, la cual por lo general varía entre 0.15 a 0.5 Kg/m
3
(como mínimo).
1.8 MADERA
1.8.1 Tipos de madera
Según la NSR-98 y el Manual de Diseño para maderas del grupo Andino la clasificación
mecánica de la madera se realiza según la densidad básica que ésta posea, dada su directa
relación con la resistencia. Entiéndase como densidad básica al cociente entre la masa de la
madera seca al horno y el volumen de la misma en estado verde, y se clasifica en tipo A, B y
C, según la Tabla Nº1.9.
Tabla Nº 1.9: Clasificación de la madera según densidad básica.
Grupo Densidad básica
A > 710 Kg./m³
B De 560 a 700 Kg./m³
C De 400 a 500 Kg./m³
Fuente: Normas Colombianas de diseño y construcción sismo-resistente (NSR-98).
Edificaciones en madera, Materiales, Capítulo G1.3.4.
Por otro lado, una vez se ha determinado la clasificación de un espécimen, también es
necesario conocer los esfuerzos admisibles, característicos de cada grupo, como puede
apreciarse en la Tabla Nº 1.10. Estos valores, reportados en dicha tabla, son aplicables en
caso de tener madera cumpla la totalidad de la norma de clasificación visual según la NSR-
98.

- 29 -
Tabla Nº 1.10: Esfuerzos admisibles para cada tipo de madera.
Grupo Fb (MPa) Ft (MPa) Fc (MPa) Fp (MPa) Fv (MPa)
A 21,0 14,5 14,5 4,0 1,5
B 15,0 10,5 11,0 2,8 1,2
C 10,0 7,5 8,0 1,5 0,8
Donde:
Fb: Esfuerzo admisible a flexión.
Ft: Esfuerzo admisible a tensión paralela a la fibra.
Fc: Esfuerzo admisible a compresión paralelo a la fibra.
Fp: Esfuerzo admisible a compresión perpendicular a la fibra.
Fv: Esfuerzo admisible a cortante paralelo a la fibra.
Edificaciones en madera, Solicitaciones admisibles, Capítulo G2.2.1, Tabla G 2.1.
Por otro lado, además de las propiedades mecánicas, también son importantes los valores
característicos relacionados con las propiedades elásticas de la misma. En la tabla Nº 1.11
puede encontrarse el E min. (Módulo de elasticidad mínimo) y el E Prom. (Módulo de
elasticidad promedio) admisibles para cada uno de los tipos de madera.
Tabla Nº 1.11: Módulos de elasticidad longitudinal admisibles para cada tipo de madera.
Grupo E min. (MPa) E Prom. (MPa)
A 9500 13000
B 7500 10000
C 5500 9000
Cabe mencionar, que la NSR-98 contempla la variación unitaria en el contenido de
humedad, que oscila entre el 10 y el 30%, y su incidencia en cada una de las propiedades.
De acuerdo con lo anterior se permite un porcentaje de variación de dichos valores de
resistencia mostrados en la Tabla Nº1.12.

- 30 -
Tabla Nº 1.12: Porcentajes de variación permitidos en los valores característicos para cada
propiedad de la madera.
Propiedad % de variación
Compresión paralela 4,6
Tensión paralela 3
Corte 3
Flexión 4
Módulo de elasticidad 2
Debe mencionarse que Colombia cuenta con el 6.8%
18
de los bosques tropicales del mundo,
un 56%
19
de su territorio se encuentra cubierto por ellos y más de 16 millones de hectáreas
son aptas para el cultivo de los mismos. A partir de esta información es posible determinar
que existe una gran diversidad de especimenes a la cual es posible acceder en nuestro país,
diversidad dentro de la cual pueden encontrarse maderas que cumplen con las
características de cada uno de los tipos anteriormente expuestos, tal como se muestra en la
Tabla Nº1.13.
18
MURILLO Morales Sandra V, DEVIO Castillo Carlos Alfonso. “Aprovechamiento sostenible de los
bosques para incentivar la construcción con madera en Colombia. Pontificia Universidad Javeriana.
19
MURILLO Morales Sandra V, DEVIO Castillo Carlos Alfonso. “Aprovechamiento sostenible de los
bosques para incentivar la construcción con madera en Colombia. Pontificia Universidad Javeriana.

- 31 -
Tabla Nº 1.13: Clasificación de las maderas colombianas según grupo estructural.
Nombre común Grupo
Abarco B
Aceite mario C
Achapo C
Ají, arracacho B
Algarrobo A
Avichun B
Bálsamo A
Caimito A
Carrá C
Ceiba amarilla C
Ceiba tolna C
Copaiba C
Costillo A
Cupaiba B
Chanul A
Chaquiro A
Chocolatillo A
Chocho B
Chuguacá C
Chupón B
Nombre común Grupo
Dinde B
Dormilón C
Fernán Sánchez C
Flor morado (roble) B
Guaimaro B
Guayabo B
Guayabón B
Machare B
Mora B
Murcillo C
Nato B
Oloroso A
Pantano B
Pino real (chaquiro) C
Punte candado A
Saman C
Sande C
Sangregao A
Tananeo A
Tangará C
Edificaciones en madera, Maderas Colombianas según Grupo Estructural, Capítulo G-B.1, Tabla
G-B-1.
1.8.2 Propiedades resistentes de la madera
Con base en las tres direcciones principales que pueden reconocerse en una pieza de
madera, longitudinal, radial y tangencial, las cuales son ortogonales entre si, se describen
las propiedades de resistencia de dicho material, cuyos esfuerzos básicos se obtienen
mediante probetas pequeñas, libres de defectos, ensayados bajo el procedimiento descrito
en la norma ASTM D-143
20
.
20
ASTM D-143 Methods Of Testing Small Clear Specimens Of Timber.

32
Figura Nº 1.3: Direcciones ortogonales de la madera.
Fuente: Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino.
En el numeral 1.3.1, Tipos de Madera, de éste trabajo, se manifestó que según la NSR-98 el
módulo de elasticidad evaluado para éste material es el correspondiente a la dirección
longitudinal, de la misma manera se mostraron valores típicos del mismo, según el grupo
estructural al cual pertenezca la muestra, en la Tabla Nº1.11.
1.8.2.1 Resistencia a la compresión paralela
Dado el hecho que las fibras se encuentran orientadas en dirección del eje longitudinal y que
a su vez coinciden con la orientación de las microfibras, que constituyen la capa media de la
pared celular, capa de mayor espesor de las fibras, se presenta una gran resistencia a los
esfuerzos de compresión paralela a éstas, que corresponde a más o menos la mitad de la
que es capaz de desarrollar a la tracción.
Al realizar ensayos con probetas de laboratorio, se encuentra que valores típicos del
esfuerzo de rotura en compresión paralela a las fibras varían entre 100 y 900 Kg /cm
2
, para
maderas tropicales, y que el esfuerzo en el límite proporcional es de aproximadamente el
75% del esfuerzo máximo, al mismo tiempo la deformación es del orden del 60% de la
misma.
1.8.2.2 Resistencia a la compresión perpendicular
Las fibras sometidas a este tipo de esfuerzo tienden a comprimir las pequeñas cavidades
contenidas en ellas, aumentando así su densidad y capacidad para resistir cargas mayores,
hecho que dificulta distinguir claramente una falla.

33
Dado que la resistencia se caracteriza por el esfuerzo al límite proporcional, cabe decir que
éste varía entre ¼ y 1/5 del esfuerzo en este punto en compresión paralela. Si la aplicación
de la carga se da en ángulos intermedios, entre 0ºy 90º, los valores correspondientes a su
resistencia serán intermedios a los esperados si la aplicación de la carga fuera totalmente
ortogonal.
Bajo este tipo de esfuerzos en una gráfica esfuerzo-deformación podría verse un
comportamiento lineal, con valores correspondientes a aproximadamente el doble de los
alcanzados a compresión paralela, en donde la naturaleza de falla tendría características
violentas y explosivas. Son valores típicos de éste ensayo, en el momento de rotura, de 500
a 1500 Kg /cm
2
.
1.8.2.4 Resistencia al corte
Al ser sometidas las piezas de madera a flexión se logra determinar el esfuerzo que éstas
desarrollan a corte o cizallamiento, aunque teóricamente éste es igual en un punto, sin
importar la dirección, para éste caso, dado que dicho material no es homogéneo, se dan
diferentes valores en cada una de las direcciones, paralela o perpendicular.
La menor resistencia se presenta en dirección paralela a las fibras, valores que varían entre
25 y 200 Kg /cm2
, puesto que proviene de la capacidad del cementante que éstas contienen,
la lignina, mientras que perpendicularmente a las fibras llega a alcanzar resistencias 3 o 4
veces mayores al rango anteriormente expuesto.
1.8.2.5 Resistencia a la flexión paralela al grano
Al momento de diferenciar la resistencia a la tracción y a la compresión paralela se evalúa el
comportamiento de las vigas de madera a flexión. Dado que a compresión resiste mucho
menos que a tracción, la falla se genera precisamente en ésta zona, haciendo que el eje
neutro se desplace hacia la zona de flexión y de ésta manera se acelere e incrementen las
deformaciones totales.

34
Al realizar ensayos de laboratorio se encuentra que valores típicos promedios de la
resistencia a flexión varían entre 200 y 1700 Kg /cm
2
según la densidad y contenido de
humedad que presente la probeta.
1.8.3 Propiedades elásticas de la madera
Las características elásticas de un material como la madera, que desde el punto ingenieril se
supone homogéneo, se encuentran representadas por los módulos de corte, de elasticidad y
de Poissón, orientados y definidos según sus tres ejes ortogonales.
1.8.3.1 Módulo de elasticidad
Éste módulo se obtiene directamente de la gráfica esfuerzo-deformación que se logra
mediante un ensayo de compresión paralela, aunque también puede ser encontrado
indirectamente por ensayos a flexión. En la Figura Nº 1.4 podemos observar curvas típicas
de esfuerzo-deformación para ensayos de compresión paralela, perpendicular y de flexión
indirecta, mejor conocido como de tracción.
Figura Nº 1.4: Curvas típicas de esfuerzo deformación típicas para madera.
Fuente: Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino.

35
Según los resultados obtenidos a lo largo del tiempo, se ha llegado a la conclusión que el
módulo de elasticidad a compresión paralela es mayor que el obtenido a flexión estática,
sin embargo éste último generalmente es tomado como el genérico para la especie en
estudio, debido a que las deflexiones constituyen un criterio básico a la hora de su
dimensionamiento.
1.8.3.2 Módulo de corte o rigidez
El módulo de corte representa la relación entre las deformaciones y los esfuerzos al corte,
aunque existen diferentes valores para cada una de las direcciones de la madera, el más
usual corresponde al hallado en la misma dirección de las fibras. Aquellos valores reportados
se encuentran en un rango de entre 1/16 y 1/25 del correspondiente al módulo de elasticidad
lineal hallado para un mismo espécimen.
1.8.3.3 Módulo de Poisson
La relación existente entre la deformación lateral y la longitudinal se conoce como módulo de
Poisson, que corresponden a un total de seis (6) ya que se relacionan las deformaciones en
las direcciones longitudinal, radial y tangencial.
1.9 MAMPOSTERÍA
Se conoce como mampostería a un sistema constructivo en donde interactúan dos tipos de
elementos, los bloques, o ladrillos, y el mortero de pega. Los primeros pueden haber sido
elaborados de manera natural o en fábricas, y pueden estar compuestos por varios
materiales, mientras que del segundo puede decirse que es aplicado en el contorno de los
ladrillos para dar cobertura a las juntas, horizontales y verticales.
1.9.1 Tipos de mampostería
Los tipos de mampostería a continuación expuesta se basan en la enumerada dada en la
Norma Colombiana Sismorresistente (NSR-98).

36
1.9.1.1 Mampostería no reforzada
Este sistema constructivo se basa en la unión de piezas de mampostería con mortero, cuyas
especificaciones no cumplen con las cuantías mínimas requeridas para la mampostería
parcialmente reforzada, a demás debe garantizar con lo establecido en el Capítulo D.9 de la
NSR-98, en donde se determina un sistema con capacidad mínima de disipación de energía
dentro del rango inelástico (DMI).
1.9.1.2 Mampostería de muros confinados
Por medio de una estructura de concreto reforzado se logra confinar las unidades de
mampostería unidas con mortero, garantizando así un sistema con capacidad moderada de
disipación de energía (DMO), dentro del rango inelástico, lo cual se especifica en el Capítulo
D.10 de la NSR-98.
1.9.1.3 Mampostería de muros diafragma
Aquellos muros construidos bajo éste sistema, en donde se restringe su desplazamiento libre
bajo cargas laterales por medio de pórticos, debe cumplir con lo establecido en el capítulo
D.11 de la NSR-98.
1.9.1.4 Mampostería parcialmente reforzada
La mampostería parcialmente reforzada, como su nombre lo indica, consiste en el refuerzo
de unidades de perforación vertical, con alambres y barras de acero, que garanticen un
sistema capaz de lograr una disipación mínima de energía dentro del rango inelástico (DMI),
según lo establecido en el Capítulo D.8 de la NSR-98.
1.9.1.5 Mampostería de cavidad reforzada
Este sistema constructivo se integra por dos muros paralelos, que pueden ser reforzados o
no, entre los cuales existe un espacio en concreto reforzado, de esta manera cumple con lo
determinado en el Capítulo D.6 de la NSR – 98, para así lograr un sistema estructural con
capacidad especial de disipación de energía dentro del rango inelástico (DES).

37
1.9.1.6 Mampostería reforzada
Aquellos muros alzados con piezas de perforación vertical, reforzados en su interior con
barras de acero, deben cumplir con el Capítulo D.7 en la NSR-98, para el caso en donde la
totalidad de sus cavidades se encuentran rellenas con mortero, se garantiza un sistema con
capacidad especial de disipación de energía, dentro del rango inelástico (DES), pero si las
cavidades a las cuales se les ha inyectado mortero corresponden solamente a aquellas en
las cuales se encuentra embebido el refuerzo la mampostería, actúa como un sistema con
capacidad moderada de disipación de energía (DMO), dentro del rango anteriormente
mencionado.
1.9.2 Tipos y usos de la mampostería no estructural
Para aquellas estructuras construidas bajo el sistema convencional de concreto reforzado el
empleo de la mampostería se limita a la elaboración de muros divisorios y fachadas, sin
embargo en viviendas de bajos recursos ésta constituye el principal elemento sobre el cual
se sostiene una edificación.
Por otro lado, fuera de sus usos estructurales, ésta es también aprovechada para la
construcción de subdivisiones de espacios, como aislante térmico y/o acústico, ofrece
protección contra el fuego y es de gran utilidad a la hora de dar un toque diferente en la
apariencia y estética de las edificaciones.
1.9.3 Comportamiento de la mampostería no estructural
Aunque la respuesta estructural de las edificaciones de mampostería varía de acuerdo a la
región del país en la cual se encuentre, estos elementos son susceptibles a sufrir daños
severos durante eventos sísmicos, lo cual conlleva a determinar los comportamientos típicos
de las mismas a esfuerzos de compresión, cortante, tracción, flexo-compresión y cortante, y
bajo cargas cíclicas y dinámicas en el plano.

38
1.9.3.1 Comportamiento de la mampostería sometida a esfuerzos de compresión
En términos generales la mampostería proporciona gran resistencia al ser sometida a
esfuerzos de compresión, hecho con el cual se concluye que el comportamiento y fallas ante
cargas axiales dependen principalmente de la interacción entre las unidades de
mampostería y el mortero de pega.
En vista que cada material se comporta diferente, aún estando sometidos bajo las mismas
condiciones de esfuerzos, de la misma manera las proporciones al deformarse son distintas,
así un material como el ladrillo, mucho menos deformable que el mortero, restringe las
deformaciones transversales de éste último. Como consecuencia, al mortero de pega le son
transmitidos esfuerzos de compresión transversal, mientras que a los ladrillos le son
transmitidos esfuerzos transversales de tracción, disminuyendo así su resistencia a la
compresión con respeto a la que puede ser encontrada por medio de un ensayo individual a
las piezas.
Existen varias maneras por medio de las cuales se puede obtener la resistencia a la
compresión de la mampostería, como por medio de datos históricos, métodos
experimentales o realizando ensayos sobre los materiales de manera individual.
Para obtener la resistencia a la compresión por medios experimentales, se debe seguir el
procedimiento descrito en el Capítulo D.7 de la NSR-98, allí se figura la elaboración de un
conjunto de prismas conformados por piezas superpuestas unidas con mortero de pega en
una proporción de altura-ancho de 5 a 1.5. En éste tipo de procedimiento la falla más común
es la formación de grietas verticales, generadas por las deformaciones transversales de las
piezas, sin embargo éstas dependen de la calidad de los materiales, hecho por el cual al
estar en presencia de unidades débiles puede presentarse el caso de fallas por
aplastamiento.
Dado a que la calidad y características de los materiales inciden directamente en la
respuesta de la mampostería ante esfuerzos compresores (f’m), es preciso exponer algunos
de éstos agentes:

39
- Tipos y geometría de mampostería: La resistencia a la compresión de la
mampostería se encuentra directamente relacionada con el porcentaje de área
perforada que ésta contenga, es así como si dicho porcentaje corresponde a
menos del 20%, la resistencia desarrollada por las piezas será similar a la
desarrollada por la mampostería, por el contrario si es superior al 20% ésta se
verá disminuida, dada la concentración de esfuerzos, principalmente en las
esquinas del muro.
- Características del mortero de pega: Éste material se encarga de restringir
deformaciones laterales de las piezas y así mejorar la resistencia del muro, hecho
por el cual varios ensayos han arrojado resultados de los cuales se puede concluir
que el mortero posee gran influencia sobre las deformaciones y adherencia que se
presenta en la mampostería. Por otro lado, la relación entre el espesor de la junta
de mortero y la altura de las unidades influye en la resistencia a la compresión de
la mampostería, de ésta manera si dicha relación es baja la resistencia
desarrollada por el muro será similar a la alcanzada por las piezas
individualmente, pero si por el contrario es alta la falla tiende a darse por
deslizamiento en la junta
- Humedad y absorción de las unidades de mampostería: Para no modificar las
propiedades del mortero es necesario saturar las piezas de mampostería
previamente, para de esta manera evitar que las mismas absorban el agua del otro
componente y así no incidan en su resistencia.
A continuación se recopilan algunos de los principales factores que pueden afectar la
resistencia a la comprensión de las unidades de mampostería, el mortero de pega y de los
muros en general.

40
Tabla Nº 1.14: Principales factores que afectan la resistencia a la compresión de la
mampostería.
Principales características que afectan la resistencia a la compresión de:
Las unidades de mampostería Mortero de pega Muros de mampostería
Resistencia Resistencia Colocación
Absorción Espesor Hechura
Humedad Relación agua cemento Dirección de carga
Relación altura espesor Características de deformación Adherencia
Geometría Retención de agua
de Cataluña.
Según la NSR-98
21
, en su Capítulo D.3, se correlacionan los materiales para así, por medio
de la siguiente expresión, poder determinar teóricamente el valor de la resistencia a la
compresión de la mampostería.
mm
cucp
p
cum
Rf
ff
h
k
f
h
h
R
75.0'
'8.0'*
375
50
'*
375
2
=
≤
+
+
+
=
En donde los siguientes parámetros corresponden a:
Rm = Parámetro definido por la ecuación.
h = Altura de la unidad de mampostería, dada en milímetros (mm).
Kp = Factor de correlación por absorción de la unidad (Adimensional).
Kp = 0.8 para unidades de arcilla o silito calcáreas.
f’cp = Resistencia a la compresión del mortero de pega, dada en MPa.
- Relación esfuerzo-deformación: Dado que la mampostería es el resultado de
combinar un material elástico, como el mortero de pega, y uno inelástico,
correspondiente a las piezas de mampostería, ha sido necesario realizar múltiples
21
NSR-98, Calidad de los Materiales en la Mampostería Estructural, Unidades de Mampostería,
Capítulo D.3.7.5.

41
ensayos para conocer la relación esfuerzo-deformación de la misma, llegando así
a la elaboración de figuras como ésta:
Figura Nº 1.5: Relación esfuerzo-deformación para mortero de pega, unidades de mampostería
y muros de mampostería.
Fuente: Paulay and Priestly, Seismic Desing of Reinforced Concrete and Masonry Buildings,
New York 1992.
- Módulo de elasticidad: A pesar que la mampostería estar compuesta por dos
materiales, cuyas deformaciones son diferentes, según la norma NSR-98
22
, es
posible determinar el módulo de elasticidad, para mampostería de arcilla (Em),
tomándolo como función de la resistencia a la compresión de la misma (f’m), en
donde asume un valor igual a:
MPafE mm 10000'*500 ≤=
1.9.3.2 Comportamiento de la mampostería sometida a esfuerzos cortantes
Al momento de analizar los efectos producidos por cargas laterales en la mampostería,
generadas por eventos sísmicos o por acción del viento, es preciso determinar las
consecuencias producidas por esfuerzos cortantes.
22
NSR-98, Calidad de los Materiales en la Mampostería Estructural, Módulos de Elasticidad y de
Cortante, Capítulo D 5.2.1, Ecuación D.5-5.

42
Las fallas generadas por éste tipo de esfuerzos se ven representadas por la aparición de
grietas que atraviesan las unidades de mampostería, generadas por la respuesta frágil de
éstas, al verse sometidas a tracción, o el evidente desgaste que siguen la ruta trazada por la
juntas del mortero de pega, dada la debilidad entre ellas.
Según varias investigaciones realizadas, se ha determinado que la mampostería sometida a
esfuerzos compresores desarrolla una mayor resistencia al corte en las juntas de mortero,
hecho que se encuentra directamente relacionado con la adherencia entre dicho material y
las unidades de arcilla.
Dado que una propiedad como la adherencia es de gran influencia en el comportamiento de
los muros, es preciso enunciar algunos factores de cada material que inciden directamente
en ella. De esta manera las unidades de mampostería se ven afectadas por factores como
la porosidad, la tasa inicial de absorción de agua, la rugosidad de la superficie, el contenido
de humedad y la reactividad química; por otro lado el mortero es influenciado por las
características de la arena, la reacción limo-cemento, la capacidad de retención de agua, el
contenido de humedad y la presencia de aditivos.
Si bien aún no es posible cuantificar la influencia de cada uno de los factores anteriormente
mencionados, en el desarrollo de propiedades adherentes, sin embargo puede indicarse que
variables como el contenido de humedad de las unidades y la presencia de limos en la
mezcla de mortero son altamente incidentes en estas.
Sabiendo éste comportamiento en general se pueden identificar cuatro tipos de fallas que
corresponden a fallas por: fricción-cortante, por tensión diagonal, por compresión y por
tracción.
- Falla a fricción-cortante:
Al momento de verse afectada la fricción y la adherencia entre las unidades de mampostería
y el mortero de pega, generado por una disminución en sus uniones, los esfuerzos normales
a compresión se reducen mientras los producidos por cortante aumentan, desplazándose así
por las juntas horizontales del muro, ocasionando una agrietamiento escalonado en dirección
diagonal del muro.

43
Figura Nº 1.6: Falla por fricción-cortante en muros de mampostería no estructural.
Fuente: AIS, Manual de Construcción Evaluación y Rehabilitación Sismo resistente de Viviendas
en Mampostería, 2001.
- Falla por tensión diagonal:
Este tipo de falla es el resultado de la presencia de esfuerzos moderados a cortante y
compresores, que aumentan la resistencia al corte en las juntas de mortero, propiciando así
la aparición de grietas en las unidades de mampostería.
La inclinación de las grietas depende principalmente de la concentración de esfuerzos en las
unidades, en donde no sólo se logra observar el agrietamiento de éstas sino también el
deterioro del mortero de pega.
Figura Nº 1.7: Falla por tensión diagonal en muros de mampostería no estructural.

44
- Falla a compresión:
La falla a compresión se presenta cuando los esfuerzos normales son elevados, superando
ampliamente los esfuerzos cortantes y reduciendo considerablemente la resistencia a
compresión de la mampostería, hecho del cual se genera una respuesta similar a la de
compresión directa en donde las grietas aparecen por efecto de las deformaciones verticales
y se propagan en dicho sentido.
Figura Nº 1.8: Falla por compresión en muros de mampostería no estructural.
1.9.3.3 Comportamiento de la mampostería sometida a esfuerzos de tracción
La resistencia a tracción que logra desarrollar la mampostería se encuentra íntimamente
ligada con las características de adherencia existentes entre el mortero de pega y cada una
de as unidades.
A decir verdad las características de la falla pueden variar según la dirección de la carga de
tracción, la magnitud de adherencia que se desarrolle entre motero y unidades, y la
resistencia a tracción de las mismas, ocurriendo así diferentes tipos de falla.
Ya que los esfuerzos a tensión pueden presentarse tanto perpendicularmente a la juntas
como paralelo a éstas, el comportamiento de la mampostería es diferente para cada caso,
ocasionando fallas horizontales y verticales respectivamente.

45
Las fallas ocasionadas por tracción en ambos sentido son generadas principalmente por la
separación entre el mortero de pega y las unidades, sin embargo para esfuerzos de tracción
perpendicular, algunas unidades también pueden fallar por individualmente por tensión.
En la figura Nº 1.9 se puede apreciar el comportamiento de la mampostería ante esfuerzos
de tensión paralela como perpendicular a las juntas horizontales de mortero.
Figura Nº 1.9: Fallas de la mampostería no estructural por tensión.
de Cataluña.
1.9.3.4 Comportamiento de la mampostería sometida a esfuerzos de flexo-compresión
y de cortante
La complejidad de las edificaciones de mampostería no estructural radica principalmente en
la presencia de esfuerzos de todo tipo, a los que dichas estructuras se ven sometidas;
esfuerzos de compresión, cortante y flexión se presentan bajo la acción de cargas laterales y
de compresión, incrementando el riesgo en éste tipo de edificaciones.
El estudio de éste tipo de construcciones, de mampostería no estructural, ha concluido que
se trata de un material frágil, lo cual limita su resistencia lateral y lo hace muy atractivo a un
análisis, para fines de diseño, por el método de esfuerzos admisibles, desechando por
completo aquel que trabaje con fines de diseño inelástico, ya que dentro de las dudas que se
tiene de la misma se encuentra precisamente su comportamiento inelástico y resistencia a
cortante y flexión, entre otros.

46
Los coeficientes de ductilidad, dados en los códigos, constituyen una muestra clara de la no
consideración de un comportamiento inelástico de las edificaciones de éste tipo, asumiendo
fuerzas estáticas equivalente que actúan en la base, siguiendo el patrón del análisis indicado
anteriormente.
Ensayos experimentales, dinámicos y seudo-dinámicos, llevados a cabo sobre mesas
vibratorias, en donde se simulan movimientos sísmicos reales, han traído como resultado la
identificación de dos tipos de falla principalmente: a cortante y por flexión.
Aunque las fallas más comunes en mampostería no estructural (y algunas veces en
mampostería estructural) se generan por acción de los esfuerzos cortantes, es preciso saber
que la resistencia a flexión, aunque mucho menor que la desarrollada a cortante, es
generada por acción de las cargas verticales. Los anteriores hechos pueden explicarse por
medio de las siguientes consideraciones:
En vista que los muros por lo general no son muy altos, es decir su relación longitud/altura
es alta, el momento de inercia en su sección transversal es grande, haciendo así que las
deformaciones por esfuerzos cortantes predominen sobre las generadas por flexión. Los
agrietamientos y desplazamientos por flexión y cortante forman una cruz, llamada la cruz de
San Andrés, que aparece por acción de la distorsión angular (γ) por fuerza cortante con baja
curvatura por flexión, generando esfuerzos de tracción diagonal en la mampostería.
Las deformaciones a flexión se ven disminuidas en el momento en que los muros
transversales al flexionarse tratan de levantarse, lo cual es muy difícil que suceda.
Por otro lado, otra de las razones radica en que bajo la acción de cargas axiales, la
resistencia a flexión aumenta más rápidamente que la resistencia al corte, lo cual también
ocurre en muros esbeltos donde la relación altura/longitud es baja.
Para concluir, la mampostería es un conjunto mixto, formado por masas repartidas como los
muros y concentradas como los techos, del que se origina un sistema rígido en donde los
niveles de aceleración son bastante similares a los del suelo.

47
- Falla por cortante:
Éste tipo de falla ocurre en muros no muy altos, donde la relación altura/longitud es alta, y
que han estado expuestos a una gran carga pre-compresiva. Generalmente, primero
aparece una grieta diagonal al de la carga máxima y luego otra al alcanzar el valor máximo
de la carga horizontal (Ver Figura Nº1.10 a y b). Las grietas diagonales cambian de sentido
cuando las cargas laterales también lo hacen (Ver Figura Nº1.10 c y d).
Figura Nº 1.10: Fallas de la mampostería no estructural por cortante.
de Cataluña.
- Falla por flexión:
La aparición de grietas horizontales cerca a la base del muro, con una longitud de
aproximadamente 2/3 de la longitud total del muro, son el comienzo de éste tipo de falla,
claro que se puede presentar se el caso de la aparición de las mismas en otro sentido al
momento de devolverse la carga.
Cabe resaltar a mayor carga vertical mayor resistencia a la flexión, dado que la flexión se
encuentra íntimamente relacionada con las cargas verticales, provocadas entre otras por las
cargas transmitidas por los muros transversales.

48
Figura Nº 1.11: Fallas de la mampostería no estructural por flexión.
1.9.3.5 Comportamiento de la mampostería sometida a cargas cíclicas y dinámicas en
el plano
La resistencia, rigidez, ductilidad de los muros, el tipo de diafragma del piso, sus conexiones
y cargas verticales de compresión del sistema, son los principales factores que influyen en el
comportamiento dinámico de la mampostería no estructural.
Aún cuando se tiene la idea generalizada que la mampostería no estructural es inadecuada
para zonas sísmicas moderadas y altas gran cantidad de viviendas son de éste tipo, sin
embargo los ensayos bajo cargas cíclicas realizados con el fin de esclarecer las dudas
acerca de éste hecho son escasos. Los pocos experimentos seudo-dinámicos y dinámicos
realizados han concluido que las fallas ante eventos sísmicos serán de carácter explosivo y
frágil, ocasionando graves daños.

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