©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
Programa de
reforzamiento
universitario
Análisis y Diseño de elementos de Albañilería Confinada para Universitarios
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
Módulo 2:
Estudio de
materiales
Análisis y Diseño de elementos de Albañilería Confinada para Universitarios
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
1. Sobre la albañilería confinada
2. Propiedades físicas y mecánicas de las
componentes de la albañilería
3. Propiedades de la albañilería
Análisis y Diseño de elementos de Albañilería Confinada para Universitarios
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
Sobre la
albañilería
Confinada 1.1. Unidades de albañilería
1.2. Mortero
1.3. Acero de refuerzo
1.4. Concreto
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
Clasificación de las componentes de la albañilería
Unidades ADHERIDAS entre si por algún
material (mortero).
UNIDAD Mortero
ALBAÑILERÍA
Piedras
Adobe
Barro
Cemento
Tapial
Ladrillo
Bloque
UNIDADES
Material Piedra Tierra
Arcilla Sillico-cal Concreto
Orificios Sólidas Huecas
Alveolares Tubulares
Dimensiones Ladrillos Bloques
Artesanal S-Industrial Industrial
Fab.
Función Portante N-Portante
Simple Armada Confinada
Acero
Fabricación Artesanal Industrial
MORTERO
ALBAÑILERÍA
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por sus dimensiones
Ladrillo
Aquella unidad cuyas
dimensiones permiten que
pueda ser manipulada con
una sola mano,
Ancho: 11 a 14 cm
Largo: 23 a 29 cm
Altura: 6 a 9 cm
Peso: 3 a 6 kg
Bloque
Aquella unidad cuyas
dimensiones requieren ser
manipulada con ambas
manos.
Ancho: 14 a 19 cm
Largo: 19 a 39 cm
Altura: 19 cm
Peso: 12 a 20 kg
Dimensiones
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
Material
Piedra
Fragmento de
esa materia
mineral sin
forma
determinada,
generalmente
de pequeño o
medio
tamaño.
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
ENSAYOS EXPERIMENTALES DE IDENTIFICACIÓN MODAL PARA LA PROTECCIÓN SISMICA DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO DE MAMPOSTERÍA DE PIEDRA
(Aguilar, Rafael et al., 2014)
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
Material
Tierra
Adobe:
Tapial:
Quincha:
BTC:
Rammed
earth:
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
ENSAYOS EXPERIMENTALES DE IDENTIFICACIÓN MODAL PARA LA PROTECCIÓN SISMICA DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO DE MAMPOSTERÍA DE TIERRA
(Aguilar, Rafael et al., 2014)
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
Material
Arcilla
Material
sedimentario de
partículas muy
pequeñas de sili
catos de alúmin
a hidratados,
además de otros
minerales como
el caolín, la
montmorillonita
y la illita.
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
Fabricación
Artesanales
Semi-
Industriales
Industriales
Extracción
y tamizado
Picos,
lampas y
carretillas
Palas
metálicas
Molienda
Apisonada
Molino
Añadir agua y
arena dejando
dormir
durante un día
Mezclado
Dosificación
al peso y
amasadas
Moldeado Secado Quemado
Con fuerza
manual en
moldes de
madera
Prensas
manuales
Prensas
hidráulicas
con carga de
500 ton o
extrusoras
Tendal al aire
libre
Horno con
temperatura
regulable
hasta los
200 °C
Hornos
abiertos con
quemadores
de leña o
petróleo
Hornos tipo
túnel con
quemadores
de petróleo o
de carbón
molido
Hornos con
cámaras de
limpieza y
maquinas
empaquetado
ras.
Transporte
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
Material
Concreto
Unidad
prefabricada,
elaborado con
hormigones
finos o
morteros de
cemento
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
Fabricación
Artesanales
Semi-
Industriales
Industriales
Extracción
y tamizado
A mano con
lampa
Maquina
dosificadora
con silos de
cemento y
agregados
Mezclado Moldeado Curado
Se realiza con moldes metálicos,
compactado con pisones y
curado dos veces al día durante 7
días consecutivos.
Rendimiento: 200 und/día
Se realiza por vibro-compactación
utilizando maquina estacionarias.
Rendimiento:
80000 und/día
Regado con
manguera o
sumergidos en tinas
de agua por 7 días.
En cámaras de vapor
a 50º, cámaras de
autoclave (150º. A 6-10
atm) o con riego por
aspersión
Transporte
Canteras no
certificadas
Canteras
certificadas
Se realiza por vibro-compactación
utilizando ponedoras portátiles
Rendimiento:
2000 und/día
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
Material
Sillico-Cal
Unidad de
albañilería
compuesta de
una mezcla de
arena fina
natural, cal
hidratada y
agua
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
Fabricación
Industrial
Extracción
Extracción
de su
cantera
principal
ubicada en
el cerro
“Lomo de
Corvina”
Dosificado
Por cada
90% de
Arena se
añaden 10%
de cal.
Mezclado
A la
dosificación
se añade
agua.
Hidratación Moldeo Curado
Se deja
reposar la
mezcla en
unos silos
“reactores”
durante 3
horas
Par el
moldeo de
las unidades
se utilizan
prensas
hidráulicas
que aplican
unas 500
toneladas de
carga.
Las unidades
se endurecen
curándolas a
vapor en
cámaras de
autoclave con
elevada
presión (entre
8 a 17
atmosferas)
Transporte
Fuente
http://www.mineraluren.com/Pro
cesos_Ladrillos.html
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
15% de
carbonato de calcio.
Color amarillento
Arcilla
Calcáreas No Calcáreas
5% de
óxido de hierro
Tono rojizo
+ Arena -> Reducen la contracción por secado
Silico-calcareo
10% Cal hidratada
normalizada
90% Arena (75% sílice)
Color blanco grisáceo,
aunque se pueden añadir
pigmentos para cambiar
color.
Concreto
X% Cemento
Y% Arena
Z% Confitillo (1/4”)
Slump = 1”
Tono gris verdoso, textura
usual es gruesa, con poro
abiertos.
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación
Texturas según material
Piedra Adobe Tapial Arcilla Sillico-cal
Concreto
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por sus huecos (alvéolos)
Solidos
Puede tener huecos
perpendiculares a la cara
de asiento. El área de
vacíos está limitada al 30%
del área bruta de la cada
de asiento. (E.070 2006)
Huecos
Tienen huecos o
perforaciones
perpendiculares a la
cara de asiento que
representa más del
30% de su área bruta.
Alveolares
Aquellas que presentan
grandes huecos
perpendiculares a la
superficie de asiento.
Tubulares
Tiene huecos o
perforaciones
paralelas a la cara
de asiento. No hay
limitaciones de área.
El área de vacíos está limitada al
25% del área bruta de la cada de asiento.
(ININVI 1982)
NOTA: En la norma E.070 se estableció
el porcentaje indicado, luego de
muchos ensayos de carga lateral cíclica
hechos en muros confinados, donde
pudo notarse la trituración de los
ladrillos huecos para derivas inferiores
al límite de 0.005 establecido por la
Norma Sísmica E.030 para las
edificaciones de albañilería confinada.
Por ello, en la Norma E070 se específica
que las unidades sólidas son las que se
deben emplear para la construcción de
muros portantes confinados.
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
Sobre la
albañilería
Confinada 1.1. Unidades de albañilería
1.2. Mortero
1.3. Acero de refuerzo
1.4. Concreto
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.2. Mortero -> Clasificación por su material prima
Cemento Portland Tipo I -> Resistencia
Arena Gruesa -> Estabilidad volumétrica
Agua -> Hidratar al cemento
Cal Hidratada Normalizada-> Trabajabilidad y
retentividad (retarda la evaporación del agua)
Materia prima
Funciones:
- Adherencia. Sellar las juntas contra penetración de aire y
de la humedad.
- Resistencia. por lo que debe ser parecida al de la unidad.
Recomendaciones
1. De ser posible, si se compacta el mortero en
cada perforación de la unidad, ya que ensayos
demuestran que la resistencia al corte se
incrementa en 50%
2. Una forma práctica de comprobar la
trabajabilidad del mortero, consiste en pegar
dos unidades y separarlas después de un
minuto; deberá observarse que el mortero
cubre toda la superficie superior.
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.2. Mortero -> Clasificación por su fabricación
Peso
volumétrico:
1500 kg/m3 y
se
comercializa
en bolsas de 1
pie^3.
Materia Prima
Artesanal
Cemento
Cal hidratada
normalizada
Arena
Gruesa
Agua
Industriales
Peso
volumétrico:
640 kg/m3 y la
normalización
obedece a que
no deben existir
partículas muy
finas.
El agua deberá
ser potable, libre
de materias
orgánicas y de
sustancias
deletéreas
(aceites, ácidos,
etc).
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
Sobre la
albañilería
Confinada 1.1. Unidades de albañilería
1.2. Mortero
1.3. Acero de refuerzo
1.4. Concreto
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.3. Acero estructural
El acero va colocado en forma
concentrada en los elementos de
confinamiento, formando canastillas
compuestas con barras longitudinales y
estribos; en cierto casos, se requiere de
barras de acero continuas
horizontalmente en algunas hiladas del
muro. (San Bartolomé et. al., 2018)
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
1.4. Concreto
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
Propiedades
físicas y
mecánicas 2.1. Variabilidad
2.2. Unidades de albañilería
2.3. Mortero
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.1. Variabilidad -> Fuentes de dispersión
La variabilidad es una medida de la dispersión
de los datos en una distribución, sea esta
teórica o de una muestra; medidas
de variabilidad son la varianza, la desviación
estándar, cuartiles o deciles, y rango.
Fuentes de dispersión
Se asume que la dispersión en los valores de las
propiedades estructurales, dimensiones y otra
se ajusta a la curva de DISPERSIÓN NORMAL.
(Gallegos, 2005)
Promedio (X)
Desviación
estándar (σ)
Coeficiente de
variación (V)
Valor característico
https://bookdown
.org/dietrichson/
metodos-
cuantitativos/prop
iedades-de-la-
curva-normal.html
¿Cómo
medir
la
dispersión?
Número
de
resultados
-14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 mm
Evaluación
estadística de la
diferencia entre
el largo de un
ladrillo y el largo
del ladrillo
nominal
2
4
6
16
19
20
12
9
2
∆𝐿 = 𝐿𝑛 − 𝑙
𝐿𝑛 = 200 𝑚𝑚
𝑀𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = 90 𝑢𝑛𝑑
Adaptado de: ALBAÑILERÏA ESTRUCTURAL(Gallegos,2005)
¿Que es la Variabilidad?
Valor teórico o ideal
de cualquier cosa que
pueda ser
cuantificable, que
sirve para
estandarizar las
medidas.
Valor que se obtiene
producto de una
medición, que induce
variabilidad en función
a las fuentes de
dispersión.
Valor nominal (L) Valor real (l)
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.1. Variabilidad -> Medidas de variabilidad
𝑆𝑒𝑎 𝑥 , 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒
Medidas de tendencia central Medidas de dispersión
Promedio (X)
𝑋 =
𝑥 + 𝑥 + ⋯ + 𝑥
𝑛
=
∑ 𝑥
𝑛
Lo que significa que el ladrillo promedio
es X mm más largo o corto que valor
nominal. También denominado MEDIA
Mediana (Me)
𝑆𝑖 "n" es impar → 𝑀𝑒 = 𝑥
𝑆𝑖 "n" es par → 𝑀𝑒 =
𝑥 𝑥
2
𝑆𝑒𝑎, 𝑥 + 𝑥 + ⋯ + 𝑥
𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟
Moda (Mo)
𝑀𝑜 = 𝑥 , 𝑥 𝑒𝑠 𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑑𝑎𝑡𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑚á𝑠 𝑠𝑒 𝑟𝑒𝑝𝑖𝑡𝑒
Desviación
estándar (σ)
Coeficiente de
Variación (CV)
Este indica cuán cerca están
agrupados alrededor del promedio,
los resultados de ensayos individuales.
Permite comparar pruebas distintas de
un mismo material o pruebas en
diferentes materiales dando una idea de
la dispersión relativa.
𝜎 =
𝑥 − 𝑋 + 𝑥 − 𝑋 + ⋯ + 𝑥 − 𝑋
(𝑛 − 1)
𝑉 =
σ
𝑋
× 100
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.1. Variabilidad -> Datos estadísticos
(Casabone, 2005) (Casabone, 2005)
La importancia de este modo de presentar la variabilidad de
un material de ingeniería aparece al COMPARAR pruebas
distintas de un mismo o diferentes materiales de ingeniería.
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
Propiedades
físicas y
mecánicas 2.1. Variabilidad
2.2. Unidades de albañilería
2.3. Mortero
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Unidades de albañilería -> Propiedades físico mecánicas
Conocerlas es necesario, básicamente para
tener una idea sobre la resistencia de la
albañilería y su durabilidad.
Propiedades
mecánicas
Resistencia de la albañilería
Resistencia a la compresión
(f’b) y durabilidad
Variabilidad dimensional y
alabeo
Succión
Durabilidad de la albañilería
Resistencia a la compresión
(f’b) y tracción (fr)
Eflorescencia
Absorción
Coeficiente de saturación
Propiedades
físicas
NTP (INDECOPI)
NTP 399.613 (2005)
NTP 399.602 - NPT 399.604
(2002)
ITINTEC 331.032, 332.033 y
331.034
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Propiedades físicas y mecánicas -> Muestro
- Sera efectuado a pie de
obra.
- Por cada lote compuesto
por hasta 50 millares de
unidades se seleccionará
una muestra de 10
unidades. (E.070)
- Por cada lote de 100
millares se seleccionara
una muestra de 10 und.
(NTP)
- Sobre ellas se efectuará
las pruebas de Variación
Dimensional y de Alabeo.
- 5 de estas unidades se
ensayarán a compresión
y las otras 5 a absorción
Lote de ladrillos de 50 millares
(Fabrica)
Muestra de 10 unidades
Lote de ladrillos de 20 millares (Obra) Muestra de 10 unidades
Variabilidad
dimensional
Alabeo
Resistencia a la
compresión (f’b)
Absorción
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Propiedades físicas y mecánicas -> Ficha técnica
Solidos Huecos
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas clasificatorias
1. Variación dimensional
- Determina el espesor de las juntas de
albañilería.
- Por cada: (San Bartolomé, 1998)
↑3mm en el espesor
↓15% la resistencia a la compresión.
↓ 15% la resistencia al corte
NORMAS INDECOPI (399.613/ 399.604)
En la unidad se miden las tres dimensiones:
largo x ancho x altura (L x b x h)
PROCEDIMIENTO:
1) La dimensión de cada
arista del espécimen (D
= L, b, h) se toma como
el promedio de 4
medidas (en mm) en la
parte media de cada
cara.
2) Luego, por cada arista,
se calcula el valor
promedio (Dp) de toda
la muestra este valor se
resta de la dimensión
especificada por el
fabricante (De) y luego
se divide entre (De).
h1 h2
h3
h h4
𝐷𝑝 =
∑ 𝑑
𝑛 ℎ𝑝 =
∑ ℎ
𝑛
=
h + h + ℎ + ℎ
4
𝐷𝑒
Valor promedio
Valor nominal
Especificada por el fabricante
Variación dimensional
𝑉 % = 100 ∗
𝐷 − 𝐷
𝐷
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas clasificatorias
2. Alabeo
- El mayor alabeo (concavidad o
convexidad) del ladrillo conduce a un
mayor espesor de la junta.
- Su efecto es similiar al de la variación
adimensional, es decir produce el
aumento o disminución en el
espesor de las juntas de mortero, que
influye en la resistencia a la
compresión y a la fuerza cortante,
NORMA INDECOPI
(399.613)
En la unidad se
miden las tres
dimensiones:
largo x ancho x
altura (L x b x h)
PROCEDIMIENTO:
1) Se realiza colocando la
superficie de asiento de
la unidad sobre una
mesa plana.
2) Introducir una cuÑa
metálica graduada al
milímetro en la zona
más alabeada, también
debe colocarse una
regla que conecte los
extremos
diagonalmente opuesto
de la unidad, para
después introducir la
cuña en el punto de
mayor deflexión.
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas clasificatorias
3. Resistencia a la compresión
NORMA INDECOPI (331..018)
PROCEDIMIENTO:
1) La prueba se realiza en unidades secas, sobre las
superficies de asiento se coloca capping de yeso (si la
unidad tiene mucho alabeo, debe colocarse un
capping de cemento)
2) Luego, se aplica la carga axial a una velocidad de
desplazamiento entre los cabezales de la maquina de
ensayos de 1.25 mm/min; o, en todo caso, se controla la
velocidad de carga de manera que se llegue a la rotura
en 3 o 5 minutos.
3) La resistencia unitaria se expresa como el valor de la
carga de rotura dividida entre el área bruta para todo
tipo de unidad (Sólida o hueca)
4) De acuerdo a la Norma E.070, la resistencia
característica (f’b) es el resultado promedio menos
una desviación estándar (*)
(*) Indica que es aceptable tener hasta un 16% de unidades defectuosas
Resistencia a la compresión
𝑓 𝑏 =
𝑃
𝐴
𝑃 : 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑢𝑟𝑎 (𝑘𝑔)
𝐴 : Á𝑟𝑒𝑎 𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑐𝑚2)
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas no clasificatorias
4. Succión (S), Absorción (A), Densidad (D)
Para este cálculo, se emplean las unidades enteras
provenientes del ensayos de variación dimensional y alabeo,
se sigue el siguiente orden descrito en cada espécimen
Humedad natural
𝐻 % = 100 ×
𝑃 − 𝑃
𝑃
𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙
𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠𝑒𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑢𝑛 ℎ𝑜𝑟𝑜 𝑎 110º𝐶
𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑, 𝑙𝑢𝑒𝑔𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑒𝑟 𝑠𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑑𝑜
𝑠𝑢 𝑐𝑎𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑠𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑢𝑛𝑎 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 3 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑝𝑒𝑙í𝑐𝑢𝑙𝑎
𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎, 𝑑𝑢𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 1 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜
𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎, 𝑙𝑢𝑒𝑔𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑒𝑟
𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 24 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑝𝑜𝑧𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎.
𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑙𝑒𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎,
𝑙𝑢𝑒𝑔𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑒𝑟 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑢𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 5 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑏𝑢𝑙𝑙𝑖𝑐𝑖ó𝑛
𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑑𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑓𝑟í𝑎
Absorción
𝐴 % = 100 ×
𝑃 − 𝑃
𝑃
Absorción máxima
𝐴 % = 100 ×
𝑃 − 𝑃
𝑃
Coeficiente de saturación
𝐶𝑆 =
𝐴
𝐴
Succión (gr/200 cm2-min)
200 × 𝑃 − 𝑃
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑠𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜
Volumen (cm3)
𝑉 = 𝑃 − 𝑃
Área Neta (cm2)
𝐴 =
𝑉
ℎ
𝐷 =
𝑃
𝑉
Densidad (gr/cm3)
Luego se calcular los siguientes valores, para después promediarlos en toda la muestra:
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas no clasificatorias
4. Succión (S), Absorción (A), Densidad (D)
NORMA INDECOPI (339.604 – 399.613)
Balanza Horno
Prueba de succión Prueba de absorción
RECOMENDACIONES:
La succión de las unidades antes de asentarlas debe
estar comprendida entre 10 y 20 gr/(200 cm2-min); de
lo contrario succionará el agua del mortero,
endureciéndolo.
En su estado natural, los ladrillos industriales de arcilla
tiene aprox. Una succión del orden de 40; y los
artesanales; de 80, por lo que requieren un tratamiento
previo al asentado.
Las unidades con CS mayores que 0.85 son demasiado
absorbentes (muy porosas) y, por tanto, poco durables.
Por ende, la Norma restringe que la absorción no debe
sobrepasar el 22% de CV en caso de unidades de arcilla
y sílice-calcáreas, y 12% para concreto.
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas no clasificatorias
5. Resistencia a tracción por flexión NORMA INDECOPI (399.613) y ASTM C67-91
Su evaluación debería realizarse cuando:
- Se esté en la incertidumbre de utilizar unidades
de la misma clase, pero provenientes de fabricas
distintas;
- Cuando se tenga un alto alabeo que puede
conducir a la unidad a una falla de tracción por
flexión durante el asentado.
Resistencia a la tracción (kg/cm2)
𝑓 𝑡 =
𝑀 × 𝑐
𝐼
=
3𝑃𝐿
2𝑏ℎ
𝑏: 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 (cm)
𝑐 =
ℎ
2
PROCEDIMIENTO:
1) Consiste en someter la unidad a la acción de
una carga concentrada (cuchilla al centro)
creciente, a una velocidad de desplazamiento
entre los cabezales de la maquina de ensayos
de 1.25 mm/min.
2) Luego se calcula f’t, mediante la aplicación de la
fórmula de flexión simple de resistencia de
materiales.
ℎ: 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑐𝑚)
𝐿: 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎𝑝𝑜𝑦𝑜𝑠 (𝑐𝑚)
𝑃: 𝑀á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎 (𝑘𝑔)
𝑀: 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎 (𝑘𝑔 − 𝑐𝑚)
𝑀 =
𝑃𝐿
4
𝑃
ℎ
𝐿
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Unidades de albañilería -> Eflorescencia
https://fachadas-casas.com/casas-y-
viviendas/mantenimiento-de-fachadas-de-casas-de-
ladrillo.html
https://www.slideshare.net/SergioPap/origen-de-las-eflorescencias-octubre-16-2013
https://www.pinterest.es/pin/504544583119
54109/
https://es.decorexpro.com/kirpich/vysoly-na-kladke/
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Unidades de albañilería -> Eflorescencia
6. Eflorescencia
NORMA INDECOPI (399.613) – ASTM C- 67
Se debe a la presencia de sales (básicamente
sulfatos):
- en la misma unidad o
- en la arena del mortero
Estas sales atacan químicamente a la unidad,
afectando su durabilidad, su adherencia con
el mortero y destruyendo su superficie.
Se producen cuando las sales se derriten al
entrar en contacto con el agua y afloran por
los poros de la unidad o del mortero hacia la
superficie
PROCEDIMIENTO:
1) Se toma como una muestra de 10 unidades que se divide en dos grupos.
1) Cada grupo se coloca en una bandeja (espaciando las unidades cada 5 cm).
La misma que tiene una altura de agua de 25 mm.
2) Esta operación se hace en una cámara de humedad controlada (30 a 70%
de humedad), exenta de corrientes de aire.
3) Transcurrido 7 días, las unidades se secan durante 24 horas en un horno a
110ºC, para luego dejarlas enfría a temperatura ambiental.
4) Finalmente, se aprecia la diferencia de colores entre los vértices y la zona
central. Dependiendo de la aparición de manchas blancas, la unidad se
puede calificar como Eflorecida, Ligeramente eflorecida, o sin eflorescencia.
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Unidades de albañilería -> Eflorescencia
¿FACTORES? RECOMENDACIONES GENERALES PARA MINIMIZAR EL RIESGO DE EFLORESCENCIA:
1. Cuidado del Ladrillo
2. Cuidado de los materiales 3. Cuidado las condiciones
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.2. Unidades de albañilería -> Criterios de aceptación
CRITERIOS DE ACEPTACIÖN DE
LAS UNIDADES DE ALBAÑILERÍA
CUANTITATIVOS CUALITATIVOS
Unidades producidas
industrialmente -> V ≤ 20%
Unidades producidas
artesanalmente -> V ≤ 40%
Absorción de las unidades
de arcilla ≤ 22%
La unidad de albañilería no
tendrá materias extrañas en sus
superficies o en su interior.
La unidad de albañilería no
tendrá resquebrajaduras,
fracturas, hendiduras grietas u
otros defectos similares que
degraden su durabilidad o
resistencia
La unidad de albañilería no
tendrá manchas de origen
salitroso
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
Propiedades
físicas y
mecánicas 2.1. Variabilidad
2.2. Unidades de albañilería
2.3. Mortero
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.3. Mortero -> Propiedades físico mecánicas
Conocerlas es necesario, básicamente para
tener una idea sobre la resistencia del
mortero y su trabajabilidad
Trabajabilidad del mortero
Granulometría en la arena
gruesa
Retentividad
Compresión en probetas
cúbicas de mortero
Consistencia (Temple o
fluidez)
Resistencia del mortero
Normas NTP 399.607
y 399.610.
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.3. Mortero -> Trabajabilidad
1. Consistencia
Se define como la capacidad que tiene
una mezcla de poder fluir o de ser
trabajar con el badilejo
2. Retentividad
Se define como la capacidad que tiene una mezcla
para mantener su consistencia, o de continuar
siendo trabajable después de un tiempo.
PROCEDIMIENTO: (Mesa de sacudidas)
1) Sobre un molde tronco – cónico (Do = 10 cm) se vacía
la mezcla compactándola con un pisón en 2 capas.
2) Luego se desmolda, se aplica 25 golpes verticales y se
mide el incremento del diámetro inicial (de Do a D1)
𝐹𝑙𝑢𝑖𝑑𝑒𝑧 = 100 ×
𝐷 − 𝐷𝑜
𝐷
Fluidez optima
= 120%
Esta solo sirve para fines de investigación, las que
terminan dando recomendaciones como:
.
- Uso de la cal en unidades que se asientan en seco
- Slump de unas 6” en el cono de Abrams
PROCEDIMIENTO: (Mesa de sacudidas)
1) Se utiliza la misma mezcla ensayada previamente a
fluidez, pero extrayendo el agua en una cámara de
vacíos durante un minuto. Se recomienda D2/D1 < 0.8
©TEDI-PERÚ Jens Anthony Cabrera Meza
ALBAÑILERÍA CONFINADA
2.3. Mortero -> Resistencia
3. Resistencia a la compresión 4. Granulometría
PROCEDIMIENTO: (Mesa de sacudidas)
1) Preparar probetas cúbicas de 5 cm de lado, vaciadas en
moldes metálicos, y curadas durante 28 días en agua.
2) El ensayo se realiza a una velocidad de 1.25 mm por
minutos entre los cabezales de la máquina universal.
Este ensayo solo sirve para verificar la calidad del mortero,
medida a través de la dispersión de los resultados.
Respecto a la interacción unidad-mortero, la norma UBC
(Uniform Building Code – California) específica utilizar como
mezcla para las probetas, una capa de 15 mm de espesor
colocada previamente sobre la unidad durante un minuto.
ASTM C-579

programa de reforzamiento universitario 2024

  • 1.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza Programa de reforzamiento universitario Análisis y Diseño de elementos de Albañilería Confinada para Universitarios
  • 2.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza Módulo 2: Estudio de materiales Análisis y Diseño de elementos de Albañilería Confinada para Universitarios
  • 3.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza 1. Sobre la albañilería confinada 2. Propiedades físicas y mecánicas de las componentes de la albañilería 3. Propiedades de la albañilería Análisis y Diseño de elementos de Albañilería Confinada para Universitarios
  • 4.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza Sobre la albañilería Confinada 1.1. Unidades de albañilería 1.2. Mortero 1.3. Acero de refuerzo 1.4. Concreto
  • 5.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA Clasificación de las componentes de la albañilería Unidades ADHERIDAS entre si por algún material (mortero). UNIDAD Mortero ALBAÑILERÍA Piedras Adobe Barro Cemento Tapial Ladrillo Bloque UNIDADES Material Piedra Tierra Arcilla Sillico-cal Concreto Orificios Sólidas Huecas Alveolares Tubulares Dimensiones Ladrillos Bloques Artesanal S-Industrial Industrial Fab. Función Portante N-Portante Simple Armada Confinada Acero Fabricación Artesanal Industrial MORTERO ALBAÑILERÍA
  • 6.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por sus dimensiones Ladrillo Aquella unidad cuyas dimensiones permiten que pueda ser manipulada con una sola mano, Ancho: 11 a 14 cm Largo: 23 a 29 cm Altura: 6 a 9 cm Peso: 3 a 6 kg Bloque Aquella unidad cuyas dimensiones requieren ser manipulada con ambas manos. Ancho: 14 a 19 cm Largo: 19 a 39 cm Altura: 19 cm Peso: 12 a 20 kg Dimensiones
  • 7.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación Material Piedra Fragmento de esa materia mineral sin forma determinada, generalmente de pequeño o medio tamaño.
  • 8.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación ENSAYOS EXPERIMENTALES DE IDENTIFICACIÓN MODAL PARA LA PROTECCIÓN SISMICA DEL PATRIMONIO HISTÓRICO DE MAMPOSTERÍA DE PIEDRA (Aguilar, Rafael et al., 2014)
  • 9.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación Material Tierra Adobe: Tapial: Quincha: BTC: Rammed earth:
  • 10.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación ENSAYOS EXPERIMENTALES DE IDENTIFICACIÓN MODAL PARA LA PROTECCIÓN SISMICA DEL PATRIMONIO HISTÓRICO DE MAMPOSTERÍA DE TIERRA (Aguilar, Rafael et al., 2014)
  • 11.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación Material Arcilla Material sedimentario de partículas muy pequeñas de sili catos de alúmin a hidratados, además de otros minerales como el caolín, la montmorillonita y la illita.
  • 12.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación Fabricación Artesanales Semi- Industriales Industriales Extracción y tamizado Picos, lampas y carretillas Palas metálicas Molienda Apisonada Molino Añadir agua y arena dejando dormir durante un día Mezclado Dosificación al peso y amasadas Moldeado Secado Quemado Con fuerza manual en moldes de madera Prensas manuales Prensas hidráulicas con carga de 500 ton o extrusoras Tendal al aire libre Horno con temperatura regulable hasta los 200 °C Hornos abiertos con quemadores de leña o petróleo Hornos tipo túnel con quemadores de petróleo o de carbón molido Hornos con cámaras de limpieza y maquinas empaquetado ras. Transporte
  • 13.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación Material Concreto Unidad prefabricada, elaborado con hormigones finos o morteros de cemento
  • 14.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación Fabricación Artesanales Semi- Industriales Industriales Extracción y tamizado A mano con lampa Maquina dosificadora con silos de cemento y agregados Mezclado Moldeado Curado Se realiza con moldes metálicos, compactado con pisones y curado dos veces al día durante 7 días consecutivos. Rendimiento: 200 und/día Se realiza por vibro-compactación utilizando maquina estacionarias. Rendimiento: 80000 und/día Regado con manguera o sumergidos en tinas de agua por 7 días. En cámaras de vapor a 50º, cámaras de autoclave (150º. A 6-10 atm) o con riego por aspersión Transporte Canteras no certificadas Canteras certificadas Se realiza por vibro-compactación utilizando ponedoras portátiles Rendimiento: 2000 und/día
  • 15.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación Material Sillico-Cal Unidad de albañilería compuesta de una mezcla de arena fina natural, cal hidratada y agua
  • 16.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación Fabricación Industrial Extracción Extracción de su cantera principal ubicada en el cerro “Lomo de Corvina” Dosificado Por cada 90% de Arena se añaden 10% de cal. Mezclado A la dosificación se añade agua. Hidratación Moldeo Curado Se deja reposar la mezcla en unos silos “reactores” durante 3 horas Par el moldeo de las unidades se utilizan prensas hidráulicas que aplican unas 500 toneladas de carga. Las unidades se endurecen curándolas a vapor en cámaras de autoclave con elevada presión (entre 8 a 17 atmosferas) Transporte Fuente http://www.mineraluren.com/Pro cesos_Ladrillos.html
  • 17.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación 15% de carbonato de calcio. Color amarillento Arcilla Calcáreas No Calcáreas 5% de óxido de hierro Tono rojizo + Arena -> Reducen la contracción por secado Silico-calcareo 10% Cal hidratada normalizada 90% Arena (75% sílice) Color blanco grisáceo, aunque se pueden añadir pigmentos para cambiar color. Concreto X% Cemento Y% Arena Z% Confitillo (1/4”) Slump = 1” Tono gris verdoso, textura usual es gruesa, con poro abiertos.
  • 18.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por su materia prima y fabricación Texturas según material Piedra Adobe Tapial Arcilla Sillico-cal Concreto
  • 19.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.1. Unidades de albañilería -> Clasificación por sus huecos (alvéolos) Solidos Puede tener huecos perpendiculares a la cara de asiento. El área de vacíos está limitada al 30% del área bruta de la cada de asiento. (E.070 2006) Huecos Tienen huecos o perforaciones perpendiculares a la cara de asiento que representa más del 30% de su área bruta. Alveolares Aquellas que presentan grandes huecos perpendiculares a la superficie de asiento. Tubulares Tiene huecos o perforaciones paralelas a la cara de asiento. No hay limitaciones de área. El área de vacíos está limitada al 25% del área bruta de la cada de asiento. (ININVI 1982) NOTA: En la norma E.070 se estableció el porcentaje indicado, luego de muchos ensayos de carga lateral cíclica hechos en muros confinados, donde pudo notarse la trituración de los ladrillos huecos para derivas inferiores al límite de 0.005 establecido por la Norma Sísmica E.030 para las edificaciones de albañilería confinada. Por ello, en la Norma E070 se específica que las unidades sólidas son las que se deben emplear para la construcción de muros portantes confinados.
  • 20.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza Sobre la albañilería Confinada 1.1. Unidades de albañilería 1.2. Mortero 1.3. Acero de refuerzo 1.4. Concreto
  • 21.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.2. Mortero -> Clasificación por su material prima Cemento Portland Tipo I -> Resistencia Arena Gruesa -> Estabilidad volumétrica Agua -> Hidratar al cemento Cal Hidratada Normalizada-> Trabajabilidad y retentividad (retarda la evaporación del agua) Materia prima Funciones: - Adherencia. Sellar las juntas contra penetración de aire y de la humedad. - Resistencia. por lo que debe ser parecida al de la unidad. Recomendaciones 1. De ser posible, si se compacta el mortero en cada perforación de la unidad, ya que ensayos demuestran que la resistencia al corte se incrementa en 50% 2. Una forma práctica de comprobar la trabajabilidad del mortero, consiste en pegar dos unidades y separarlas después de un minuto; deberá observarse que el mortero cubre toda la superficie superior.
  • 22.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.2. Mortero -> Clasificación por su fabricación Peso volumétrico: 1500 kg/m3 y se comercializa en bolsas de 1 pie^3. Materia Prima Artesanal Cemento Cal hidratada normalizada Arena Gruesa Agua Industriales Peso volumétrico: 640 kg/m3 y la normalización obedece a que no deben existir partículas muy finas. El agua deberá ser potable, libre de materias orgánicas y de sustancias deletéreas (aceites, ácidos, etc).
  • 23.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza Sobre la albañilería Confinada 1.1. Unidades de albañilería 1.2. Mortero 1.3. Acero de refuerzo 1.4. Concreto
  • 24.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.3. Acero estructural El acero va colocado en forma concentrada en los elementos de confinamiento, formando canastillas compuestas con barras longitudinales y estribos; en cierto casos, se requiere de barras de acero continuas horizontalmente en algunas hiladas del muro. (San Bartolomé et. al., 2018)
  • 25.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 1.4. Concreto
  • 26.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza Propiedades físicas y mecánicas 2.1. Variabilidad 2.2. Unidades de albañilería 2.3. Mortero
  • 27.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.1. Variabilidad -> Fuentes de dispersión La variabilidad es una medida de la dispersión de los datos en una distribución, sea esta teórica o de una muestra; medidas de variabilidad son la varianza, la desviación estándar, cuartiles o deciles, y rango. Fuentes de dispersión Se asume que la dispersión en los valores de las propiedades estructurales, dimensiones y otra se ajusta a la curva de DISPERSIÓN NORMAL. (Gallegos, 2005) Promedio (X) Desviación estándar (σ) Coeficiente de variación (V) Valor característico https://bookdown .org/dietrichson/ metodos- cuantitativos/prop iedades-de-la- curva-normal.html ¿Cómo medir la dispersión? Número de resultados -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 mm Evaluación estadística de la diferencia entre el largo de un ladrillo y el largo del ladrillo nominal 2 4 6 16 19 20 12 9 2 ∆𝐿 = 𝐿𝑛 − 𝑙 𝐿𝑛 = 200 𝑚𝑚 𝑀𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = 90 𝑢𝑛𝑑 Adaptado de: ALBAÑILERÏA ESTRUCTURAL(Gallegos,2005) ¿Que es la Variabilidad? Valor teórico o ideal de cualquier cosa que pueda ser cuantificable, que sirve para estandarizar las medidas. Valor que se obtiene producto de una medición, que induce variabilidad en función a las fuentes de dispersión. Valor nominal (L) Valor real (l)
  • 28.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.1. Variabilidad -> Medidas de variabilidad 𝑆𝑒𝑎 𝑥 , 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒 Medidas de tendencia central Medidas de dispersión Promedio (X) 𝑋 = 𝑥 + 𝑥 + ⋯ + 𝑥 𝑛 = ∑ 𝑥 𝑛 Lo que significa que el ladrillo promedio es X mm más largo o corto que valor nominal. También denominado MEDIA Mediana (Me) 𝑆𝑖 "n" es impar → 𝑀𝑒 = 𝑥 𝑆𝑖 "n" es par → 𝑀𝑒 = 𝑥 𝑥 2 𝑆𝑒𝑎, 𝑥 + 𝑥 + ⋯ + 𝑥 𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 Moda (Mo) 𝑀𝑜 = 𝑥 , 𝑥 𝑒𝑠 𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑑𝑎𝑡𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑚á𝑠 𝑠𝑒 𝑟𝑒𝑝𝑖𝑡𝑒 Desviación estándar (σ) Coeficiente de Variación (CV) Este indica cuán cerca están agrupados alrededor del promedio, los resultados de ensayos individuales. Permite comparar pruebas distintas de un mismo material o pruebas en diferentes materiales dando una idea de la dispersión relativa. 𝜎 = 𝑥 − 𝑋 + 𝑥 − 𝑋 + ⋯ + 𝑥 − 𝑋 (𝑛 − 1) 𝑉 = σ 𝑋 × 100
  • 29.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.1. Variabilidad -> Datos estadísticos (Casabone, 2005) (Casabone, 2005) La importancia de este modo de presentar la variabilidad de un material de ingeniería aparece al COMPARAR pruebas distintas de un mismo o diferentes materiales de ingeniería.
  • 30.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza Propiedades físicas y mecánicas 2.1. Variabilidad 2.2. Unidades de albañilería 2.3. Mortero
  • 31.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Unidades de albañilería -> Propiedades físico mecánicas Conocerlas es necesario, básicamente para tener una idea sobre la resistencia de la albañilería y su durabilidad. Propiedades mecánicas Resistencia de la albañilería Resistencia a la compresión (f’b) y durabilidad Variabilidad dimensional y alabeo Succión Durabilidad de la albañilería Resistencia a la compresión (f’b) y tracción (fr) Eflorescencia Absorción Coeficiente de saturación Propiedades físicas NTP (INDECOPI) NTP 399.613 (2005) NTP 399.602 - NPT 399.604 (2002) ITINTEC 331.032, 332.033 y 331.034
  • 32.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Propiedades físicas y mecánicas -> Muestro - Sera efectuado a pie de obra. - Por cada lote compuesto por hasta 50 millares de unidades se seleccionará una muestra de 10 unidades. (E.070) - Por cada lote de 100 millares se seleccionara una muestra de 10 und. (NTP) - Sobre ellas se efectuará las pruebas de Variación Dimensional y de Alabeo. - 5 de estas unidades se ensayarán a compresión y las otras 5 a absorción Lote de ladrillos de 50 millares (Fabrica) Muestra de 10 unidades Lote de ladrillos de 20 millares (Obra) Muestra de 10 unidades Variabilidad dimensional Alabeo Resistencia a la compresión (f’b) Absorción
  • 33.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Propiedades físicas y mecánicas -> Ficha técnica Solidos Huecos
  • 34.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas clasificatorias 1. Variación dimensional - Determina el espesor de las juntas de albañilería. - Por cada: (San Bartolomé, 1998) ↑3mm en el espesor ↓15% la resistencia a la compresión. ↓ 15% la resistencia al corte NORMAS INDECOPI (399.613/ 399.604) En la unidad se miden las tres dimensiones: largo x ancho x altura (L x b x h) PROCEDIMIENTO: 1) La dimensión de cada arista del espécimen (D = L, b, h) se toma como el promedio de 4 medidas (en mm) en la parte media de cada cara. 2) Luego, por cada arista, se calcula el valor promedio (Dp) de toda la muestra este valor se resta de la dimensión especificada por el fabricante (De) y luego se divide entre (De). h1 h2 h3 h h4 𝐷𝑝 = ∑ 𝑑 𝑛 ℎ𝑝 = ∑ ℎ 𝑛 = h + h + ℎ + ℎ 4 𝐷𝑒 Valor promedio Valor nominal Especificada por el fabricante Variación dimensional 𝑉 % = 100 ∗ 𝐷 − 𝐷 𝐷
  • 35.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas clasificatorias 2. Alabeo - El mayor alabeo (concavidad o convexidad) del ladrillo conduce a un mayor espesor de la junta. - Su efecto es similiar al de la variación adimensional, es decir produce el aumento o disminución en el espesor de las juntas de mortero, que influye en la resistencia a la compresión y a la fuerza cortante, NORMA INDECOPI (399.613) En la unidad se miden las tres dimensiones: largo x ancho x altura (L x b x h) PROCEDIMIENTO: 1) Se realiza colocando la superficie de asiento de la unidad sobre una mesa plana. 2) Introducir una cuÑa metálica graduada al milímetro en la zona más alabeada, también debe colocarse una regla que conecte los extremos diagonalmente opuesto de la unidad, para después introducir la cuña en el punto de mayor deflexión.
  • 36.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas clasificatorias 3. Resistencia a la compresión NORMA INDECOPI (331..018) PROCEDIMIENTO: 1) La prueba se realiza en unidades secas, sobre las superficies de asiento se coloca capping de yeso (si la unidad tiene mucho alabeo, debe colocarse un capping de cemento) 2) Luego, se aplica la carga axial a una velocidad de desplazamiento entre los cabezales de la maquina de ensayos de 1.25 mm/min; o, en todo caso, se controla la velocidad de carga de manera que se llegue a la rotura en 3 o 5 minutos. 3) La resistencia unitaria se expresa como el valor de la carga de rotura dividida entre el área bruta para todo tipo de unidad (Sólida o hueca) 4) De acuerdo a la Norma E.070, la resistencia característica (f’b) es el resultado promedio menos una desviación estándar (*) (*) Indica que es aceptable tener hasta un 16% de unidades defectuosas Resistencia a la compresión 𝑓 𝑏 = 𝑃 𝐴 𝑃 : 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑢𝑟𝑎 (𝑘𝑔) 𝐴 : Á𝑟𝑒𝑎 𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑐𝑚2)
  • 37.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas no clasificatorias 4. Succión (S), Absorción (A), Densidad (D) Para este cálculo, se emplean las unidades enteras provenientes del ensayos de variación dimensional y alabeo, se sigue el siguiente orden descrito en cada espécimen Humedad natural 𝐻 % = 100 × 𝑃 − 𝑃 𝑃 𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠𝑒𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑢𝑛 ℎ𝑜𝑟𝑜 𝑎 110º𝐶 𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑, 𝑙𝑢𝑒𝑔𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑒𝑟 𝑠𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑑𝑜 𝑠𝑢 𝑐𝑎𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑠𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑢𝑛𝑎 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 3 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑝𝑒𝑙í𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎, 𝑑𝑢𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 1 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜 𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎, 𝑙𝑢𝑒𝑔𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑒𝑟 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 24 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑝𝑜𝑧𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎. 𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑙𝑒𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎, 𝑙𝑢𝑒𝑔𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑒𝑟 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑢𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 5 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑏𝑢𝑙𝑙𝑖𝑐𝑖ó𝑛 𝑃 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑑𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑓𝑟í𝑎 Absorción 𝐴 % = 100 × 𝑃 − 𝑃 𝑃 Absorción máxima 𝐴 % = 100 × 𝑃 − 𝑃 𝑃 Coeficiente de saturación 𝐶𝑆 = 𝐴 𝐴 Succión (gr/200 cm2-min) 200 × 𝑃 − 𝑃 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑠𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 Volumen (cm3) 𝑉 = 𝑃 − 𝑃 Área Neta (cm2) 𝐴 = 𝑉 ℎ 𝐷 = 𝑃 𝑉 Densidad (gr/cm3) Luego se calcular los siguientes valores, para después promediarlos en toda la muestra:
  • 38.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas no clasificatorias 4. Succión (S), Absorción (A), Densidad (D) NORMA INDECOPI (339.604 – 399.613) Balanza Horno Prueba de succión Prueba de absorción RECOMENDACIONES: La succión de las unidades antes de asentarlas debe estar comprendida entre 10 y 20 gr/(200 cm2-min); de lo contrario succionará el agua del mortero, endureciéndolo. En su estado natural, los ladrillos industriales de arcilla tiene aprox. Una succión del orden de 40; y los artesanales; de 80, por lo que requieren un tratamiento previo al asentado. Las unidades con CS mayores que 0.85 son demasiado absorbentes (muy porosas) y, por tanto, poco durables. Por ende, la Norma restringe que la absorción no debe sobrepasar el 22% de CV en caso de unidades de arcilla y sílice-calcáreas, y 12% para concreto.
  • 39.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Unidades de albañilería -> Pruebas no clasificatorias 5. Resistencia a tracción por flexión NORMA INDECOPI (399.613) y ASTM C67-91 Su evaluación debería realizarse cuando: - Se esté en la incertidumbre de utilizar unidades de la misma clase, pero provenientes de fabricas distintas; - Cuando se tenga un alto alabeo que puede conducir a la unidad a una falla de tracción por flexión durante el asentado. Resistencia a la tracción (kg/cm2) 𝑓 𝑡 = 𝑀 × 𝑐 𝐼 = 3𝑃𝐿 2𝑏ℎ 𝑏: 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 (cm) 𝑐 = ℎ 2 PROCEDIMIENTO: 1) Consiste en someter la unidad a la acción de una carga concentrada (cuchilla al centro) creciente, a una velocidad de desplazamiento entre los cabezales de la maquina de ensayos de 1.25 mm/min. 2) Luego se calcula f’t, mediante la aplicación de la fórmula de flexión simple de resistencia de materiales. ℎ: 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑐𝑚) 𝐿: 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎𝑝𝑜𝑦𝑜𝑠 (𝑐𝑚) 𝑃: 𝑀á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎 (𝑘𝑔) 𝑀: 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎 (𝑘𝑔 − 𝑐𝑚) 𝑀 = 𝑃𝐿 4 𝑃 ℎ 𝐿
  • 40.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Unidades de albañilería -> Eflorescencia https://fachadas-casas.com/casas-y- viviendas/mantenimiento-de-fachadas-de-casas-de- ladrillo.html https://www.slideshare.net/SergioPap/origen-de-las-eflorescencias-octubre-16-2013 https://www.pinterest.es/pin/504544583119 54109/ https://es.decorexpro.com/kirpich/vysoly-na-kladke/
  • 41.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Unidades de albañilería -> Eflorescencia 6. Eflorescencia NORMA INDECOPI (399.613) – ASTM C- 67 Se debe a la presencia de sales (básicamente sulfatos): - en la misma unidad o - en la arena del mortero Estas sales atacan químicamente a la unidad, afectando su durabilidad, su adherencia con el mortero y destruyendo su superficie. Se producen cuando las sales se derriten al entrar en contacto con el agua y afloran por los poros de la unidad o del mortero hacia la superficie PROCEDIMIENTO: 1) Se toma como una muestra de 10 unidades que se divide en dos grupos. 1) Cada grupo se coloca en una bandeja (espaciando las unidades cada 5 cm). La misma que tiene una altura de agua de 25 mm. 2) Esta operación se hace en una cámara de humedad controlada (30 a 70% de humedad), exenta de corrientes de aire. 3) Transcurrido 7 días, las unidades se secan durante 24 horas en un horno a 110ºC, para luego dejarlas enfría a temperatura ambiental. 4) Finalmente, se aprecia la diferencia de colores entre los vértices y la zona central. Dependiendo de la aparición de manchas blancas, la unidad se puede calificar como Eflorecida, Ligeramente eflorecida, o sin eflorescencia.
  • 42.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Unidades de albañilería -> Eflorescencia ¿FACTORES? RECOMENDACIONES GENERALES PARA MINIMIZAR EL RIESGO DE EFLORESCENCIA: 1. Cuidado del Ladrillo 2. Cuidado de los materiales 3. Cuidado las condiciones
  • 43.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.2. Unidades de albañilería -> Criterios de aceptación CRITERIOS DE ACEPTACIÖN DE LAS UNIDADES DE ALBAÑILERÍA CUANTITATIVOS CUALITATIVOS Unidades producidas industrialmente -> V ≤ 20% Unidades producidas artesanalmente -> V ≤ 40% Absorción de las unidades de arcilla ≤ 22% La unidad de albañilería no tendrá materias extrañas en sus superficies o en su interior. La unidad de albañilería no tendrá resquebrajaduras, fracturas, hendiduras grietas u otros defectos similares que degraden su durabilidad o resistencia La unidad de albañilería no tendrá manchas de origen salitroso
  • 44.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza Propiedades físicas y mecánicas 2.1. Variabilidad 2.2. Unidades de albañilería 2.3. Mortero
  • 45.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.3. Mortero -> Propiedades físico mecánicas Conocerlas es necesario, básicamente para tener una idea sobre la resistencia del mortero y su trabajabilidad Trabajabilidad del mortero Granulometría en la arena gruesa Retentividad Compresión en probetas cúbicas de mortero Consistencia (Temple o fluidez) Resistencia del mortero Normas NTP 399.607 y 399.610.
  • 46.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.3. Mortero -> Trabajabilidad 1. Consistencia Se define como la capacidad que tiene una mezcla de poder fluir o de ser trabajar con el badilejo 2. Retentividad Se define como la capacidad que tiene una mezcla para mantener su consistencia, o de continuar siendo trabajable después de un tiempo. PROCEDIMIENTO: (Mesa de sacudidas) 1) Sobre un molde tronco – cónico (Do = 10 cm) se vacía la mezcla compactándola con un pisón en 2 capas. 2) Luego se desmolda, se aplica 25 golpes verticales y se mide el incremento del diámetro inicial (de Do a D1) 𝐹𝑙𝑢𝑖𝑑𝑒𝑧 = 100 × 𝐷 − 𝐷𝑜 𝐷 Fluidez optima = 120% Esta solo sirve para fines de investigación, las que terminan dando recomendaciones como: . - Uso de la cal en unidades que se asientan en seco - Slump de unas 6” en el cono de Abrams PROCEDIMIENTO: (Mesa de sacudidas) 1) Se utiliza la misma mezcla ensayada previamente a fluidez, pero extrayendo el agua en una cámara de vacíos durante un minuto. Se recomienda D2/D1 < 0.8
  • 47.
    ©TEDI-PERÚ Jens AnthonyCabrera Meza ALBAÑILERÍA CONFINADA 2.3. Mortero -> Resistencia 3. Resistencia a la compresión 4. Granulometría PROCEDIMIENTO: (Mesa de sacudidas) 1) Preparar probetas cúbicas de 5 cm de lado, vaciadas en moldes metálicos, y curadas durante 28 días en agua. 2) El ensayo se realiza a una velocidad de 1.25 mm por minutos entre los cabezales de la máquina universal. Este ensayo solo sirve para verificar la calidad del mortero, medida a través de la dispersión de los resultados. Respecto a la interacción unidad-mortero, la norma UBC (Uniform Building Code – California) específica utilizar como mezcla para las probetas, una capa de 15 mm de espesor colocada previamente sobre la unidad durante un minuto. ASTM C-579