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ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A”
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA
UNIDAD DE ALBAÑILERIA
La unidad de albañilería conocido como ladrillo o bloque, es el componente básico para
la construcción de la albañilería. Actualmente tenemos variedad de estas, por lo que se
ve la necesidad de establecer clasificaciones de acuerdo a sus principales propiedades. Es
importante recalcar que el comportamiento sísmico de nuestras edificaciones dependerá
en su mayoría de la calidad de materiales empleados y el procedimiento constructivo
adecuado.
Esta unidad se elabora de materias primas diversas: arcilla, de concreto de cemento
portland, y la mezcla de sílice y cal; entre las principales. Y también varía el modo
constructivo pues existen métodos de mezcla como, el de compactación o de extrusión;
así como por fabricación industrial o en situación precaria. Por todos estos aspectos no
es extraño que las dimensiones, formas, y su propio peso tengan variedad, haciendo que
la calidad de la unidad también este entre un pésimo y excelente.
Clasificación de las Unidades de Albañilería:
Por sus Dimensiones.-
Los ladrillos: tienen la característica principal a su peso y sus dimensiones pequeñas
que hace que se pueda manejar con una sola mano, en el proceso de asentado. Una
pieza tradicional debe tener un ancho de 11cm a 14cm, un largo de 23cm a 29cm y
una altura de 6cm a 9cm; con un peso oscilante de 3kg a 6kg.
Los bloques: a diferencia están hechos para ser manejados por las dos manos y
puede llegar a pesar hasta los 15 kilogramos, su ancho no está determinado pues
variara por los alveolos o huecos que tienen para ser manejados, claro que también
son usados para la armadura o el concreto líquido.
Por su Materia Prima y fabricación.-
- Existen por la materia prima tres tipos: de arcilla, de Sílice – Cal y de Concreto
- Existen por la fabricación dos tipos: los artesanales y los industriales.
Por sus alveolos.-
Esta clasificación se basa en el área neta de la unidad, respecto a la superficie bruta
de la cara y las características de los alveolos, existen cuatro tipos:
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- Solidas o macizas: los alveolos están necesariamente perpendicular a la cara del
asiento, que ocupan un área no mayor al 30% del área bruta, por lo cual para
ser solido aún puede tener alveolos. En la aplicación de este tipo se considera
para todas las propiedades las de la sección bruta, como el área, modulo
resistente y la inercia calculados en función del espesor y largo de la unidad sin
tener en cuenta los alveolos. Generalmente las unidades artesanales son macizas
por la facilidad de su fabricación, mientras que las que tienen alveolos son
hechos en fábrica.
- Alveolares o huecas: a diferencia de las sólidas los alveolos exceden el 30% del
área bruta y en estas se puede rellenar con concreto líquido. En la aplicación de
este tipo se considera para las propiedades las de la sección neta. Existen las
perforadas dentro de esta categoría, que se caracterizan por tener alveolos
reducidos no pueden ser rellenados ni armados.
- Tubulares: tienen los alveolos paralelos a la cara de asiento. El tamaño de los
alveolos será en relación al área bruta de la cara lateral.
Propiedades de las Unidades de Albañilería:
- Propiedades Físicas: que tiene que ver con la resistencia de la albañilería serán:
 Resistencia a la Compresión.
 A la Tracción medida como tracción por flexión.
 Variabilidad dimensional
 Alabeos
 Succión
 y Textura de la cara de asiento.
- Propiedades Mecánicas: que tiene que ver con la durabilidad de la albañilería
serán:
 Resistencia a la Compresión.
 Densidad
 Absorción.
 Coeficiente de Saturación.
Las unidades de albañilería deben de cumplir con los requisitos y exigencias mínimas
especificados por la Norma E.0.70 de Albañilería.
El muestreo será efectuado a pie de obra. Por cada lote compuesto por hasta 50 millares
de unidades se seleccionará al azar una muestra de 10 unidades, sobre las que se
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efectuarán las pruebas de variación de dimensiones y de alabeo. Cinco de estas unidades
se ensayarán a compresión y las otras cinco a absorción.
Limitaciones en su aplicación
El uso o aplicación de unidades de albañilería está condicionado a lo indicado en la
Tabla 2. Las zonas sísmicas son las indicadas en NTE E.030 Diseño Sismo resistente
CLASIFICACION DE LA UNIDAD PARA FINES ESTRUCTURALES
Para esta clasificación existen tres ensayos importantes quienes nos indicaran que tipo de
ladrillo se está usando.
El ladrillo e clasificará en los siguientes tipos de acuerdo a sus propiedades.
Tipo I: Resistencia y durabilidad muy bajas. Aptos para construcciones de albañilería
en condiciones de servicio con exigencias mínimas.
Tipo II: Resistencia y durabilidad bajas. Aptos para construcciones de albañilería en
condiciones de servicio moderado.
Tipo III: Resistencia y durabilidad media. Aptos para construcciones de albañilería
de uso general.
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Tipo IV: Resistencia y durabilidad alta. Aptos para construcciones de albañilería en
condiciones de servicio riguroso.
Tipo V: Resistencia y durabilidad muy altas. Aptos para construcciones de
albañilería en condiciones de servicio particularmente rigurosas.
 Variabilidad dimensional: La variabilidad dimensional define la altura de las
hiladas, ya que se manifiesta, con mayores variaciones en la necesidad de
aumentar el espesor de la junta de mortero por encima de lo necesaria por
adhesión, que es de 9 a 12 mm, conduciendo a una albañilería menos resistente
en compresión.
% V = DN – DP X 100
DN
 Dónde:
 % V: Variación de dimensión en porcentaje
 DN: Dimensión nominal
 DP: Dimensión promedio de cada dimensión
 Alabeo: El mayor alabeo
(concavidad o convexidad)
del ladrillo conduce a un
mayor espesor de la junta.
Así mismo puede disminuir
el área de contacto con el
mortero al formarse vacios
en las zonas más
alabeadas; o incluso puede
producir fallas de tracción
por flexión en la unidad
por el peso existente en las
hiladas superiores de la
albañilería. Esta prueba se realiza colocando la superficie de asiento de la unidad
sobre una mesa plana, para luego introducir una cuña metálica graduada al
milímetro en la zona más alabeada; también debe colocarse una regla metálica
que conecte los extremos diagonalmente opuestos de la unida, para después
introducir la cuña en el punto de mayor deflexión. El resultado promedio se
expresa en milímetros.
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RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN:
La resistencia a la compresión de la albañilería (f‟b) es su propiedad más importante. En
términos generales, define no sólo el nivel de su calidad estructural, sino también el
nivel de su resistencia a la intemperie o a cualquier otra causa de deterioro.
Los principales componentes de la resistencia a la compresión de albañilería son: la
resistencia a la compresión del ladrillo (f‟b), la perfección geométrica del ladrillo, la
calidad de mortero empleado para el asentado de ladrillo y la calidad de mano de obra
empleada.
De todos los componentes anteriores citado, los pertinentes a la norma de la resistencia
son la resistencia al compresión y la geometría del ladrillo.
PRUEBAS NO CLASIFICATORIAS DE LA UNIDAD PARA FINES ESTRUCTURALES
 Absorción: La Prueba de Absorción se basó en la NTP 399.613 y tiene por
objetivo conocer la capacidad de absorción de las muestras a ser ensayadas
cuando alcanzan un estado de saturación, en otras palabras obtendremos un
índice que refleje la capacidad de absorción de agua de los especímenes ante
24 horas de inmersión en agua.
Cabe advertir que la NTP 399.613 requiere que la prueba de absorción se realice con
medías unidades como especímenes de prueba, ya que como mencionamos estas
pruebas están destinadas a unidades de arcilla las cuales fácilmente pueden ser
divididas en medías unidades.
Las unidades designadas para la prueba serán sometidas a un secado uniforme en un
horno estándar por un lapso de 24 horas a una temperatura de 110 ºC . Este
procedimiento se realiza con la finalidad de eliminar la humedad natural contenida en
dichos especímenes para obtener un resultado basado únicamente en la absorción de
agua producto de la inmersión de las muestras.
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A continuación, se procede a pesar las muestras con una aproximación de 1 gr. Se
preparan los recipientes en los cuales se sumergirán los especímenes, con la finalidad
de que todas las caras del espécimen estén en contacto directo con el agua.
Antes de sumergir los especímenes, se procede a tomar un registro de la temperatura
del agua potable contenida en las baldes.
Se sumerge el espécimen en agua limpia que se encuentre a una temperatura entre 15.5
°C a 30 °C, por un periodo de 24 horas. Pasado este lapso, se retira el espécimen,
limpiando el agua superficial con un paño para posteriormente pesar el espécimen con
una aproximación de 1 gr. Las muestras se pesan dentro de los 5 minutos siguientes de
ser retirados del agua.
Calculamos la absorción de cada espécimen con la siguiente expresión:
Dónde:
Wd = Peso seco del espécimen.
Ws = Peso del espécimen saturado, después de la inmersión en agua fría
durante 24 horas.
Finalmente se calcula el promedio de la absorción de todos los especímenes
ensayados, con aproximación a 0,001 %.
 Succión: es la medida de la rapidez del agua a adherirse a la unidad en la cara de
asiento y es la característica fundamental para definir la relación de mortero –
unidad en la inter fase de contacto y por lo tanto la resistencia a la tracción de la
albañilería.
Puesto que cuando la unidad tiene demasiada succión, al colocar el mortero esta
absorbe el agua de él haciendo que se deforme y se endurezca lo que impide el
contacto total con la siguiente unidad.
Dónde:
Psu: peso de unidad en succión
Pse: peso de unidad en seco
A: área de contacto de la unidad
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ENSAYOS
CLASIFICATORIOS
Variación Dimensional:
Tomando las medidas de los lados de del ladrillo:
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Alabeo:
- Procedimiento:
Medición de concavidad:
Se coloca el borde recto de la regla ya sea longitudinalmente o sobre una diagonal
de una de las caras mayores del ladrillo.
Se introduce la cuña en el punto correspondiente a la flecha máxima.
Se efectúa la lectura con la precisión de 1 mm y se registra al valor obtenido.
Medición de convexidad:
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Se coloca el borde recto de la regla sea sobre una diagonal o bien sobre dos aristas
opuestas de una de las caras mayores del ladrillo. Se introduce en cada vértice una
cuña y se busca el punto de apoyo de la regla sobre la diagonal, para el cual en
ambas cuñas se obtenga la misma medida.
Se apoya el ladrillo por la cara a medir sobre una superficie plana, se introduce
cada una de las cuñas en dos vértices opuestos diagonalmente o en dos aristas,
buscando el punto para el cual ambas cuñas se obtenga la misma medida.
- DATOS DE ALABEO
MUESTRA
CARA
SUPERIOR mm
CARA
INFERIOR mm
R1 3 2,5 0 0
R2 3 2 0 0
R3 0 0 2 1,5
R4 2 2 0 0
R5 0 0 2 2,5
R6 0 0 2 2
R7 2 1,5 0 0
R8 2,5 2,5 0 0
R9 0 0 2 2
R10 0 0 2 1,5
MUESTRA
C. SUPERIOR
mm
C.INFERIOR
mm
R1 2,75 0,00
R2 2,50 0,00
R3 0,00 1,75
R4 2,00 0,00
R5 0,00 2,25
R6 0,00 2,00
R7 1,75 0,00
R8 2,50 0,00
R9 0,00 2,00
R10 0,00 1,75
PROMEDIO 1,15 0,975
INTERPRETACION: De acuerdo a los datos obtenidos el máximo alabeo obtenido es de
1,15mm clasificándolo como de TIPO V.
Clasificación:
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Debido a la variación de dimensiones en altura (V% = -0.67) el ladrillo es de
tipo V
Debido a la variación de dimensiones en ancho (V% = -1.39) el ladrillo es de tipo
V
Debido a la variación de dimensiones en largo (V% =- 0.302) el ladrillo es de
tipo V
Respecto al alabeo (1.06 milímetros) el ladrillo es de tipo V
 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Constituida por 5 medios ladrillos secos los cuales ha sido cortado
perpendicularmente a lo largo del espécimen. El corte se hará por cualquier que
no lo destroce y que dé superficies planas y paralelas.
Recubrimiento de la muestra: Si las caras del espécimen presentan irregularidades se
rellena con una capa de azufré.
Recubrimiento con azufre
Se usa una mezcla que contenga 40% a 60% de azufre en polvo como
retándose con arcilla refractaria cocida u otro material inerte apropiado que pasa
por el tamiz ITINTEC Nº 100.
Se usa un recipiente de aproximadamente la misma medida del ladrillo y de 1.25
cm de profundidad.
Se aceita ligeramente el
molde y se vierte 0.5cm
de azufre calentado y
fluido.
Se coloca inmediatamente
sobre el líquido la
superficie del ladrillo que
se va a recubrir,
sosteniendo el espécimen de tal manera que el recubrimiento sea uniforme.
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- Datos y Resultados:
Muestra
Ancho cm Largo cm
Pu klb
a1 a2 l1 l2
R-1 14.30 14.32 11.83 11.97 42.40
R-2 14.27 14.26 11.83 11.93 49.50
R-3 14.21 14.22 11.93 11.90 43.00
R-4 14.24 14.27 11.76 11.61 41.30
R-5 14.25 14.24 12.00 12.14 39.80
Muestra
Ancho cm Largo cm
Area cm2 Pu kg
f´b
(kg/cm2)ap lp
R-1 14.31 11.90 170.29 18911.69 111.0564
R-2 14.27 11.88 169.47 22078.50 130.2811
R-3 14.22 11.92 169.37 19179.30 113.2379
R-4 14.26 11.69 166.57 18421.05 110.5907
R-5 14.25 12.07 171.94 17752.01 103.2471
NO CLASIFICATORIOS
Absorción:
- Procedimiento:
Promedio 113.68
S: Desviación estandart 10.01
f'b 103.67
CV: coeficiente de variación % 8.80
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- Datos y Resultados:
Interpretación: En la tabla se obtiene que el valor promedio de absorción sea inferior a
22%, valor máximo para unidades de arcilla, con lo cual se las puede clasificar como
unidades resistentes al intemperismo.
ESPECIMEN PESO [Kg] ABSORCION
SECO 24 h inm.
R-1 1.715 2 16.618%
R-2 1.811 2.155 18.995%
R-3 1.781 2.119 18.978%
R-4 1.76 2.092 18.864%
R-5 1.768 2.107 19.174%
PROMEDIO 18.526%
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 PORCENTAJE DE VACIOS
Para clasificar las unidades de albañilería de acuerdo al % de vacios, tenemos las
siguientes definiciones:
a. Unidad de Albañilería Hueca. Unidad de Albañilería cuya sección transversal en
cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área equivalente
menor que el 70% del área bruta en el mismo plano.
b. Unidad de Albañilería Sólida (o Maciza) Unidad de Albañilería cuya sección
transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área
igual o mayor que el 70% del área bruta en el mismo plano.
Del análisis alveolar:
MUESTRA 1 2 3 4 5
AREA BRUTA (cm2) 341.77 334.09 339.11 339.36 342.25
AREA VACIOS (cm2) 127.53 126.67 126.01 122.69 126.45
AREA NETA (cm2) 214.24 207.42 213.09 216.67 215.80
AREA NETA (%) 62.68 62.08 62.84 63.85 63.05
CLASIF. DE UNIDAD HUECA HUECA HUECA HUECA HUECA
RESULTADO FINAL: LAS UNIDADES CLASIFICAN COMO UNIDADES HUECAS
 SUCCIÓN:
- Procedimiento:
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- Datos y Resultados:
Muestra
Ancho cm Largo cm Wseco
kg
WSucción
kga1 a2 l1 l2
R-6 14.22 14.20 24.10 24.10 3.635 3.753
R-7 14.22 14.23 24.10 24.10 3.608 3.743
R-8 14.22 14.30 24.20 24.00 3.625 3.758
R-9 14.18 14.18 24.00 24.00 3.600 3.717
R-10 14.20 14.21 24.10 24.10 3.662 3.788
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Muestra
Ancho cm Largo cm
Área cm2
Wseco
kg
Wsuccion
kgap lp
R-6 14.21 24.10 342.46 3.635 3.753
R-7 14.23 24.10 342.82 3.608 3.743
R-8 14.26 24.10 343.67 3.625 3.758
R-9 14.18 24.00 340.32 3.600 3.717
R-10 14.21 24.10 342.34 3.662 3.788
Muestra Succion
R-6 68.913
R-7 78.758
R-8 77.401
R-9 68.759
R-10 74.195
Promedio 73.605
Características de la Unidad
CARACTERISTICAS DE LA UNIDAD
FABRICA DIAMANTE
TIPO FORTALEZA H10
PORCENTAJE DE VACIOS 37.07%
DIMENSIONES
PROMEDIO
LARGO 24.07 cm
CLASIFICACION
E0.70ANCHO 14.20 cm
ALTURA 10.07 cm
VARIACION
DIMENSIONAL
LARGO 0.302 % TIPO V
ANCHO 1.39 % TIPO V
ALTURA 0.67 % TIPO V
ALABEO 1.5 mm TIPO V
RESISTENCIA A LA
COMPRESION 103.68 kg/cm2 TIPO III
TIPO DE UNIDAD
TIPO
III Norma E.070
ABSORCION 18.53%
SUCCION 73.61 gr/200cm2/min
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CONCLUSIONES
- De acuerdo a los ensayos de variación de dimensiones la muestra tomada de 10
ladrillos es de Tipo V.
- De acuerdo a los ensayos de alabeo la muestra tomada de 5 ladrillos es de Tipo
V.
- Y en la Resistencia a la Compresión nos da un ladrillo tipo III.
- Por lo que concluimos que esta unidad será del Tipo III, una unidad que debe ser
considerada de acuerdo a las propiedades no clasificatorias.
- En la absorción el valor hallado es de 18.53%. estando en el rango de la norma
E.070 pues esta para unidades de arcilla nos da el 22%.
- Nuestra unidad tiene una succión de 73.61 gr/200 cm2/min la que podemos
considerar alta. Entonces este valor calculado es mucho mayor a 20 g/200cm2-
min, por lo que deberíamos considerar mojar un tiempo antes las unidades para
evitar que tomen agua del mortero.
- Nuestro porcentaje de vacíos es de 37.1% por lo que consideramos que nuestra
unidad es Hueca.
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ENSAYO DE COMPRESIÓN AXIAL
LADRILLO DIAMANTE KING KONG HERCULES (H = 10 cm.)
Resistencia a compresión f‟m.
El espécimen para determinar la resistencia a la compresión de la albañilería
(pilas) esta prácticamente estandarizado a nivel mundial, y consiste en prismas de
unidades asentadas una sobre otra. La junta de concreto también debe ser
controlada, la norma permite una junta de promedio 1.5 cm.
I. OBJETIVOS:
Comprobar la resistencia a compresión Axial de las pilas de albañilería
usando el tipo KING KONG H10 (10*14*24) de la ladrillera Diamante, de
manera empírica por efectos de esbeltez, mediante ensayos en el
laboratorio.
Interpretar el esfuerzo ( mf ' ) encontrado empíricamente.
Determinar la forma de falla de la pilas e interpretarlas.
II. NORMATIVIDAD
El ensayo siguió el procedimiento de:
- RNE E-070 ALBAÑILERIA, Capitulo 5: Resistencia de Prismas de
Albañilería
- NTP 399.605 (Referencia 5), UNIDADES DE ALBAÑILERIA. Método de
ensayo para la determinación de la resistencia en compresión de prismas
de albañilería
III. MARCO TEORICO
El ensayo se realiza en una máquina universal de compresión, aplicando un
ritmo de carga controlado, hasta que el espécimen no admite más carga. El
resultado del ensayo se obtiene de dividir esta carga última entre el área del
testigo. Esta área será la bruta para prismas de unidades sólidas o de
unidades huecas rellenas con concreto líquido o de unidades tubulares. El
área será la neta para unidades huecas (sin relleno de concreto líquido) o
perforadas.
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- Pilas de albañilería
Las pilas de albañilería son prismas compuestos por dos o más unidades
de albañilería (ladrillos) enteras, asentadas una sobre otra mediante
mortero. La altura de los prismas no debe ser excesiva, a fin de facilitar su
construcción, almacenaje y transporte desde la obra hacia el laboratorio.
Estas pilas, a la edad de 28 días, son ensayadas a compresión axial y los
resultados se utilizan para diseñar estructuralmente los muros de los
edificios y para controlar la calidad de la albañilería en la construcción.
Sin embargo, la resistencia característica a compresión axial de las pilas
(ƒ‟m) depende de la esbeltez, que es la relación que existe entre la altura
y el espesor del prisma (figura 1.1). La norma anterior de albañilería E.070
(ININVI 1982) y la actual Norma Técnica de Edificación E.070 Albañilería
(SENCICO 2004), establecen un valor nominal de esbeltez igual a 5.
Además establecen coeficientes de corrección para esbelteces menores que
cinco. Estos coeficientes son los mismos en ambas normas y se aplican
multiplicando a la resistencia a compresión axial obtenida del ensayo,
para de este modo estimar la resistencia que se obtendría con la esbeltez
nominal.
COEFICIENTES DE CORRECCIÓN DE ƒ‟m POR ESBELTEZ
ESPECIFICADAS POR LAS NORMAS DE ALBAÑILERÍA
Las normas de albañilería a simple vista establecen diferentes coeficientes
de corrección de ƒ‟m por esbeltez, esto se debe principalmente a que cada
norma toma un valor nominal de esbeltez diferente.
La norma peruana SENCICO 2004 establece una esbeltez nominal igual a
5, con la finalidad de que los platos de carga del equipo de ensayo no
influyan en la zona central de la albañilería restringiendo su expansión
lateral.
Entonces para poder comparar los coeficientes de corrección de ƒ‟m por
esbeltez de las diferentes normas, se normalizará a una esbeltez igual a 5.
A continuación se presentan los coeficientes dados por las diversas normas
de albañilería.
- NORMA TÉCNICA DE EDIFICACIÓN E.070 ALBAÑILERÍA
La norma peruana NTE E.070 establece que las pilas de albañilería
no tendrán menos de 3 hiladas o 40 cm de altura (lo que sea
mayor) y tendrán una relación altura entre espesor (esbeltez) no
menor de 2 ni mayor que 5, de preferencia se debe utilizar una
esbeltez igual a 5.
Para corregir el valor de ƒ‟m se debe multiplicar por un coeficiente
que depende de la esbeltez del prisma que se muestra a
continuación.
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ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA
- NORMA TÉCNICA PERUANA 339.613:2003 MÉTODO DE
ENSAYO
PARA LA DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN
DE PRISMAS DE ALBAÑILERÍA
Esta norma peruana adopta los mismos coeficientes de corrección
de ƒ‟m por esbeltez, la misma esbeltez nominal, el mismo número
de prismas a ensayar y el mismo rango de esbelteces que la norma
ASTM C1314 que se vera posteriormente.
- NORMA CHILENA OFICIAL NCH.2123.OF.97
La norma chilena, en el anexo B de NCh.1928: Confección y
Ensayo de Prismas de Albañilería, indica:
� Espesor: El espesor del prisma debe ser igual al espesor de los
muros y vigas de la estructura.
� Longitud: La longitud del prisma debe ser mayor o igual a la
longitud de la unidad de albañilería.
� Altura: La altura del prisma debe cumplir con las siguientes
condiciones:
• Incluir un mínimo de tres hiladas.
• El coeficiente entre la altura y el espesor debe ser mayor o igual a
3.
Además, se tiene que construir 5 pilas para poder determinar el
valor de ƒ‟m
- NORMAS COLOMBIANAS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN
SISMO
RESISTENTE (NSR – 1998)
La norma colombiana establece ensayar 3 pilas de albañilería para
hallar el valor de ƒ‟m usando una relación altura – espesor mayor
que 1.5 y menor que 5. Además, los prismas deben tener un
mínimo de 300 mm de altura.
Los coeficientes de corrección por esbeltez dados en esta norma
están normalizados a una esbeltez igual a 2.
Estos coeficientes son iguales a los que indica la norma ASTM C1314
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- NORMAS TÉCNICAS MEXICANAS COMPLEMENTARIAS PARA
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE
MAMPOSTERÍA
Estas normas establecen el ensayo de 9 pilas como mínimo para
obtener el valor de ƒ‟m. Además, las pilas deben estar conformadas
por lo menos por tres unidades de albañilería. La relación altura a
espesor de la pila está comprendida entre 2 y 5.
Los coeficientes de corrección por esbeltez están normalizados a
una esbeltez de 4, por lo que se procede a normalizarlos hacia una
esbeltez de 5, para compararlos con los valores especificados por la
norma peruana E.070.
- BUILDING CODE REQUIREMENTS FOR MASONRY STRUCTURES
REPORTED BY THE MASONRY STANDARDS JOINT COMMITTEE
El comité del ACI también toma los coeficientes de corrección de ƒ‟m por
esbeltez de la norma ASTM C1314
- STANDARD TEST METHOD FOR CONSTRUCTING AND TESTING
MASONRY PRISMS USED TO DETERMINE COMPLIANCE WITH
SPECIFIED COMPRESSIVE STRENGTH OF MASONRY
En esta norma se establece que el número mínimo de pilas a ensayar para
obtener el valor de ƒ‟m, es 3. Además, cada prisma debe tener una altura
mínima de 2 unidades, con una relación altura-espesor comprendida entre
1.3 y 5.0.
Los valores de corrección por esbeltez según la norma ASTM C1314, están
normalizados a una esbeltez de 2, por lo que se procedió a normalizarlos
hacia una esbeltez de 5, para compararlos con los valores de la norma
peruana E.070.
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IV. MATERIALES, EQUIPO Y HERRAMIENTAS:
1. MATERIALES:
LADRILLOS DE ARCILLA
Se utilizó ladrillo de arcilla King Kong Industrial con perforaciones
circulares perpendiculares a la cara de asiento, dimensiones nominales
10*14*24 cm. producidos industrialmente por la fábrica “El
diamante”. Se realizó una selección de las unidades, eliminando
aquellas que presentaban deterioros, para sí evitar la distorsión de
resultados por este parámetro.
Se optó por utilizar unidades de esta procedencia porque son de uso
frecuente en el mercado de la construcción de nuestra Región. Las
especificaciones técnicas de los ladrillos indicadas por el fabricante son las
siguientes:
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Especificaciones técnicas de la unidad según el fabricante
CARACTERISTICA VALOR
Medidas 10 x 14 x 24 cm
Peso 3.65 Kg.
Rendimiento Soga: 34 Und./m2
Cabeza: 56 Und. /m2
Canto: 25 Und. /m2
MORTERO
El mortero tiene como finalidad adherir las unidades, absorbiendo todas
las irregularidades de éstas, así como sellar las juntas contra la penetración
del aire y de la humedad.
Para asentar las unidades de las pilas se utilizó mortero en proporción
volumétrica cemento-arena 1 : 4. Para elaborar el mortero se utilizaron los
siguientes materiales:
- CEMENTO
Se utilizo el cemento Puzolanico Portland Tipo IP. Que cuenta con las
siguientes características:
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- ARENA
La arena gruesa se utilizó para el asentado de los ladrillos en la
construcción de las pilas.
muestra
Wincial1 = 3000 gr
TAMI
Z
RETENI
DO (gr)
RETENI
DO (%)
RET.
ACU
M.
(%)
PASAN
TE (%)
nº 3/8 51.14 1.70 1.70 98.30
nº 4 332.14 11.07 12.78 87.22
nº 8 411.16 13.71 26.48 73.52
nº 16 477.25 15.91 42.39 57.61
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nº 30 544.14 18.14 60.53 39.47
nº 50 514.76 17.16 77.69 22.31
nº 100 343.17 11.44 89.13 10.87
nº 200 216.61 7.22 96.35 3.65
FOND
O
109.61 3.65 100.0
0
0.00
2999.98 100.00
MODULO DE FINEZA
Que se define como la suma de los porcentajes acumulativos retenidos en
los tamices de la serie estándar. El módulo de finura se puede considerar
como el peso promedio de acuerdo con el tamaño del tamiz, en el cual se
retiene el material, tomando en cuenta desde el tamiz más fino.
El módulo de finura da un indicio del posible comportamiento de una
mezcla de concreto hecha con agregados de cierta granulometría.
BASE DE MORTERO DE AZUFRE (CAPIN):
Se realiza para dar uniformidad a la cara superior e inferior de las pilas de
albañileria, quedando de esta manera lisas. El fin que persigue este
proceso es que las cargas se distribuyan uniformemente sobre las pilas.
El refrentado debe ser tan delgado como sea posible, su espesor debe ser
aproximadamente 3 mm. Y no debe ser superior a 8 mm. El refrentado de pilas
puede realizarse con Yeso de alta resistencia, o azufre y mortero de azufre. En
nuestro caso para estos ensayos hicimos en base de mortero de azufre (Capeado)
MF =3
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Vista del capi en líquido después de haber sido calentado
Pila con capi, para dejar secar y endurecer
2. HERRAMIENTAS:
- Vernier
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Este instrumento es utilizado para tomar las medidas exactas de las
pilas que van a ser ensayadas, de las cuales dependen los resultados
del ensayo.
- Cinta Métrica
Esta es utilizada para tomar medidas mas grandes específicamente
la altura de las pilas y el largo.
3. EQUIPO:
- Máquina para ensayos a compresión
Cuenta una estructura a partir de cuatro columnas en Acero, lo cual
la hace desarmable para facilitar su transporte. Cuenta con un
sistema de rotula que facilita el empalme de la muestra de concreto
a la máquina de compresión. El espacio interno de la maquina
permite realizar el ensayo con muestras de altura hasta 350mm y
un ancho de hasta 500mm facilitando el ensayo de diferentes
testigos de concreto o en nuestro caso pilas de 240mm de ancho.
Cuenta con un sistema de indicación digital de Fuerza en Lb y
retención del dato más alto obtenido en el ensayo, su
funcionamiento es netamente hidráulico y puede incrementar o
disminuir la velocidad de aplicación de la fuerza.
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V. PROCEDIMIENTO:
Con el fin de determinar la resistencia a compresión axial de la
albañilería (f´m) se construyeron y ensayaron los especímenes
denominados pilas.
1. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LAS PILAS
 Riego de los ladrillos
Se rego con agua los ladrillos 15 horas antes de la construcción de
los prismas de albañilería se procedió a regar los ladrillos de arcilla
durante media hora.
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15 horas antes de la construccion de los prismas de albañileria se procedio a regar los ladrillos de
arcilla durante media hora
 Construcción de las pilas
La construcción se realizó de acuerdo al procedimiento estándar,
controlando el alineamiento horizontal mediante el cordel, la
altura con el escantillón y la verticalidad con un nivel y plomada.
Las juntas son de 1.5cm.
Los prismas se construyeron verificando su verticalidad con una plomada y un nivel
Asentado de unidades
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Las unidades se asentaron una sobre otra con las superficies limpias de
polvo y sin agua libre. El asentado se realizó presionando
verticalmente las unidades sin bambolearlas.
El espesor de las juntas de mortero fue de 1.5 cm y se controló este
grosor con una regla de madera (escantillón), previamente a esta regla
se le hacen unas marcas que indican la altura de cada una de la hiladas
a colocar.
Almacenado de los prismas
Los prismas fueron almacenados a temperatura ambiente cuidando de
que no estén sometidos a gradientes térmicas muy pronunciadas, lo
ideal es ensayar los prismas a los 28 días pero por falta de ello la
norma permite el ensayo a una edad de no menor de 14 días (edad
de ensayo), por lo que se ensayo a los 21 dias; para lo cual se puede
emplear la siguiente tabla para la corrección del f‟m.
2. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO DE COMPRESION AXIAL
Transporte de las pilas
Con todos los prismas se tuvo mucho cuidado al momento de
transportarlos, solo se movieron para el proceso de “capear” una
semana antes del ensayo y el mismo día del ensayo, teniendo cuidado
de no causar daños.
Toma de medidas para el ensayo
Las pilas de albañilería antes de ser ensayadas fueron medidas. Se
tomo la medida la altura, ya que el ancho y el largo de las pilas son
iguales al ancho y largo de los ladrillos. La altura es la medida
comprendida entre los bordes de la cara superior e inferior del prisma.
Para determinar la altura se promediaron cuatro medidas
provenientes de medir la altura en cada cara lateral del prisma.
La forma de medir la esbeltez es:
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Tabla de corrección de esbeltez tomada de la norma E-070 de
albañilería
Capeado de las pilas
Para eliminar las irregularidades de las superficies en contacto el
equipo de ensayo, se utilizó un capeado superior e inferior, el cual
se hizo con azufre este se realizó una semana antes del día del
ensayo, para así evitar posibles problemas por falta de resistencia
debido a un recubrimiento reciente.
El capeado superior e inferior del prisma deben ser paralelos,
además el espesor promedio de la capa de revestimiento no
excederá de 3 mm, según el NTP 339.605. Método de Ensayos
para la Determinación de la Resistencia en Compresión de Prismas
de Albañilería
h
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Colocación del Capin de Azufre.
Ensayo de las pilas en la Maquina de Compresión
Se procedió primeramente a una última limpieza de las pilas de
albañilería con una brocha para retirar el polvo, luego fueron
trasladadas hacia el lugar del ensayo.
Limpieza de las pilas antes de ser ensayadas
Luego se limpiaron los platos de carga superior e inferior para
eliminar posibles residuos de otros ensayos, para colocar el prisma
encima del plato de carga inferior, después, se alineó los ejes
centroidales del espécimen con el centro de la máquina de ensayo
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Las pilas pueden ensayarse en una máquina universal o en una
máquina de ensayo similar. El ensayo debe realizarse a velocidad
uniforme, sin producir impactos, su duración debe estar comprendida
entre 3 y 4 min o puede ejecutarse mediante el control de carga. En
este procedimiento se efectuó el ensayo de pilas mediante control de
cargas.
Puesta de las pilas en la maquina de compresión
Colocación de planchas de
metal en ambas superficies de
aplicación de cargas para
asegurar que la transmisión
de cargas sea uniforme en la
superficie de ensayo
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Pila colocada y centrada con los platos de la maquina
- Se realizo este procedimiento para cada una de las 3 pilas requeridas.
VI. DATOS CALCULOS Y RESULTADOS
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1. DATOS:
La siguiente tabla nos muestra los datos obtenidos en el
laboratorio los cuales son: Longitud de cada pila medida 2 veces y
así hallar un promedio de esta, el Espesor de cada una de las pilas
también medido dos veces y por lo sacar un promedio que
represente este valor, la Altura que igualmente es representada por
el promedio de sus dos mediciones y por ultimo la Carga máxima
soportada por las pilas en libras.
2. CALCULOS:
- Calculo de la resistencia f ‟m
En esta tabla apreciamos las medidas promedio de las pilas, el Área y la
resistencia f‟m para cada pila en kg/cm2
NºPILA P(lb)
L1 L2 t1 t2 H1 H2
1 24.1 24.2 14 14 31.0 30.5 47000
2 24.1 24.1 14.5 14.5 30.5 30.5 59000
3 24.5 24.3 14.5 14.4 30.5 30.5 63000
L(cm) t(cm) H(cm)
MEDIDAS DE LAS PILAS ENSAYADAS LADRILLO KING KONG H10
donde:
H: alto de la pila de 3 inudades
L: Longitud de la unidad
t: Ancho de la unidad
P: Carga aplicada en lb
NºPILA Lp (cm) tp (cm) Hp (cm) P (kg) A=Lp*tp (cm²) f`m=P/A (Kg/cm²)
1 24.15 14.00 30.75 21319.20 338.10 63.06
2 24.10 14.50 30.50 26762.40 349.45 76.58
3 24.40 14.45 30.50 28576.80 352.58 81.05
)2/(' cmKg
A
P
mf
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- Calculo de Esbeltez y Correcciones de f „m
La resistencia a compresión de cada pila se obtuvo dividiendo la carga de
rotura entre el área bruta, luego este valor fue corregido por el factor de
esbeltez. Finalmente, la resistencia característica a compresión f´m fue
hallada restando una desviación estándar al valor promedio, los
resultados se aprecian en la siguiente tabla:
Coeficiente de corrección por esbeltez:
Esbeltez:
Desviación estándar:
donde:
A:Area del prisma
f`m: esfuerso a compresion axial del prisma
Lp,tp Y Hp: promedios
P: Carga aplicada en KG
NºPILA E=Hp/tp CC f`m (f`mi-f`m promedio)^2δ
corregido
1 2.20 0.759 47.84 57.52
2 2.10 0.751 57.51 4.37
3 2.11 0.752 60.92 30.17
f`m promedio 55.42 46.03 6.78
donde:
E: Esbeltez
CC:Coeficiente de correcion por esbeltez
Esbeltez = E = h / t
CC = -0.0053 E + 0.051 E – 0.0631 E + 0.7074
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3. RESULTADOS:
Las dimensiones promedio de las pilas ensayadas son:
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- La desviación estándar es restada a la f ‟m promedio y así hallamos f „m
característica de los primas.
VII. EVALUCION DE RESULTADOS:
- Resistencia a la compresión f‟m
La norma nos da unos valores teóricos para el valor de f‟m:
Como vemos el valor teórico para pilas de ladrillo King Kong industrial es
de 65 Kg/cm2
, el valor que obtuvimos en el ensayo es de 48.64 Kg/cm2
que viene a ser un 74.83% del valor teórico.
264.48 Kg/cmf'm
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- Modo De Falla
Las pilas presentaron un tipo de falla frágil, concentrándose los esfuerzos
en las caras frontales de las pilas, fallando éstas de manera repentina. Este
tipo de falla es característica de las unidades, También tiene que ver en
esto el mortero ya que si este hubiera tenido una mayor resistencia a la
compresión que las unidades de albañilería, las fallas se hubieran
presentaron en los ladrillos por aplastamiento y trituración.
Como se puede ver en imágenes, el mecanismo de falla predominante en
los ensayos de las pilas es un agrietamiento vertical, seguido de un
descascaramiento no predominante; finalizando con un aplastamiento en
la base. Presentaron una grieta vertical que atravesó los ladrillos y el
mortero, en la cara más esbelta del prisma.
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Falla vertical en las pilas ensayadas
VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1. CONCLUSIONES:
- Por cálculos la compresión axial encontrada de los prismas
ensayados es de 48.64 Kg/cm2
, que es el 74.83 % de lo que nos da
la norma (65 Kg/cm2
)
- La norma E070 (Tabla 09), para el ensayo de compresión axial de
pilas el mínimo permitido para una Unidad de Arcilla – King Kong
Industrial es de 65 Kg/cm2
. Por consiguiente la unidad no cumple
con los requerimientos establecimientos por norma.
- Como se puede observar en las fotos anteriores los prismas tienen
una tendencia a falla de grieta vertical, y en algunas se observa que
se trituro una unidad de la pila quizás se deba a la velocidad con la
que fue aplicada la carga.
- Según el reglamento se debe ensayar las pilas a la edad de 28 días,
en este caso se ensayaron a los 21 días, por lo que se multiplico
por el factor de corrección 1.
2. RECOMENDACIONES:
- El transporte o movimiento de las pilas se debe realizar con
cuidado
- La colocación de las pilas en los platos de la máquina de
compresión debe realizarse cuidadosamente, alineando los ejes
centroidales de las pilas con estos, para que el esfuerzo se reparta
uniformemente.
- Con lo referente al capeado se debe hace con cuidado de manera
que quede uniforme y liso para que al momento de ensayar el
esfuerzo se reparta uniformemente.
- Comprobar las dosificaciones en el mortero, ( en nuestro caso la
dosificación fue 1:4), para que no sucedan fallas por adherencia, ya
que esto generan resultados erróneos
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- Al colocar las pilas en la maquina de compresión se deben cerrar las
rejillas de protección para la seguridad de los que realizan el
ensayo.
- Se debe aplicar el esfuerzo con el gato hidráulico a una velocidad
constante.
- Ser cuidadosos con las tomas de lecturas, ya que de esto depende
los resultados obtenidos.
ENSAYO DE COMPRESION DIAGONAL EN MURETES DE
ALBAÑILERIA
I. MEMORIA DESCRIPTIVA
1.1. OBJETIVOS:
2. Elaborar por lo menos 3 especímenes con una junta de 1.5cm
3. Realizar el ensayo para la determinación de la resistencia a la compresión
diagonal (corte), en muretes de albañilería de dimensión mínima 600mm x
600mm.
4. Observar el tipo de falla producido por la compresión diagonal
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5. Comparar los resultados del ensayo con lo que especifica la norma
1.2. TÉCNICA DE ENSAYO:
El ensayo de compresión diagonal se realiza según el procedimiento especificado por la
norma técnica peruana NTP 399.621 (INDECOPI 2004), que es similar a ASTM E 519-
00. La carga P se aplica en forma monotónicamente creciente, a una velocidad fe
1ton/min hasta alcanzar la rotura del murete.
1.3. GENERALIDADES:
El tamaño del espécimen ha sido elegido como el menor tamaño que sería
razonablemente representativo de un muro de albañilería a escala natural, y que
permita el uso de maquinas de ensayo tales como las que se emplean en muchos
laboratorios.
La resistencia de la albañilería a corte (v ´m ) se determinará de manera empírica
(recurriendo a tablas o registros históricos de resistencia de las unidades) o
mediante ensayos de prismas, de acuerdo a la importancia de la edificación y a
la zona sísmica donde se encuentre, según se indica en la Tabla 7.
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A”
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA
A: Obtenida de manera empírica conociendo la calidad del ladrillo y del mortero.
B: Determinadas de los ensayos de compresión axial de pilas y de compresión diagonal
de muretes mediante ensayos de laboratorio.
Cuando se construyan conjuntos de hasta dos pisos en las zonas sísmicas 3 y 2,
será verificado con ensayo v´m con tres muretes por cada 1000 m2 de área
techada.
Cuando se construyan conjuntos de tres o más pisos en las zona sísmicas 3 y 2,
será verificado con ensayo v´ m con tres muretes por cada 500 m2 de área
techada.
Los prismas de albañilería deben representan de la mejor manera posible las
condiciones reales con que la edificación será construida. El tamaño de los
prismas es mínimo, con el objeto de poderlos manipular tanto en el transporte
hacia un laboratorio como en el montaje sobre los dispositivos de ensayo. Se
recomienda que las pilas consten de por lo menos 3 hiladas y que el lado del
murete cuadrado sea de por lo menos 60cm, a fin de obtener resultados
representativos.
1.4. El REFRENTADO O “CAPINNG”:
Se aplica en las zonas del prisma en contacto con los cabezales metálicos del
equipo de ensayo y tiene un grosor de aproximadamente 3mm.
Para el caso de muretes construidos con ladrillos huecos o tubulares, antes de
aplicar el capping, deberá taponarse con mortero 1:3 las perforaciones de
aquellos ladrillos en contacto con los cabezales angulares metálicos, a fin de
evitar fallas locales por concentración de esfuerzos (trituración).
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1.5. ALMACENAMIENTO:
Después de la construcción, los muretes no deberán ser movidos por lo menos
durante 7 días. Los prismas serán almacenados a una temperatura no menor de
10°C, lo optimo esta dentro de 24°C±8°C, durante 28 días, una humedad relativa
entre 25% y 75%, y libres de corrientes de aire. Los prismas podrán ensayarse a
menor edad que la nominal de 28 días pero no menor de 14 días; en este caso, la
resistencia característica se obtendrá incrementándola por los factores mostrados
en la Tabla 8.
1.6. RESISTENCIA CARACTERISTICA v´m DE MURETES:
La resistencia a corte puro de un murete (v´m) se determina dividiendo la carga
diagonal de rotura entre el área bruta de la diagonal cargada (“D t” en la
Fig.5.2), que es lo mismo que dividir la carga diagonal proyectada en la dirección
de las hiladas entre el área bruta de la hilada (“L t”) en muretes cuadrados.
La resistencia característica v´ m
en muretes se obtendrá como el
valor promedio de la muestra
ensayada menos una vez la
desviación estándar.
v‟m=vm-σ
`
El valor de v´m para diseño no
será mayor de
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En el caso de no realizarse ensayos de prismas, podrá emplearse los valores
mostrados en la Tabla 9, correspondientes a pilas y muretes construidos con
mortero 1:4 (cuando la unidad es de arcilla) y 1: ½: 4 (cuando la materia prima es
sílice-cal o concreto), para otras unidades u otro tipo de mortero se tendrá que
realizar los ensayos respectivos.
El grado de optimización que se obtenga en la adherencia entre la unidad y el
mortero se refleja en los ensayos de compresión diagonal de los muretes. Así,
por ejemplo, cuando la adherencia es óptima, la falla atraviesa tanto a la unidad
como al mortero (Fig.7), lográndose maximizar la resistencia a fuerza cortante;
en cambio, cuando no se ha logrado optimizar la adherencia unidad-mortero la
falla es escalonada a través de las juntas (Fig.8).
Fig. 7 Fig. 8
II. MATERIALES
LADRILLO KING KONG H - 10
Los ladrillos son utilizados como elemento para la construcción desde hace unos
11.000 años. Los sumerios y babilonios secaban sus ladrillos al sol; sin embargo, para
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reforzar sus muros y murallas, en las partes externas, los recubrían con ladrillos
cocidos.
Se considera el adobe como el precursor del ladrillo, puesto que se basa en el
concepto de utilización de barro arcilloso para la ejecución de muros, aunque el
adobe no experimenta los cambios físico-químicos de la cocción. El ladrillo es la
versión irreversible del adobe, producto de la cocción a altas temperaturas(350º).
Las características del ladrillo con el que se trabajo son:
Dimensiones: 24 x 14 x 9
Propiedades mecánicas: (según la norma)
f‟m = 65 kg/cm2
f‟v = 8.1 kg/cm2
MORTERO
Los egipcios no lo empleaban en la construcción de los grandes edificios de piedra.
Sin embargo entre los bloques calizos del revestimiento de la Gran Pirámide se
utilizó una especie de mortero, posiblemente para facilitar su deslizamiento y
óptimo ajuste al colocarlos.
Norma: El mortero estará constituido por una mezcla de aglomerantes y agregado
fino a los cuales se añadirá la máxima cantidad de agua que proporcione una mezcla
trabajable, adhesiva y sin segregación del agregado
Otro: El mortero es una mezcla de conglomerantes inorgánicos, áridos y agua, y
posibles aditivos que sirven para pegar elementos de construcción tales como
ladrillos, piedras, bloques de hormigón, etc.
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Las características del mortero con el que se trabajo son:
Mortero tipo P2 C/A = 1/5
Cemento tipo 1P
Agregado fino MF=1.6 a 2.5
REFRENTADO
Se utilizo para el capping una mezcla de cemento + yeso + agua, conocido como
diablo fuerte.
Este refrentado o capping se coloca en las esquinas del murete, las cuales van a estar
en contacto con los cabezales metálicos del equipo.
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Las características del capping con el que se trabajo son:
Mezclar primero Agua con cemento, luego agregar el yeso
Proporción cemento/yeso = 3/1
Agua : según la trabajabilidad
III. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
GEOMETRIA
Las longitudes serán como mínimo de 60 x 60
y un máximo de 68 x 68 aproximadamente
Colocados en 6 hiladas de 2.5 ladrillos por
hilada aproximadamente con una junta de 1.5
cm
CONTRUCCION
Se seleccionaron los ladrillos eliminando los
que tenían esquinas defectuosas o rajaduras,
posteriormente se efectuó el corte de las
unidades para el asentando de las mismas
El mortero utilizado fue cemento arena en una proporción de 1:4. No se utilizo
mortero con cal
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En el asentado de las unidades se trato de controlar la verticalidad de los muros , los
espesores de juntas, y las alturas de las hiladas.
Finalmente se realizo el curado de los muretes. No se uso curado con brocha La
construcción de los muretes finalizo el 15 de junio
ENSAYO
De cada murete se midió las longitudes de sus lados y la longitud diagonal
Se traslado los muretes desde el lugar de construcción, hacia el laboratorio evitando
sacudidas, saltos y volteos.
El ensayo se realizo el 13 julio a una edad de 28 días
Se preparo el equipo a compresión.
Se coloco el murete verificando la posición correcta del mismo, centrando los
cabezales tanto superior como inferior
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A”
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA
Para el montaje de los muretes no se empleo ningún instrumento adicional
Se aplico la fuerza de manera continua a una velocidad constante
67-69 cm
67-69 cm
95- 96 cm
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A”
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA
IV. MEMORIA DE CALCULO
Calculamos la resistencia característica a compresión diagonal ( con los datos
de la celda de carga.
Resistencia a compresión diagonal (v'm)
La resistencia a compresión diagonal de cada murete ( ) se obtuvo dividiendo la
carga de rotura entre el área de la diagonal:
Donde:
Carga de rotura en kg.
= Lados del murete.
Dimensión Diagonal
Espesor del murete.
Área de la diagonal
Resistencia a la compresión diagonal en kg/cm2.
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A”
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA
La resistencia característica ( de cada técnica se halló restando una desviación
estándar ( ) al valor promedio de los 3 muretes ensayados.
El restar una desviación estándar al valor promedio, estadísticamente, significa que el
84% de los muretes ensayados tendrá una resistencia mayor que el valor
característico.
Muretes con junta de 1.5 cm
4 pulg^2
5,73 cm
15 mm
Area del piston universal
Diamtreo del piston original
Espesor de junto de mortero
CODIGO L1 (cm) L2 (cm) H1 (cm) H2 (cm) t1 (cm) t2 (cm)
B-1 68.60 66.90 68.00 67.60 14.50 14.14
B-2 67.70 69.00 68.30 68.20 14.40 14.30
B-3 67.70 68.00 67.50 67.80 14.30 14.00
ESPESORLONGITUD ALTURA
CODIGO INICIAL (PSI) FINAL (PSI) NETA (PSI)
B-1 1200 5100 3900
B-2 1200 4950 3750
B-3 1200 5400 4200
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A”
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA
V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
RESULTADOS
 De acuerdo al análisis de datos de los ensayos de compresión diagonal de los
muretes de albañilería para la junta de mortero de 15mm obtenemos los
siguientes resultados:
 Para dichos resultados obtenemos:
 promedio de Vm:
Vmp (kg/cm²) 5.22
 desviación estándar:
σ 0.358
 resistencia a corte puro final (V‟m)
CODIGO Lp (cm) Hp (cm) tp (cm) D (cm) P (Lb) P (Kg) A (m^2)
B-1 67.75 67.80 14.32 95.81 15600.00 7076.04 1372.04
B-2 68.35 68.25 14.35 96.66 15000.00 6803.88 1387.09
B-3 67.85 67.65 14.15 95.95 16800.00 7620.35 1357.75
CODIGO EDAD V'm (kg/cm^2)
B-1 28 5.157
B-2 28 4.905
B-3 28 5.612
V'm (kg/cm^2) 5.22
σ 0.72
V'm (kg/cm^2) 4.51
CV 13.72
CODIGO EDAD Vm (kg/cm²)
B-1 28 5.157
B-2 28 4.905
B-3 28 5.612
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A”
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA
Vm (kg/cm²) 5.22+/- 0.72
V'm (kg/cm²) 4.86
 dispersión porcentual de resultados:
CV% 13.72
CONCLUSIONES
 De acuerdo a la norma E-070 , con respecto a las resistencias características
de albañilería a corte puro (V‟m), no cumplimos con dichas resistencia
requerida. Debido a que V´m es :
Y la Norma establece un V´m
V'm (kg/cm²) 4.86
NORMA
V'm (kg/cm²) 8.1
 El resultado obtenido de la resistencia a corte puro (V‟m) es debido a muchos
factores entre ellos tenemos:
- La adherencia entre la unidad de albañilería y el mortero no fue la
adecuada, ya que el mortero penetro mas de la mitad de la altura de las
perforaciones de la unidad
- otro factor fue la succion de la unidad que influyo en la adherencia del
mortero ya que el porcentaje de succion de la unidad es 73.6 gr/cm2 por
minuto
 los tipos de fallas que se dieron durante el ensayo fueron son;
- Trituración local de la unidad ubicada en la zona de contacto con el
cabezal angular del equipo de ensayo.
- Solo un murete cumplió con la falla típica por corte, esto debido a
que no hubo un buen relleno con mortero a las unidades que iban en
contacto con el cabezal de ensayo.
La máxima dispersión aceptable es 30%,
para lo cual cumplimos dicha dispersión
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A”
ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA
- Las fallas locales en los puntos de apoyo se dieron por no colocar
cabezal de apoyo con rotula en uno de los extremos, generando un
momento en el apoyo, esto debido a la dimensión de las muestras.
RECOMENDACIONES
 Control exhaustivo a la mano de obra durante la elaboración de las muestras
de muretes.
 Verificar la adherencia entre mortero y unidad a la hora de la construcción
del murete
 Verificación del correcto llenado de los alveolos de las unidades en la zona
de aplicación de carga para minimizar riesgos por fallas locales o en los
apoyos.
 Implementar un nuevo sistema que permita ensayar muretes de hasta 70 cm
de longitud diagonal para una aplicación adecuada de rotulas

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Ensayos a la_unidad_de_albanileria_a (1)

  • 1. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA UNIDAD DE ALBAÑILERIA La unidad de albañilería conocido como ladrillo o bloque, es el componente básico para la construcción de la albañilería. Actualmente tenemos variedad de estas, por lo que se ve la necesidad de establecer clasificaciones de acuerdo a sus principales propiedades. Es importante recalcar que el comportamiento sísmico de nuestras edificaciones dependerá en su mayoría de la calidad de materiales empleados y el procedimiento constructivo adecuado. Esta unidad se elabora de materias primas diversas: arcilla, de concreto de cemento portland, y la mezcla de sílice y cal; entre las principales. Y también varía el modo constructivo pues existen métodos de mezcla como, el de compactación o de extrusión; así como por fabricación industrial o en situación precaria. Por todos estos aspectos no es extraño que las dimensiones, formas, y su propio peso tengan variedad, haciendo que la calidad de la unidad también este entre un pésimo y excelente. Clasificación de las Unidades de Albañilería: Por sus Dimensiones.- Los ladrillos: tienen la característica principal a su peso y sus dimensiones pequeñas que hace que se pueda manejar con una sola mano, en el proceso de asentado. Una pieza tradicional debe tener un ancho de 11cm a 14cm, un largo de 23cm a 29cm y una altura de 6cm a 9cm; con un peso oscilante de 3kg a 6kg. Los bloques: a diferencia están hechos para ser manejados por las dos manos y puede llegar a pesar hasta los 15 kilogramos, su ancho no está determinado pues variara por los alveolos o huecos que tienen para ser manejados, claro que también son usados para la armadura o el concreto líquido. Por su Materia Prima y fabricación.- - Existen por la materia prima tres tipos: de arcilla, de Sílice – Cal y de Concreto - Existen por la fabricación dos tipos: los artesanales y los industriales. Por sus alveolos.- Esta clasificación se basa en el área neta de la unidad, respecto a la superficie bruta de la cara y las características de los alveolos, existen cuatro tipos:
  • 2. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - Solidas o macizas: los alveolos están necesariamente perpendicular a la cara del asiento, que ocupan un área no mayor al 30% del área bruta, por lo cual para ser solido aún puede tener alveolos. En la aplicación de este tipo se considera para todas las propiedades las de la sección bruta, como el área, modulo resistente y la inercia calculados en función del espesor y largo de la unidad sin tener en cuenta los alveolos. Generalmente las unidades artesanales son macizas por la facilidad de su fabricación, mientras que las que tienen alveolos son hechos en fábrica. - Alveolares o huecas: a diferencia de las sólidas los alveolos exceden el 30% del área bruta y en estas se puede rellenar con concreto líquido. En la aplicación de este tipo se considera para las propiedades las de la sección neta. Existen las perforadas dentro de esta categoría, que se caracterizan por tener alveolos reducidos no pueden ser rellenados ni armados. - Tubulares: tienen los alveolos paralelos a la cara de asiento. El tamaño de los alveolos será en relación al área bruta de la cara lateral. Propiedades de las Unidades de Albañilería: - Propiedades Físicas: que tiene que ver con la resistencia de la albañilería serán:  Resistencia a la Compresión.  A la Tracción medida como tracción por flexión.  Variabilidad dimensional  Alabeos  Succión  y Textura de la cara de asiento. - Propiedades Mecánicas: que tiene que ver con la durabilidad de la albañilería serán:  Resistencia a la Compresión.  Densidad  Absorción.  Coeficiente de Saturación. Las unidades de albañilería deben de cumplir con los requisitos y exigencias mínimas especificados por la Norma E.0.70 de Albañilería. El muestreo será efectuado a pie de obra. Por cada lote compuesto por hasta 50 millares de unidades se seleccionará al azar una muestra de 10 unidades, sobre las que se
  • 3. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA efectuarán las pruebas de variación de dimensiones y de alabeo. Cinco de estas unidades se ensayarán a compresión y las otras cinco a absorción. Limitaciones en su aplicación El uso o aplicación de unidades de albañilería está condicionado a lo indicado en la Tabla 2. Las zonas sísmicas son las indicadas en NTE E.030 Diseño Sismo resistente CLASIFICACION DE LA UNIDAD PARA FINES ESTRUCTURALES Para esta clasificación existen tres ensayos importantes quienes nos indicaran que tipo de ladrillo se está usando. El ladrillo e clasificará en los siguientes tipos de acuerdo a sus propiedades. Tipo I: Resistencia y durabilidad muy bajas. Aptos para construcciones de albañilería en condiciones de servicio con exigencias mínimas. Tipo II: Resistencia y durabilidad bajas. Aptos para construcciones de albañilería en condiciones de servicio moderado. Tipo III: Resistencia y durabilidad media. Aptos para construcciones de albañilería de uso general.
  • 4. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Tipo IV: Resistencia y durabilidad alta. Aptos para construcciones de albañilería en condiciones de servicio riguroso. Tipo V: Resistencia y durabilidad muy altas. Aptos para construcciones de albañilería en condiciones de servicio particularmente rigurosas.  Variabilidad dimensional: La variabilidad dimensional define la altura de las hiladas, ya que se manifiesta, con mayores variaciones en la necesidad de aumentar el espesor de la junta de mortero por encima de lo necesaria por adhesión, que es de 9 a 12 mm, conduciendo a una albañilería menos resistente en compresión. % V = DN – DP X 100 DN  Dónde:  % V: Variación de dimensión en porcentaje  DN: Dimensión nominal  DP: Dimensión promedio de cada dimensión  Alabeo: El mayor alabeo (concavidad o convexidad) del ladrillo conduce a un mayor espesor de la junta. Así mismo puede disminuir el área de contacto con el mortero al formarse vacios en las zonas más alabeadas; o incluso puede producir fallas de tracción por flexión en la unidad por el peso existente en las hiladas superiores de la albañilería. Esta prueba se realiza colocando la superficie de asiento de la unidad sobre una mesa plana, para luego introducir una cuña metálica graduada al milímetro en la zona más alabeada; también debe colocarse una regla metálica que conecte los extremos diagonalmente opuestos de la unida, para después introducir la cuña en el punto de mayor deflexión. El resultado promedio se expresa en milímetros.
  • 5. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN: La resistencia a la compresión de la albañilería (f‟b) es su propiedad más importante. En términos generales, define no sólo el nivel de su calidad estructural, sino también el nivel de su resistencia a la intemperie o a cualquier otra causa de deterioro. Los principales componentes de la resistencia a la compresión de albañilería son: la resistencia a la compresión del ladrillo (f‟b), la perfección geométrica del ladrillo, la calidad de mortero empleado para el asentado de ladrillo y la calidad de mano de obra empleada. De todos los componentes anteriores citado, los pertinentes a la norma de la resistencia son la resistencia al compresión y la geometría del ladrillo. PRUEBAS NO CLASIFICATORIAS DE LA UNIDAD PARA FINES ESTRUCTURALES  Absorción: La Prueba de Absorción se basó en la NTP 399.613 y tiene por objetivo conocer la capacidad de absorción de las muestras a ser ensayadas cuando alcanzan un estado de saturación, en otras palabras obtendremos un índice que refleje la capacidad de absorción de agua de los especímenes ante 24 horas de inmersión en agua. Cabe advertir que la NTP 399.613 requiere que la prueba de absorción se realice con medías unidades como especímenes de prueba, ya que como mencionamos estas pruebas están destinadas a unidades de arcilla las cuales fácilmente pueden ser divididas en medías unidades. Las unidades designadas para la prueba serán sometidas a un secado uniforme en un horno estándar por un lapso de 24 horas a una temperatura de 110 ºC . Este procedimiento se realiza con la finalidad de eliminar la humedad natural contenida en dichos especímenes para obtener un resultado basado únicamente en la absorción de agua producto de la inmersión de las muestras.
  • 6. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA A continuación, se procede a pesar las muestras con una aproximación de 1 gr. Se preparan los recipientes en los cuales se sumergirán los especímenes, con la finalidad de que todas las caras del espécimen estén en contacto directo con el agua. Antes de sumergir los especímenes, se procede a tomar un registro de la temperatura del agua potable contenida en las baldes. Se sumerge el espécimen en agua limpia que se encuentre a una temperatura entre 15.5 °C a 30 °C, por un periodo de 24 horas. Pasado este lapso, se retira el espécimen, limpiando el agua superficial con un paño para posteriormente pesar el espécimen con una aproximación de 1 gr. Las muestras se pesan dentro de los 5 minutos siguientes de ser retirados del agua. Calculamos la absorción de cada espécimen con la siguiente expresión: Dónde: Wd = Peso seco del espécimen. Ws = Peso del espécimen saturado, después de la inmersión en agua fría durante 24 horas. Finalmente se calcula el promedio de la absorción de todos los especímenes ensayados, con aproximación a 0,001 %.  Succión: es la medida de la rapidez del agua a adherirse a la unidad en la cara de asiento y es la característica fundamental para definir la relación de mortero – unidad en la inter fase de contacto y por lo tanto la resistencia a la tracción de la albañilería. Puesto que cuando la unidad tiene demasiada succión, al colocar el mortero esta absorbe el agua de él haciendo que se deforme y se endurezca lo que impide el contacto total con la siguiente unidad. Dónde: Psu: peso de unidad en succión Pse: peso de unidad en seco A: área de contacto de la unidad
  • 7. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA ENSAYOS CLASIFICATORIOS Variación Dimensional: Tomando las medidas de los lados de del ladrillo:
  • 8. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Alabeo: - Procedimiento: Medición de concavidad: Se coloca el borde recto de la regla ya sea longitudinalmente o sobre una diagonal de una de las caras mayores del ladrillo. Se introduce la cuña en el punto correspondiente a la flecha máxima. Se efectúa la lectura con la precisión de 1 mm y se registra al valor obtenido. Medición de convexidad:
  • 9. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Se coloca el borde recto de la regla sea sobre una diagonal o bien sobre dos aristas opuestas de una de las caras mayores del ladrillo. Se introduce en cada vértice una cuña y se busca el punto de apoyo de la regla sobre la diagonal, para el cual en ambas cuñas se obtenga la misma medida. Se apoya el ladrillo por la cara a medir sobre una superficie plana, se introduce cada una de las cuñas en dos vértices opuestos diagonalmente o en dos aristas, buscando el punto para el cual ambas cuñas se obtenga la misma medida. - DATOS DE ALABEO MUESTRA CARA SUPERIOR mm CARA INFERIOR mm R1 3 2,5 0 0 R2 3 2 0 0 R3 0 0 2 1,5 R4 2 2 0 0 R5 0 0 2 2,5 R6 0 0 2 2 R7 2 1,5 0 0 R8 2,5 2,5 0 0 R9 0 0 2 2 R10 0 0 2 1,5 MUESTRA C. SUPERIOR mm C.INFERIOR mm R1 2,75 0,00 R2 2,50 0,00 R3 0,00 1,75 R4 2,00 0,00 R5 0,00 2,25 R6 0,00 2,00 R7 1,75 0,00 R8 2,50 0,00 R9 0,00 2,00 R10 0,00 1,75 PROMEDIO 1,15 0,975 INTERPRETACION: De acuerdo a los datos obtenidos el máximo alabeo obtenido es de 1,15mm clasificándolo como de TIPO V. Clasificación:
  • 10. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Debido a la variación de dimensiones en altura (V% = -0.67) el ladrillo es de tipo V Debido a la variación de dimensiones en ancho (V% = -1.39) el ladrillo es de tipo V Debido a la variación de dimensiones en largo (V% =- 0.302) el ladrillo es de tipo V Respecto al alabeo (1.06 milímetros) el ladrillo es de tipo V  RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Constituida por 5 medios ladrillos secos los cuales ha sido cortado perpendicularmente a lo largo del espécimen. El corte se hará por cualquier que no lo destroce y que dé superficies planas y paralelas. Recubrimiento de la muestra: Si las caras del espécimen presentan irregularidades se rellena con una capa de azufré. Recubrimiento con azufre Se usa una mezcla que contenga 40% a 60% de azufre en polvo como retándose con arcilla refractaria cocida u otro material inerte apropiado que pasa por el tamiz ITINTEC Nº 100. Se usa un recipiente de aproximadamente la misma medida del ladrillo y de 1.25 cm de profundidad. Se aceita ligeramente el molde y se vierte 0.5cm de azufre calentado y fluido. Se coloca inmediatamente sobre el líquido la superficie del ladrillo que se va a recubrir, sosteniendo el espécimen de tal manera que el recubrimiento sea uniforme.
  • 11. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA
  • 12. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - Datos y Resultados: Muestra Ancho cm Largo cm Pu klb a1 a2 l1 l2 R-1 14.30 14.32 11.83 11.97 42.40 R-2 14.27 14.26 11.83 11.93 49.50 R-3 14.21 14.22 11.93 11.90 43.00 R-4 14.24 14.27 11.76 11.61 41.30 R-5 14.25 14.24 12.00 12.14 39.80 Muestra Ancho cm Largo cm Area cm2 Pu kg f´b (kg/cm2)ap lp R-1 14.31 11.90 170.29 18911.69 111.0564 R-2 14.27 11.88 169.47 22078.50 130.2811 R-3 14.22 11.92 169.37 19179.30 113.2379 R-4 14.26 11.69 166.57 18421.05 110.5907 R-5 14.25 12.07 171.94 17752.01 103.2471 NO CLASIFICATORIOS Absorción: - Procedimiento: Promedio 113.68 S: Desviación estandart 10.01 f'b 103.67 CV: coeficiente de variación % 8.80
  • 13. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - Datos y Resultados: Interpretación: En la tabla se obtiene que el valor promedio de absorción sea inferior a 22%, valor máximo para unidades de arcilla, con lo cual se las puede clasificar como unidades resistentes al intemperismo. ESPECIMEN PESO [Kg] ABSORCION SECO 24 h inm. R-1 1.715 2 16.618% R-2 1.811 2.155 18.995% R-3 1.781 2.119 18.978% R-4 1.76 2.092 18.864% R-5 1.768 2.107 19.174% PROMEDIO 18.526%
  • 14. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA  PORCENTAJE DE VACIOS Para clasificar las unidades de albañilería de acuerdo al % de vacios, tenemos las siguientes definiciones: a. Unidad de Albañilería Hueca. Unidad de Albañilería cuya sección transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área equivalente menor que el 70% del área bruta en el mismo plano. b. Unidad de Albañilería Sólida (o Maciza) Unidad de Albañilería cuya sección transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área igual o mayor que el 70% del área bruta en el mismo plano. Del análisis alveolar: MUESTRA 1 2 3 4 5 AREA BRUTA (cm2) 341.77 334.09 339.11 339.36 342.25 AREA VACIOS (cm2) 127.53 126.67 126.01 122.69 126.45 AREA NETA (cm2) 214.24 207.42 213.09 216.67 215.80 AREA NETA (%) 62.68 62.08 62.84 63.85 63.05 CLASIF. DE UNIDAD HUECA HUECA HUECA HUECA HUECA RESULTADO FINAL: LAS UNIDADES CLASIFICAN COMO UNIDADES HUECAS  SUCCIÓN: - Procedimiento:
  • 15. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA
  • 16. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - Datos y Resultados: Muestra Ancho cm Largo cm Wseco kg WSucción kga1 a2 l1 l2 R-6 14.22 14.20 24.10 24.10 3.635 3.753 R-7 14.22 14.23 24.10 24.10 3.608 3.743 R-8 14.22 14.30 24.20 24.00 3.625 3.758 R-9 14.18 14.18 24.00 24.00 3.600 3.717 R-10 14.20 14.21 24.10 24.10 3.662 3.788
  • 17. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Muestra Ancho cm Largo cm Área cm2 Wseco kg Wsuccion kgap lp R-6 14.21 24.10 342.46 3.635 3.753 R-7 14.23 24.10 342.82 3.608 3.743 R-8 14.26 24.10 343.67 3.625 3.758 R-9 14.18 24.00 340.32 3.600 3.717 R-10 14.21 24.10 342.34 3.662 3.788 Muestra Succion R-6 68.913 R-7 78.758 R-8 77.401 R-9 68.759 R-10 74.195 Promedio 73.605 Características de la Unidad CARACTERISTICAS DE LA UNIDAD FABRICA DIAMANTE TIPO FORTALEZA H10 PORCENTAJE DE VACIOS 37.07% DIMENSIONES PROMEDIO LARGO 24.07 cm CLASIFICACION E0.70ANCHO 14.20 cm ALTURA 10.07 cm VARIACION DIMENSIONAL LARGO 0.302 % TIPO V ANCHO 1.39 % TIPO V ALTURA 0.67 % TIPO V ALABEO 1.5 mm TIPO V RESISTENCIA A LA COMPRESION 103.68 kg/cm2 TIPO III TIPO DE UNIDAD TIPO III Norma E.070 ABSORCION 18.53% SUCCION 73.61 gr/200cm2/min
  • 18. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA CONCLUSIONES - De acuerdo a los ensayos de variación de dimensiones la muestra tomada de 10 ladrillos es de Tipo V. - De acuerdo a los ensayos de alabeo la muestra tomada de 5 ladrillos es de Tipo V. - Y en la Resistencia a la Compresión nos da un ladrillo tipo III. - Por lo que concluimos que esta unidad será del Tipo III, una unidad que debe ser considerada de acuerdo a las propiedades no clasificatorias. - En la absorción el valor hallado es de 18.53%. estando en el rango de la norma E.070 pues esta para unidades de arcilla nos da el 22%. - Nuestra unidad tiene una succión de 73.61 gr/200 cm2/min la que podemos considerar alta. Entonces este valor calculado es mucho mayor a 20 g/200cm2- min, por lo que deberíamos considerar mojar un tiempo antes las unidades para evitar que tomen agua del mortero. - Nuestro porcentaje de vacíos es de 37.1% por lo que consideramos que nuestra unidad es Hueca.
  • 19. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA ENSAYO DE COMPRESIÓN AXIAL LADRILLO DIAMANTE KING KONG HERCULES (H = 10 cm.) Resistencia a compresión f‟m. El espécimen para determinar la resistencia a la compresión de la albañilería (pilas) esta prácticamente estandarizado a nivel mundial, y consiste en prismas de unidades asentadas una sobre otra. La junta de concreto también debe ser controlada, la norma permite una junta de promedio 1.5 cm. I. OBJETIVOS: Comprobar la resistencia a compresión Axial de las pilas de albañilería usando el tipo KING KONG H10 (10*14*24) de la ladrillera Diamante, de manera empírica por efectos de esbeltez, mediante ensayos en el laboratorio. Interpretar el esfuerzo ( mf ' ) encontrado empíricamente. Determinar la forma de falla de la pilas e interpretarlas. II. NORMATIVIDAD El ensayo siguió el procedimiento de: - RNE E-070 ALBAÑILERIA, Capitulo 5: Resistencia de Prismas de Albañilería - NTP 399.605 (Referencia 5), UNIDADES DE ALBAÑILERIA. Método de ensayo para la determinación de la resistencia en compresión de prismas de albañilería III. MARCO TEORICO El ensayo se realiza en una máquina universal de compresión, aplicando un ritmo de carga controlado, hasta que el espécimen no admite más carga. El resultado del ensayo se obtiene de dividir esta carga última entre el área del testigo. Esta área será la bruta para prismas de unidades sólidas o de unidades huecas rellenas con concreto líquido o de unidades tubulares. El área será la neta para unidades huecas (sin relleno de concreto líquido) o perforadas.
  • 20. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - Pilas de albañilería Las pilas de albañilería son prismas compuestos por dos o más unidades de albañilería (ladrillos) enteras, asentadas una sobre otra mediante mortero. La altura de los prismas no debe ser excesiva, a fin de facilitar su construcción, almacenaje y transporte desde la obra hacia el laboratorio. Estas pilas, a la edad de 28 días, son ensayadas a compresión axial y los resultados se utilizan para diseñar estructuralmente los muros de los edificios y para controlar la calidad de la albañilería en la construcción. Sin embargo, la resistencia característica a compresión axial de las pilas (ƒ‟m) depende de la esbeltez, que es la relación que existe entre la altura y el espesor del prisma (figura 1.1). La norma anterior de albañilería E.070 (ININVI 1982) y la actual Norma Técnica de Edificación E.070 Albañilería (SENCICO 2004), establecen un valor nominal de esbeltez igual a 5. Además establecen coeficientes de corrección para esbelteces menores que cinco. Estos coeficientes son los mismos en ambas normas y se aplican multiplicando a la resistencia a compresión axial obtenida del ensayo, para de este modo estimar la resistencia que se obtendría con la esbeltez nominal. COEFICIENTES DE CORRECCIÓN DE ƒ‟m POR ESBELTEZ ESPECIFICADAS POR LAS NORMAS DE ALBAÑILERÍA Las normas de albañilería a simple vista establecen diferentes coeficientes de corrección de ƒ‟m por esbeltez, esto se debe principalmente a que cada norma toma un valor nominal de esbeltez diferente. La norma peruana SENCICO 2004 establece una esbeltez nominal igual a 5, con la finalidad de que los platos de carga del equipo de ensayo no influyan en la zona central de la albañilería restringiendo su expansión lateral. Entonces para poder comparar los coeficientes de corrección de ƒ‟m por esbeltez de las diferentes normas, se normalizará a una esbeltez igual a 5. A continuación se presentan los coeficientes dados por las diversas normas de albañilería. - NORMA TÉCNICA DE EDIFICACIÓN E.070 ALBAÑILERÍA La norma peruana NTE E.070 establece que las pilas de albañilería no tendrán menos de 3 hiladas o 40 cm de altura (lo que sea mayor) y tendrán una relación altura entre espesor (esbeltez) no menor de 2 ni mayor que 5, de preferencia se debe utilizar una esbeltez igual a 5. Para corregir el valor de ƒ‟m se debe multiplicar por un coeficiente que depende de la esbeltez del prisma que se muestra a continuación.
  • 21. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - NORMA TÉCNICA PERUANA 339.613:2003 MÉTODO DE ENSAYO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE PRISMAS DE ALBAÑILERÍA Esta norma peruana adopta los mismos coeficientes de corrección de ƒ‟m por esbeltez, la misma esbeltez nominal, el mismo número de prismas a ensayar y el mismo rango de esbelteces que la norma ASTM C1314 que se vera posteriormente. - NORMA CHILENA OFICIAL NCH.2123.OF.97 La norma chilena, en el anexo B de NCh.1928: Confección y Ensayo de Prismas de Albañilería, indica: � Espesor: El espesor del prisma debe ser igual al espesor de los muros y vigas de la estructura. � Longitud: La longitud del prisma debe ser mayor o igual a la longitud de la unidad de albañilería. � Altura: La altura del prisma debe cumplir con las siguientes condiciones: • Incluir un mínimo de tres hiladas. • El coeficiente entre la altura y el espesor debe ser mayor o igual a 3. Además, se tiene que construir 5 pilas para poder determinar el valor de ƒ‟m - NORMAS COLOMBIANAS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE (NSR – 1998) La norma colombiana establece ensayar 3 pilas de albañilería para hallar el valor de ƒ‟m usando una relación altura – espesor mayor que 1.5 y menor que 5. Además, los prismas deben tener un mínimo de 300 mm de altura. Los coeficientes de corrección por esbeltez dados en esta norma están normalizados a una esbeltez igual a 2. Estos coeficientes son iguales a los que indica la norma ASTM C1314
  • 22. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - NORMAS TÉCNICAS MEXICANAS COMPLEMENTARIAS PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERÍA Estas normas establecen el ensayo de 9 pilas como mínimo para obtener el valor de ƒ‟m. Además, las pilas deben estar conformadas por lo menos por tres unidades de albañilería. La relación altura a espesor de la pila está comprendida entre 2 y 5. Los coeficientes de corrección por esbeltez están normalizados a una esbeltez de 4, por lo que se procede a normalizarlos hacia una esbeltez de 5, para compararlos con los valores especificados por la norma peruana E.070. - BUILDING CODE REQUIREMENTS FOR MASONRY STRUCTURES REPORTED BY THE MASONRY STANDARDS JOINT COMMITTEE El comité del ACI también toma los coeficientes de corrección de ƒ‟m por esbeltez de la norma ASTM C1314 - STANDARD TEST METHOD FOR CONSTRUCTING AND TESTING MASONRY PRISMS USED TO DETERMINE COMPLIANCE WITH SPECIFIED COMPRESSIVE STRENGTH OF MASONRY En esta norma se establece que el número mínimo de pilas a ensayar para obtener el valor de ƒ‟m, es 3. Además, cada prisma debe tener una altura mínima de 2 unidades, con una relación altura-espesor comprendida entre 1.3 y 5.0. Los valores de corrección por esbeltez según la norma ASTM C1314, están normalizados a una esbeltez de 2, por lo que se procedió a normalizarlos hacia una esbeltez de 5, para compararlos con los valores de la norma peruana E.070.
  • 23. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA IV. MATERIALES, EQUIPO Y HERRAMIENTAS: 1. MATERIALES: LADRILLOS DE ARCILLA Se utilizó ladrillo de arcilla King Kong Industrial con perforaciones circulares perpendiculares a la cara de asiento, dimensiones nominales 10*14*24 cm. producidos industrialmente por la fábrica “El diamante”. Se realizó una selección de las unidades, eliminando aquellas que presentaban deterioros, para sí evitar la distorsión de resultados por este parámetro. Se optó por utilizar unidades de esta procedencia porque son de uso frecuente en el mercado de la construcción de nuestra Región. Las especificaciones técnicas de los ladrillos indicadas por el fabricante son las siguientes:
  • 24. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Especificaciones técnicas de la unidad según el fabricante CARACTERISTICA VALOR Medidas 10 x 14 x 24 cm Peso 3.65 Kg. Rendimiento Soga: 34 Und./m2 Cabeza: 56 Und. /m2 Canto: 25 Und. /m2 MORTERO El mortero tiene como finalidad adherir las unidades, absorbiendo todas las irregularidades de éstas, así como sellar las juntas contra la penetración del aire y de la humedad. Para asentar las unidades de las pilas se utilizó mortero en proporción volumétrica cemento-arena 1 : 4. Para elaborar el mortero se utilizaron los siguientes materiales: - CEMENTO Se utilizo el cemento Puzolanico Portland Tipo IP. Que cuenta con las siguientes características:
  • 25. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - ARENA La arena gruesa se utilizó para el asentado de los ladrillos en la construcción de las pilas. muestra Wincial1 = 3000 gr TAMI Z RETENI DO (gr) RETENI DO (%) RET. ACU M. (%) PASAN TE (%) nº 3/8 51.14 1.70 1.70 98.30 nº 4 332.14 11.07 12.78 87.22 nº 8 411.16 13.71 26.48 73.52 nº 16 477.25 15.91 42.39 57.61
  • 26. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA nº 30 544.14 18.14 60.53 39.47 nº 50 514.76 17.16 77.69 22.31 nº 100 343.17 11.44 89.13 10.87 nº 200 216.61 7.22 96.35 3.65 FOND O 109.61 3.65 100.0 0 0.00 2999.98 100.00 MODULO DE FINEZA Que se define como la suma de los porcentajes acumulativos retenidos en los tamices de la serie estándar. El módulo de finura se puede considerar como el peso promedio de acuerdo con el tamaño del tamiz, en el cual se retiene el material, tomando en cuenta desde el tamiz más fino. El módulo de finura da un indicio del posible comportamiento de una mezcla de concreto hecha con agregados de cierta granulometría. BASE DE MORTERO DE AZUFRE (CAPIN): Se realiza para dar uniformidad a la cara superior e inferior de las pilas de albañileria, quedando de esta manera lisas. El fin que persigue este proceso es que las cargas se distribuyan uniformemente sobre las pilas. El refrentado debe ser tan delgado como sea posible, su espesor debe ser aproximadamente 3 mm. Y no debe ser superior a 8 mm. El refrentado de pilas puede realizarse con Yeso de alta resistencia, o azufre y mortero de azufre. En nuestro caso para estos ensayos hicimos en base de mortero de azufre (Capeado) MF =3
  • 27. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Vista del capi en líquido después de haber sido calentado Pila con capi, para dejar secar y endurecer 2. HERRAMIENTAS: - Vernier
  • 28. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Este instrumento es utilizado para tomar las medidas exactas de las pilas que van a ser ensayadas, de las cuales dependen los resultados del ensayo. - Cinta Métrica Esta es utilizada para tomar medidas mas grandes específicamente la altura de las pilas y el largo. 3. EQUIPO: - Máquina para ensayos a compresión Cuenta una estructura a partir de cuatro columnas en Acero, lo cual la hace desarmable para facilitar su transporte. Cuenta con un sistema de rotula que facilita el empalme de la muestra de concreto a la máquina de compresión. El espacio interno de la maquina permite realizar el ensayo con muestras de altura hasta 350mm y un ancho de hasta 500mm facilitando el ensayo de diferentes testigos de concreto o en nuestro caso pilas de 240mm de ancho. Cuenta con un sistema de indicación digital de Fuerza en Lb y retención del dato más alto obtenido en el ensayo, su funcionamiento es netamente hidráulico y puede incrementar o disminuir la velocidad de aplicación de la fuerza.
  • 29. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA V. PROCEDIMIENTO: Con el fin de determinar la resistencia a compresión axial de la albañilería (f´m) se construyeron y ensayaron los especímenes denominados pilas. 1. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LAS PILAS  Riego de los ladrillos Se rego con agua los ladrillos 15 horas antes de la construcción de los prismas de albañilería se procedió a regar los ladrillos de arcilla durante media hora.
  • 30. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA 15 horas antes de la construccion de los prismas de albañileria se procedio a regar los ladrillos de arcilla durante media hora  Construcción de las pilas La construcción se realizó de acuerdo al procedimiento estándar, controlando el alineamiento horizontal mediante el cordel, la altura con el escantillón y la verticalidad con un nivel y plomada. Las juntas son de 1.5cm. Los prismas se construyeron verificando su verticalidad con una plomada y un nivel Asentado de unidades
  • 31. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Las unidades se asentaron una sobre otra con las superficies limpias de polvo y sin agua libre. El asentado se realizó presionando verticalmente las unidades sin bambolearlas. El espesor de las juntas de mortero fue de 1.5 cm y se controló este grosor con una regla de madera (escantillón), previamente a esta regla se le hacen unas marcas que indican la altura de cada una de la hiladas a colocar. Almacenado de los prismas Los prismas fueron almacenados a temperatura ambiente cuidando de que no estén sometidos a gradientes térmicas muy pronunciadas, lo ideal es ensayar los prismas a los 28 días pero por falta de ello la norma permite el ensayo a una edad de no menor de 14 días (edad de ensayo), por lo que se ensayo a los 21 dias; para lo cual se puede emplear la siguiente tabla para la corrección del f‟m. 2. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO DE COMPRESION AXIAL Transporte de las pilas Con todos los prismas se tuvo mucho cuidado al momento de transportarlos, solo se movieron para el proceso de “capear” una semana antes del ensayo y el mismo día del ensayo, teniendo cuidado de no causar daños. Toma de medidas para el ensayo Las pilas de albañilería antes de ser ensayadas fueron medidas. Se tomo la medida la altura, ya que el ancho y el largo de las pilas son iguales al ancho y largo de los ladrillos. La altura es la medida comprendida entre los bordes de la cara superior e inferior del prisma. Para determinar la altura se promediaron cuatro medidas provenientes de medir la altura en cada cara lateral del prisma. La forma de medir la esbeltez es:
  • 32. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Tabla de corrección de esbeltez tomada de la norma E-070 de albañilería Capeado de las pilas Para eliminar las irregularidades de las superficies en contacto el equipo de ensayo, se utilizó un capeado superior e inferior, el cual se hizo con azufre este se realizó una semana antes del día del ensayo, para así evitar posibles problemas por falta de resistencia debido a un recubrimiento reciente. El capeado superior e inferior del prisma deben ser paralelos, además el espesor promedio de la capa de revestimiento no excederá de 3 mm, según el NTP 339.605. Método de Ensayos para la Determinación de la Resistencia en Compresión de Prismas de Albañilería h
  • 33. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Colocación del Capin de Azufre. Ensayo de las pilas en la Maquina de Compresión Se procedió primeramente a una última limpieza de las pilas de albañilería con una brocha para retirar el polvo, luego fueron trasladadas hacia el lugar del ensayo. Limpieza de las pilas antes de ser ensayadas Luego se limpiaron los platos de carga superior e inferior para eliminar posibles residuos de otros ensayos, para colocar el prisma encima del plato de carga inferior, después, se alineó los ejes centroidales del espécimen con el centro de la máquina de ensayo
  • 34. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Las pilas pueden ensayarse en una máquina universal o en una máquina de ensayo similar. El ensayo debe realizarse a velocidad uniforme, sin producir impactos, su duración debe estar comprendida entre 3 y 4 min o puede ejecutarse mediante el control de carga. En este procedimiento se efectuó el ensayo de pilas mediante control de cargas. Puesta de las pilas en la maquina de compresión Colocación de planchas de metal en ambas superficies de aplicación de cargas para asegurar que la transmisión de cargas sea uniforme en la superficie de ensayo
  • 35. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Pila colocada y centrada con los platos de la maquina - Se realizo este procedimiento para cada una de las 3 pilas requeridas. VI. DATOS CALCULOS Y RESULTADOS
  • 36. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA 1. DATOS: La siguiente tabla nos muestra los datos obtenidos en el laboratorio los cuales son: Longitud de cada pila medida 2 veces y así hallar un promedio de esta, el Espesor de cada una de las pilas también medido dos veces y por lo sacar un promedio que represente este valor, la Altura que igualmente es representada por el promedio de sus dos mediciones y por ultimo la Carga máxima soportada por las pilas en libras. 2. CALCULOS: - Calculo de la resistencia f ‟m En esta tabla apreciamos las medidas promedio de las pilas, el Área y la resistencia f‟m para cada pila en kg/cm2 NºPILA P(lb) L1 L2 t1 t2 H1 H2 1 24.1 24.2 14 14 31.0 30.5 47000 2 24.1 24.1 14.5 14.5 30.5 30.5 59000 3 24.5 24.3 14.5 14.4 30.5 30.5 63000 L(cm) t(cm) H(cm) MEDIDAS DE LAS PILAS ENSAYADAS LADRILLO KING KONG H10 donde: H: alto de la pila de 3 inudades L: Longitud de la unidad t: Ancho de la unidad P: Carga aplicada en lb NºPILA Lp (cm) tp (cm) Hp (cm) P (kg) A=Lp*tp (cm²) f`m=P/A (Kg/cm²) 1 24.15 14.00 30.75 21319.20 338.10 63.06 2 24.10 14.50 30.50 26762.40 349.45 76.58 3 24.40 14.45 30.50 28576.80 352.58 81.05 )2/(' cmKg A P mf
  • 37. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - Calculo de Esbeltez y Correcciones de f „m La resistencia a compresión de cada pila se obtuvo dividiendo la carga de rotura entre el área bruta, luego este valor fue corregido por el factor de esbeltez. Finalmente, la resistencia característica a compresión f´m fue hallada restando una desviación estándar al valor promedio, los resultados se aprecian en la siguiente tabla: Coeficiente de corrección por esbeltez: Esbeltez: Desviación estándar: donde: A:Area del prisma f`m: esfuerso a compresion axial del prisma Lp,tp Y Hp: promedios P: Carga aplicada en KG NºPILA E=Hp/tp CC f`m (f`mi-f`m promedio)^2δ corregido 1 2.20 0.759 47.84 57.52 2 2.10 0.751 57.51 4.37 3 2.11 0.752 60.92 30.17 f`m promedio 55.42 46.03 6.78 donde: E: Esbeltez CC:Coeficiente de correcion por esbeltez Esbeltez = E = h / t CC = -0.0053 E + 0.051 E – 0.0631 E + 0.7074
  • 38. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA 3. RESULTADOS: Las dimensiones promedio de las pilas ensayadas son:
  • 39. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - La desviación estándar es restada a la f ‟m promedio y así hallamos f „m característica de los primas. VII. EVALUCION DE RESULTADOS: - Resistencia a la compresión f‟m La norma nos da unos valores teóricos para el valor de f‟m: Como vemos el valor teórico para pilas de ladrillo King Kong industrial es de 65 Kg/cm2 , el valor que obtuvimos en el ensayo es de 48.64 Kg/cm2 que viene a ser un 74.83% del valor teórico. 264.48 Kg/cmf'm
  • 40. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - Modo De Falla Las pilas presentaron un tipo de falla frágil, concentrándose los esfuerzos en las caras frontales de las pilas, fallando éstas de manera repentina. Este tipo de falla es característica de las unidades, También tiene que ver en esto el mortero ya que si este hubiera tenido una mayor resistencia a la compresión que las unidades de albañilería, las fallas se hubieran presentaron en los ladrillos por aplastamiento y trituración. Como se puede ver en imágenes, el mecanismo de falla predominante en los ensayos de las pilas es un agrietamiento vertical, seguido de un descascaramiento no predominante; finalizando con un aplastamiento en la base. Presentaron una grieta vertical que atravesó los ladrillos y el mortero, en la cara más esbelta del prisma.
  • 41. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Falla vertical en las pilas ensayadas VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1. CONCLUSIONES: - Por cálculos la compresión axial encontrada de los prismas ensayados es de 48.64 Kg/cm2 , que es el 74.83 % de lo que nos da la norma (65 Kg/cm2 ) - La norma E070 (Tabla 09), para el ensayo de compresión axial de pilas el mínimo permitido para una Unidad de Arcilla – King Kong Industrial es de 65 Kg/cm2 . Por consiguiente la unidad no cumple con los requerimientos establecimientos por norma. - Como se puede observar en las fotos anteriores los prismas tienen una tendencia a falla de grieta vertical, y en algunas se observa que se trituro una unidad de la pila quizás se deba a la velocidad con la que fue aplicada la carga. - Según el reglamento se debe ensayar las pilas a la edad de 28 días, en este caso se ensayaron a los 21 días, por lo que se multiplico por el factor de corrección 1. 2. RECOMENDACIONES: - El transporte o movimiento de las pilas se debe realizar con cuidado - La colocación de las pilas en los platos de la máquina de compresión debe realizarse cuidadosamente, alineando los ejes centroidales de las pilas con estos, para que el esfuerzo se reparta uniformemente. - Con lo referente al capeado se debe hace con cuidado de manera que quede uniforme y liso para que al momento de ensayar el esfuerzo se reparta uniformemente. - Comprobar las dosificaciones en el mortero, ( en nuestro caso la dosificación fue 1:4), para que no sucedan fallas por adherencia, ya que esto generan resultados erróneos
  • 42. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - Al colocar las pilas en la maquina de compresión se deben cerrar las rejillas de protección para la seguridad de los que realizan el ensayo. - Se debe aplicar el esfuerzo con el gato hidráulico a una velocidad constante. - Ser cuidadosos con las tomas de lecturas, ya que de esto depende los resultados obtenidos. ENSAYO DE COMPRESION DIAGONAL EN MURETES DE ALBAÑILERIA I. MEMORIA DESCRIPTIVA 1.1. OBJETIVOS: 2. Elaborar por lo menos 3 especímenes con una junta de 1.5cm 3. Realizar el ensayo para la determinación de la resistencia a la compresión diagonal (corte), en muretes de albañilería de dimensión mínima 600mm x 600mm. 4. Observar el tipo de falla producido por la compresión diagonal
  • 43. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA 5. Comparar los resultados del ensayo con lo que especifica la norma 1.2. TÉCNICA DE ENSAYO: El ensayo de compresión diagonal se realiza según el procedimiento especificado por la norma técnica peruana NTP 399.621 (INDECOPI 2004), que es similar a ASTM E 519- 00. La carga P se aplica en forma monotónicamente creciente, a una velocidad fe 1ton/min hasta alcanzar la rotura del murete. 1.3. GENERALIDADES: El tamaño del espécimen ha sido elegido como el menor tamaño que sería razonablemente representativo de un muro de albañilería a escala natural, y que permita el uso de maquinas de ensayo tales como las que se emplean en muchos laboratorios. La resistencia de la albañilería a corte (v ´m ) se determinará de manera empírica (recurriendo a tablas o registros históricos de resistencia de las unidades) o mediante ensayos de prismas, de acuerdo a la importancia de la edificación y a la zona sísmica donde se encuentre, según se indica en la Tabla 7.
  • 44. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA A: Obtenida de manera empírica conociendo la calidad del ladrillo y del mortero. B: Determinadas de los ensayos de compresión axial de pilas y de compresión diagonal de muretes mediante ensayos de laboratorio. Cuando se construyan conjuntos de hasta dos pisos en las zonas sísmicas 3 y 2, será verificado con ensayo v´m con tres muretes por cada 1000 m2 de área techada. Cuando se construyan conjuntos de tres o más pisos en las zona sísmicas 3 y 2, será verificado con ensayo v´ m con tres muretes por cada 500 m2 de área techada. Los prismas de albañilería deben representan de la mejor manera posible las condiciones reales con que la edificación será construida. El tamaño de los prismas es mínimo, con el objeto de poderlos manipular tanto en el transporte hacia un laboratorio como en el montaje sobre los dispositivos de ensayo. Se recomienda que las pilas consten de por lo menos 3 hiladas y que el lado del murete cuadrado sea de por lo menos 60cm, a fin de obtener resultados representativos. 1.4. El REFRENTADO O “CAPINNG”: Se aplica en las zonas del prisma en contacto con los cabezales metálicos del equipo de ensayo y tiene un grosor de aproximadamente 3mm. Para el caso de muretes construidos con ladrillos huecos o tubulares, antes de aplicar el capping, deberá taponarse con mortero 1:3 las perforaciones de aquellos ladrillos en contacto con los cabezales angulares metálicos, a fin de evitar fallas locales por concentración de esfuerzos (trituración).
  • 45. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA 1.5. ALMACENAMIENTO: Después de la construcción, los muretes no deberán ser movidos por lo menos durante 7 días. Los prismas serán almacenados a una temperatura no menor de 10°C, lo optimo esta dentro de 24°C±8°C, durante 28 días, una humedad relativa entre 25% y 75%, y libres de corrientes de aire. Los prismas podrán ensayarse a menor edad que la nominal de 28 días pero no menor de 14 días; en este caso, la resistencia característica se obtendrá incrementándola por los factores mostrados en la Tabla 8. 1.6. RESISTENCIA CARACTERISTICA v´m DE MURETES: La resistencia a corte puro de un murete (v´m) se determina dividiendo la carga diagonal de rotura entre el área bruta de la diagonal cargada (“D t” en la Fig.5.2), que es lo mismo que dividir la carga diagonal proyectada en la dirección de las hiladas entre el área bruta de la hilada (“L t”) en muretes cuadrados. La resistencia característica v´ m en muretes se obtendrá como el valor promedio de la muestra ensayada menos una vez la desviación estándar. v‟m=vm-σ ` El valor de v´m para diseño no será mayor de
  • 46. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA En el caso de no realizarse ensayos de prismas, podrá emplearse los valores mostrados en la Tabla 9, correspondientes a pilas y muretes construidos con mortero 1:4 (cuando la unidad es de arcilla) y 1: ½: 4 (cuando la materia prima es sílice-cal o concreto), para otras unidades u otro tipo de mortero se tendrá que realizar los ensayos respectivos. El grado de optimización que se obtenga en la adherencia entre la unidad y el mortero se refleja en los ensayos de compresión diagonal de los muretes. Así, por ejemplo, cuando la adherencia es óptima, la falla atraviesa tanto a la unidad como al mortero (Fig.7), lográndose maximizar la resistencia a fuerza cortante; en cambio, cuando no se ha logrado optimizar la adherencia unidad-mortero la falla es escalonada a través de las juntas (Fig.8). Fig. 7 Fig. 8 II. MATERIALES LADRILLO KING KONG H - 10 Los ladrillos son utilizados como elemento para la construcción desde hace unos 11.000 años. Los sumerios y babilonios secaban sus ladrillos al sol; sin embargo, para
  • 47. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA reforzar sus muros y murallas, en las partes externas, los recubrían con ladrillos cocidos. Se considera el adobe como el precursor del ladrillo, puesto que se basa en el concepto de utilización de barro arcilloso para la ejecución de muros, aunque el adobe no experimenta los cambios físico-químicos de la cocción. El ladrillo es la versión irreversible del adobe, producto de la cocción a altas temperaturas(350º). Las características del ladrillo con el que se trabajo son: Dimensiones: 24 x 14 x 9 Propiedades mecánicas: (según la norma) f‟m = 65 kg/cm2 f‟v = 8.1 kg/cm2 MORTERO Los egipcios no lo empleaban en la construcción de los grandes edificios de piedra. Sin embargo entre los bloques calizos del revestimiento de la Gran Pirámide se utilizó una especie de mortero, posiblemente para facilitar su deslizamiento y óptimo ajuste al colocarlos. Norma: El mortero estará constituido por una mezcla de aglomerantes y agregado fino a los cuales se añadirá la máxima cantidad de agua que proporcione una mezcla trabajable, adhesiva y sin segregación del agregado Otro: El mortero es una mezcla de conglomerantes inorgánicos, áridos y agua, y posibles aditivos que sirven para pegar elementos de construcción tales como ladrillos, piedras, bloques de hormigón, etc.
  • 48. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Las características del mortero con el que se trabajo son: Mortero tipo P2 C/A = 1/5 Cemento tipo 1P Agregado fino MF=1.6 a 2.5 REFRENTADO Se utilizo para el capping una mezcla de cemento + yeso + agua, conocido como diablo fuerte. Este refrentado o capping se coloca en las esquinas del murete, las cuales van a estar en contacto con los cabezales metálicos del equipo.
  • 49. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Las características del capping con el que se trabajo son: Mezclar primero Agua con cemento, luego agregar el yeso Proporción cemento/yeso = 3/1 Agua : según la trabajabilidad III. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO GEOMETRIA Las longitudes serán como mínimo de 60 x 60 y un máximo de 68 x 68 aproximadamente Colocados en 6 hiladas de 2.5 ladrillos por hilada aproximadamente con una junta de 1.5 cm CONTRUCCION Se seleccionaron los ladrillos eliminando los que tenían esquinas defectuosas o rajaduras, posteriormente se efectuó el corte de las unidades para el asentando de las mismas El mortero utilizado fue cemento arena en una proporción de 1:4. No se utilizo mortero con cal
  • 50. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA En el asentado de las unidades se trato de controlar la verticalidad de los muros , los espesores de juntas, y las alturas de las hiladas. Finalmente se realizo el curado de los muretes. No se uso curado con brocha La construcción de los muretes finalizo el 15 de junio ENSAYO De cada murete se midió las longitudes de sus lados y la longitud diagonal Se traslado los muretes desde el lugar de construcción, hacia el laboratorio evitando sacudidas, saltos y volteos. El ensayo se realizo el 13 julio a una edad de 28 días Se preparo el equipo a compresión. Se coloco el murete verificando la posición correcta del mismo, centrando los cabezales tanto superior como inferior
  • 51. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Para el montaje de los muretes no se empleo ningún instrumento adicional Se aplico la fuerza de manera continua a una velocidad constante 67-69 cm 67-69 cm 95- 96 cm
  • 52. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA IV. MEMORIA DE CALCULO Calculamos la resistencia característica a compresión diagonal ( con los datos de la celda de carga. Resistencia a compresión diagonal (v'm) La resistencia a compresión diagonal de cada murete ( ) se obtuvo dividiendo la carga de rotura entre el área de la diagonal: Donde: Carga de rotura en kg. = Lados del murete. Dimensión Diagonal Espesor del murete. Área de la diagonal Resistencia a la compresión diagonal en kg/cm2.
  • 53. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA La resistencia característica ( de cada técnica se halló restando una desviación estándar ( ) al valor promedio de los 3 muretes ensayados. El restar una desviación estándar al valor promedio, estadísticamente, significa que el 84% de los muretes ensayados tendrá una resistencia mayor que el valor característico. Muretes con junta de 1.5 cm 4 pulg^2 5,73 cm 15 mm Area del piston universal Diamtreo del piston original Espesor de junto de mortero CODIGO L1 (cm) L2 (cm) H1 (cm) H2 (cm) t1 (cm) t2 (cm) B-1 68.60 66.90 68.00 67.60 14.50 14.14 B-2 67.70 69.00 68.30 68.20 14.40 14.30 B-3 67.70 68.00 67.50 67.80 14.30 14.00 ESPESORLONGITUD ALTURA CODIGO INICIAL (PSI) FINAL (PSI) NETA (PSI) B-1 1200 5100 3900 B-2 1200 4950 3750 B-3 1200 5400 4200
  • 54. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES RESULTADOS  De acuerdo al análisis de datos de los ensayos de compresión diagonal de los muretes de albañilería para la junta de mortero de 15mm obtenemos los siguientes resultados:  Para dichos resultados obtenemos:  promedio de Vm: Vmp (kg/cm²) 5.22  desviación estándar: σ 0.358  resistencia a corte puro final (V‟m) CODIGO Lp (cm) Hp (cm) tp (cm) D (cm) P (Lb) P (Kg) A (m^2) B-1 67.75 67.80 14.32 95.81 15600.00 7076.04 1372.04 B-2 68.35 68.25 14.35 96.66 15000.00 6803.88 1387.09 B-3 67.85 67.65 14.15 95.95 16800.00 7620.35 1357.75 CODIGO EDAD V'm (kg/cm^2) B-1 28 5.157 B-2 28 4.905 B-3 28 5.612 V'm (kg/cm^2) 5.22 σ 0.72 V'm (kg/cm^2) 4.51 CV 13.72 CODIGO EDAD Vm (kg/cm²) B-1 28 5.157 B-2 28 4.905 B-3 28 5.612
  • 55. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA Vm (kg/cm²) 5.22+/- 0.72 V'm (kg/cm²) 4.86  dispersión porcentual de resultados: CV% 13.72 CONCLUSIONES  De acuerdo a la norma E-070 , con respecto a las resistencias características de albañilería a corte puro (V‟m), no cumplimos con dichas resistencia requerida. Debido a que V´m es : Y la Norma establece un V´m V'm (kg/cm²) 4.86 NORMA V'm (kg/cm²) 8.1  El resultado obtenido de la resistencia a corte puro (V‟m) es debido a muchos factores entre ellos tenemos: - La adherencia entre la unidad de albañilería y el mortero no fue la adecuada, ya que el mortero penetro mas de la mitad de la altura de las perforaciones de la unidad - otro factor fue la succion de la unidad que influyo en la adherencia del mortero ya que el porcentaje de succion de la unidad es 73.6 gr/cm2 por minuto  los tipos de fallas que se dieron durante el ensayo fueron son; - Trituración local de la unidad ubicada en la zona de contacto con el cabezal angular del equipo de ensayo. - Solo un murete cumplió con la falla típica por corte, esto debido a que no hubo un buen relleno con mortero a las unidades que iban en contacto con el cabezal de ensayo. La máxima dispersión aceptable es 30%, para lo cual cumplimos dicha dispersión
  • 56. ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA “A” ENSAYOS A LA UNIDAD DE ALBAÑILERIA ING. FERNANDO ENCISO PERALTA - Las fallas locales en los puntos de apoyo se dieron por no colocar cabezal de apoyo con rotula en uno de los extremos, generando un momento en el apoyo, esto debido a la dimensión de las muestras. RECOMENDACIONES  Control exhaustivo a la mano de obra durante la elaboración de las muestras de muretes.  Verificar la adherencia entre mortero y unidad a la hora de la construcción del murete  Verificación del correcto llenado de los alveolos de las unidades en la zona de aplicación de carga para minimizar riesgos por fallas locales o en los apoyos.  Implementar un nuevo sistema que permita ensayar muretes de hasta 70 cm de longitud diagonal para una aplicación adecuada de rotulas