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ALBAILERIA ESTRUCTURAL
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN
ALBAILERIA ESTRUCTURAL
ENSAYOS DE UNIDADES DE ALBAILERA
[ENSAYOS DE UNIDADES DE ALBAILERA] ALBAILERIA ESTRUCTURAL
FIC UNSA Pgina 2
RELACION DE INTEGRANTES
_________________________
ADCO/APAZA, DAVID MOISES
ARREDONDO/LAYME, JUAN ADOLFO
CABRERA/MENDOZA, CHRISTIAN SAMUEL
CHAVEZ/CARDENAS, YURI CESAR
CUNO/HUARACHA, RUBEN DARIO
CUTI/MERMA, KEVIN ALEXANDER
FLORES/RAMOS, HENRY
GARCIA/QUILCA, ELMER
GARCIA/QUILCA, JULIO CESAR
GOMEZ/TICONA, ALEXANDER OMAR
HUALLPA/MOLLINEDO, MARCO ANTONIO
HUAMANCHOQUE/PUMA, EDIN HOLBER
HUANCA/CHAMBILLA, CESAR VLADIMIR
LLAMOCCA/ALFEREZ, MARISOL MILY
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OJETIVOS
1. Realizar las pruebas contempladas en la norma E.070 para unidades de
albailera:
o Variacin dimensional
o Alabeo
o Absorcin
o Resistencia a la compresin
o Resistencia a la compresin axial
o Resistencia de la albailera a la compresin diagonal
2. Clasificar las unidades de muestra seleccionadas y ensayadas de acuerdo a los
parmetros que indica la norma E.070 para unidades para fines estructurales.
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CLASIFICACION DE LAS UNIDADES DE ALBAILERIA
Unidades de Albailera
Son elementos prismticos de pesos que permiten ser manejados por los trabajadores,
pueden ser slico calcreos, arcilla cocida, bloques de concreto, adobe, etc.
En el RNC se encuentran las siguientes definiciones:
1. Ladrillos de arcilla calcinada
Deben ser bloques prismticos, con masa slida del 15 % o ms de su volumen nominal
constituido por una mezcla, principalmente de arcilla o suelos arcillosos, con pequea
proporcin de agregados finos debidamente dosificados; mezclada la masa con agua,
compactada, moldeada y calcinada en forma integral.
Clasificacin
Se reconocer las siguientes clases: segn sus dimensiones:
tipo corriente(Per) 24x12x6cm
tipo bloque king kong(Per) 24x14x10cmsegn su densidad y resistencia:
Clasificacin
por
consistencia
Peso
especifico
Resistencia
mnima a
compresin
Kg/cm2
Resistencia
mnima a la
flexin
Kg/cm2
Absorcin
de agua
(mx. %)
Coeficiente
de
saturacin
Ladrillo tipo
duro
1.0 - 1.8 150 - 200 30 20 0.80
Ladrillo tipo
medio duro
1.8 - 1.6 100 - 150 20 25 0.90
Ladrillo tipo
poroso o
poco duro
1.6 - 1.4 70 - 100 10 Sin limite Sin limite
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2. Ladrillos calcreos
Deben ser bloques prismticos, constituidos por una mezcla de cal, arena y agua,
debidamente dosificado, elaborado, prensado, secado y endurecido a vapor, bajo
condiciones especiales y con las caractersticas siguientes: color blanco grisceo; ngulos
diedros rectos, aristas vivas; caras planas y dimensiones exactas.
3. Ladrillo de suelo estabilizado, sin cocer
Son elementos moldeados a presin, usando como material bsico el suelo natural,
constituido por arena gruesa o fina, limo y arcilla como estabilizador se puede emplear el
cemento o cal , consiguiendo una mayor resistencia a la humedad y la erosin.
La norma E 070 adems contempla las siguientes definiciones:
a. Unidad de Albailera. Ladrillos y bloques de arcilla cocida, de concreto o de
slice-cal. Puede ser slida, hueca, alveolar tubular.
b. Unidad de Albailera Alveolar. Unidad de Albailera Slida o Hueca con
alvolos o celdas de tamao suficiente como para alojar el refuerzo vertical. Estas
unidades son empleadas en la construccin de los muros armados.
c. Unidad de Albailera Apilable: Es la unidad de Albailera alveolar que se
asienta sin mortero.
d. Unidad de Albailera Hueca. Unidad de Albailera cuya seccin transversal en
cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un rea equivalente menor
que el 70% del rea bruta en el mismo plano.
e. Unidad de Albailera Slida (o Maciza) Unidad de Albailera cuya seccin
transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un rea
igual o mayor que el 70% del rea bruta en el mismo plano.
f. Unidad de Albailera Tubular (o Pandereta). Unidad de Albailera con huecos
paralelos a la superficie de asiento.
Para la clasificacin de las unidades de albailera, la norma indica la realizacin de los
siguientes pruebas:
1. Muestreo.- El muestreo ser efectuado a pie de obra. Por cada lote compuesto
por hasta 50 millares de unidades se seleccionar al azar una muestra de 10
unidades, sobre las que se efectuarn las pruebas de variacin de dimensiones y
de alabeo. Cinco de estas unidades se ensayarn a compresin y las otras cinco a
absorcin.
2. Resistencia a la Compresin.- Para la determinacin de la resistencia a la
compresin de las unidades de albailera, se efectuar los ensayos de laboratorio
correspondientes, de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.613 y
339.604.
La resistencia caracterstica a compresin axial de la unidad de albailera (fb) se
obtendr restando una desviacin estndar al valor promedio de la muestra.
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3. Variacin Dimensional.- Para la determinacin de la variacin dimensional de las
unidades de albailera, se seguir el procedimiento indicado en las Normas NTP
399.613 y 399.604.
4. Alabeo.- Para la determinacin del alabeo de las unidades de albailera, se
seguir el procedimiento indicada en la Norma NTP 399.613.
5. Absorcin.- Los ensayos de absorcin se harn de acuerdo a lo indicado en las
Normas NTP 399.604 y 399.l613.
CLASIFICACION DE LAS UNIDADES DE ALBAILERIA PARA FINES
ESTRUCTURALES
La norma provee el siguiente cuadro para la clasificacin de la unidad, en funcin de los
resultados obtenidos en los ensayos mencionados en lneas precedentes.
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MQUINAS Y HERRAMIENTAS:
Vernier
Precisin:
0.001 cm
Regla Metlica
Precisin 0.1 cm
Cuas
Precisin: 0.1 cm
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PROCEDIMIENTOS DE LOS ENSAYOS
1.- VARIACION DE DIMENSIONES
Se midieron las dimensiones de diez unidades (largo, ancho y alto) elegidas
aleatoriamente. Las mediciones se hicieron en cada cara, de manera que se obtuvieron
cuatro medidas por cada dimensin requerida.
El procedimiento descrito anteriormente se realiz con un vernier; para obtener una mejor
precisin.
Una vez obtenidos los datos se sacara un promedio y se hallara un porcentaje de
variacin.
2.-ALABEO
Este ensayo se realiz en las diez unidades del ensayo anterior, con ayuda de una regla
metlica y dos cuas de metal, graduadas, con las cuales procedimos a determinar si el
ladrillo en cuestin posee convexidad o concavidad; recalcando que este ensayo se
realiz nicamente en las dos caras de asiento de cada ladrillo.
Recordando:
CONVEXIDAD
Una cara presenta convexidad cuando al poner la
regla metlica sobre su superficie se pueden observar
dos haces de luz por debajo de la regla, ellos
costados; su magnitud se determina con ayuda de las
cuas metlicas, que nos darn el valor del ancho
entre el ladrillo y la regla metlica.
CONCAVIDAD
Se da cuando el haz de luz aparece en el medio de la
regla metlica, su magnitud se determina tambin con
ayuda de las cuas.
Prensa
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En el ensayo se present el caso de que una unidad tenga concavidad por una cara y
convexidad por la otra, o ambas en una misma cara, para tales casos se apuntaron los
dos datos, pero para los clculos se tom como verdadero el de mayor valor.
3.-RESISTENCIA A LA COMPRESION (fb)
Para este ensayo se tomaron cinco muestras. En este ensayo se coloc la mitad de un
ladrillo en una prensa y se someti a compresin, luego se tom nota del esfuerzo (kilo
libras) que la prensa ejerca sobre la media unidad.
Para ello se realizaron los siguientes pasos:
3.1.-Primero se cortaron las unidades en dos mitades con la cierra circular, previa
marcacin de la mitad del ladrillo con un crayn y humedecimiento de este, para evitar el
polvo y atasco de la cierra; solo se trabaj con una mitad de cada ladrillo.
3.2.-Como las caras de asiento de los ladrillos no son lo suficientemente planas - como
para distribuir los esfuerzos homogneamente-, estas se cubrieron con una capa de
azufre + soda causticas por ambas caras. Para este fin, se diluy azufre + soda caustica
dentro de una olla sobre una cocina, esta mezcla se torn viscosa y liquida, al cabo de un
tiempo.
3.3.- Una vez que alcanz dicha consistencia se coloc esta mezcla en un recipiente; el
cual con anterioridad, se cubri con aceite para evitar que el recipiente se adhiera al
azufre. El recipiente debe estar separado por una varilla de metal en dos secciones para
colocar dos mitades de ladrillos.
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3.5.- Se espera un pequeo intervalo de tiempo y luego se le desprende del envase. Los
pasos anteriores se repiten para la otra cara.
3.6.- Una vez que el azufre est seco en ambas caras se coloc el ladrillo en la prensa y
se tom el valor que presenta cuando es sometido a compresin. Todo esto se repite
para las cinco muestras.
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CALCULOS Y RESULTADOS:
ENSAYO DE VARIACIN DE DIMENSIONES
Ensayo para una unidad de dimensin nominal: 10 14 24
VARIACION DEL LARGO: Ln=24cm
9 24.10 24.00 24.05 24.15 24.08 0.31
10 24.05 24.20 24.00 24.10 24.09 0.36
24.06 0.29
A1 (mm) A2 (mm) A2 (mm) A3 (mm) A promedio (mm) v%)
1 140.21 142.00 143.40 142.00 141.90 1.36
2 143.00 142.60 144.00 142.40 143.00 2.14
3 142.00 142.00 143.00 142.90 142.48 1.77
4 142.50 142.30 143.50 142.80 142.78 1.98
5 143.65 142.70 143.60 143.00 143.24 2.31
6 143.80 142.30 142.40 142.40 142.73 1.95
7 142.70 142.20 143.80 142.00 142.68 1.91
SEGN LA NORMA: Se clasifica
comoLADRILLO TIPO V
VARIACION DEL ANCHO: An=14cm
A1 (mm) A2 (mm) A2 (mm) A3 (mm) A promedio (mm) v%)
1 140.21 142.00 143.40 142.00 141.90 1.36
2 143.00 142.60 144.00 142.40 143.00 2.14
3 142.00 142.00 143.00 142.90 142.48 1.77
4 142.50 142.30 143.50 142.80 142.78 1.98
5 143.65 142.70 143.60 143.00 143.24 2.31
6 143.80 142.30 142.40 142.40 142.73 1.95
7 142.70 142.20 143.80 142.00 142.68 1.91
8 142.40 142.10 143.40 142.40 142.58 1.84
9 142.20 142.00 143.20 142.40 142.45 1.75
10 142.50 142.40 143.90 142.00 142.70 1.93
1.89
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SEGN LA NORMA: Se clasifica
comoLADRILLO TIPO V
VARIACION DE LA HALTURA: Hn=10cm
H1 (mm) H2 (mm) H3 (mm) H4 (mm) H promedio (mm) v%)
1 100.60 100.40 101.35 100.00 100.59 0.42
2 101.40 100.40 101.65 100.40 100.96 0.69
3 102.45 100.70 101.20 101.00 101.34 0.96
4 101.20 101.00 99.10 101.30 100.65 0.46
5 101.85 101.20 101.40 101.10 101.39 0.99
6 100.70 100.60 101.20 100.90 100.85 0.61
7 100.50 100.00 100.90 100.30 100.43 0.30
8 100.80 100.10 100.40 100.20 100.38 0.27
9 101.50 100.50 101.35 100.25 100.90 0.64
10 100.70 100.00 100.20 100.25 100.29 0.21
0.55
SEGN LA NORMA: Se clasifica
comoLADRILLO TIPO V
POR LO TANTO SE CLASIFICA COMO:
ENSAYO DE ALABEO
Ladrillo Concavidad (mm) Convexidad (mm)
1 2.0 0.0
2 3.5 0.0
3 2.0 1.5
4 3.0 1.5
5 3.0 3.5
6 1.5 0.0
7 2.5 0.0
8 2.0 0.0
9 2.0 0.0
10 3.0 1.0
3.5 3.5
SE CLASIFICA SEGN LA NORMA COMO:
LADRILLO TIPO V
LADRILLO TIPO IV
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FIC UNSA Pgina 13
ENSAYO DE COMPRESON
MUESTRA Ancho(cm) Largo(cm) rea(cm) P(kg) F`b(kg/cm2)
R-5 11.9 14.31 170.289 19522 114.640
R-4 11.88 14.265 169.468 21111 124.572
R-3 11.915 14.215 169.372 15436 91.137
R-2 11.685 14.255 166.570 19749 118.563
R-1 12.07 14.245 171.937 17933 104.300
F`b(kg/cm2) 110.642
S 13.167
V (%) 11.900
F`b(kg/cm2) 97.476
SE CLASIFICA COMO LADRILLO TIPO III
ENSAYO DE ABSORCION
MUESTRA Wseco(kg) Whumedo(kg) %Absorcin
R-1 1.715 2.000 16.618
R-2 1.814 2.155 18.798
R-3 1.781 2.119 18.978
R-4 1.76 2.092 18.864
R-5 1.768 2.107 19.174
ABS (%) 18.486
MUESTRA Ancho(cm) Largo(cm)
P(lb) A1 A2 L1 L2
R-5 11.83 11.97 14.3 14.32 43000
R-4 11.83 11.93 14.27 14.26 46500
R-3 11.93 11.9 14.21 14.22 34000
R-2 11.76 11.61 14.24 14.27 43500
R-1 12 12.14 14.25 14.24 39500
[ENSAYOS DE UNIDADES DE ALBAILERA] ALBAILERIA ESTRUCTURAL
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ENSAYO DE SUCCION
MUESTRA Ancho(cm) Largo(cm)
Wseco(kg) Wsuccin(kg)
(1min) A1 A2 L2 L2
R-6 14.22 14.2 24.1 24.1 3.633 3.753
R-7 14.22 14.23 24.1 24.1 3.622 3.743
R-8 14.22 14.3 24.2 24 3.606 3.758
R-9 14.18 14.18 24 24 3.598 3.717
R-10 14.2 14.21 24.1 24.1 3.661 3.788
MUESTRA Ancho(cm) Largo(cm) rea(cm2) Wseco(gr) Wsuccion(gr) Succion(gr/200cm2-min)
R-6 14.21 24.1 342.461 3633 3753 70.081
R-7 14.225 24.1 342.823 3622 3743 70.590
R-8 14.26 24.1 343.666 3606 3758 88.458
R-9 14.18 24 340.320 3598 3717 69.934
R-10 14.205 24.1 342.341 3661 3788 74.195
SUCCION 74.652
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FIC UNSA Pgina 15
EN CUANTO AL PORCENTAJE DE PERFORACION - PORCENTAJE DE VACIOS (ART. 3.25 3.26 E070) Slidas o Macizas.- Son aquellas unidades en que cualquier seccin paralela a la superficie de asiento presenta un rea neta mayoral 70% del rea bruta de la misma seccin. Huecas.- Son aquellas unidades en que cualquier seccin paralela a la superficie de asiento presenta un rea neta menor al 70% del rea bruta de la misma seccin. A partir de los ensayos realizados tenemos los siguientes resultados:
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
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FIC UNSA Pgina 16
CARACTERISTICAS DE LA UNIDAD
FECHA MAYO-JULIO 2012
FABRICA DIAMANTE
TIPO FORTALEZA H10
PORCENTAJE DE VACIOS 37.07%
DIMENSIONES PROMEDIO
LARGO 24.06 cm CLASIFICACION
E0.70 ANCHO 14.27 cm
ALTURA 10.08 cm
VARIACION DIMENSIONAL
LARGO 0.29 mm TIPO V
ANCHO 1.89 mm TIPO V
ALTURA 0.55 mm TIPO V
ALABEO 3.5 mm TIPO IV
RESISTENCIA A LA COMPRESION 97.47 kg/cm2 TIPO III
TIPO DE UNIDAD TIPO III Norma E.070
ABSORCION 18.49%
SUCCION 74.65 gr/200cm2/min
4.-CONSTRUCCIN DE LOS PRISMAS DE ALBAILERA Se tuvo en cuenta las siguientes consideraciones:
o Facilidad constructiva, empleando un nmero entero de unidades. o Almacenamiento de las pilas. o Facilidad en el transporte desde la obra hasta el laboratorio. o Maniobrabilidad en el laboratorio, al momento de colocar el refrentado a las pilas y
en la instalacin de las pilas en la mquina de ensayo. Con estas consideraciones se construyeron pilas de 3 hiladas hechas con ladrillos Diamante industrial dando lugar an total de 3 pilas con junta de 1.5 cm y 3 pilas con junta de 1.0cm. En todos los prismas se mantuvo constante los materiales as como la mano de obra, adems cada prisma se ensay a los 21 das de edad, con lo cual tambin se mantuvo constante el tiempo de fraguado. La construccin de los prismas se realiz en el mismo da de trabajo. Para la construccin de las pilas se siguieron los siguientes pasos:
- Se procedi a regar los ladrillos de arcilla debido a su alta succin. - Las unidades se asentaron una sobre otra con las superficies limpias de polvo y
sin agua libre, el asentado se realiz presionando verticalmente las unidades sin bambolearlas.
- Los prismas se construyeron verificando su verticalidad con una plomada y nivel.
[ENSAYOS DE UNIDADES DE ALBAILERA] ALBAILERIA ESTRUCTURAL
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- El espesor de las juntas de mortero fue de 1.5 cm y de 1.0 cm. Con todos los prismas se tuvo mucho cuidado al momento de transportarlos, solo se movieron para el proceso de refrendado dos das antes del ensayo y el mismo da del ensayo, teniendo cuidado de no causar daos. RESISTENCIA DE PRISMAS DE ALBAILERIA
PREPARACIN PARA EL ENSAYO Los prismas de albailera antes de ser ensayadas fueron medidas.. Para eliminar las irregularidades de las superficies en contacto con los cabezales del equipo de ensayo, se utiliz un refrendado superior e inferior, compuesto por una mezcla de yeso y cemento; este refrendado se realiz dos das antes del da del ensayo, para as evitar posibles problemas por falta de resistencia debido a un recubrimiento reciente. El refrendado de yeso y cemento es una mezcla muy rica en cemento, por este motivo el tiempo de fraguado de la mezcla es muy corto. El procedimiento de refrendado con yeso cemento comienza con el rellenado de las perforaciones del prisma ,para despus colocar el molde. La funcin del molde es servir como encofrado del recubrimiento. Finalmente se esparci uniformemente la mezcla con la ayuda de un badilejo y se la dej secar, para despus proceder de la misma manera con el recubrimiento del otro extremo del prisma.
ENSAYO DE COMPRESION EN PILA
El ensayo de compresin en las pilas de albailera sirve para determinar la resistencia a compresin axial (fm) referida al area bruta de la seccin transversal.
Esbeltez de la Pila
La esbeltez se define como la relacin entre la altura de la pila y su espesor (la menor dimensin de la seccin transversal).Este valor debe estar comprendido entre 2 y 5, aunque los valores mas representativos del comportamiento de la albailera oscilan entre 4 y 5.La Norma E.070 adopta como esbeltez estndar al valor 5.
En pilas pequeas, los valores de resistencia a compresin son mayores que los que arrojaran las pilas esbeltas, debido a la mayor restriccin al desplazamiento lateral inducida por los cabezales del equipo de ensayo en las pilas de poca esbeltez. Por esta razn la Tabla 10 de la Norma E070 proporciona factores de correccin por esbeltez. Estos factores difieren de los indicados en la NTP 399.605-2003 (INDECOPI), que son iguales a los especificados en ASTM C1314-00Aa, donde la esbeltez estndar es 2. Sin embargo los valores de la Tabla 10 estn justificados mediante pruebas experimentales hechas en 60 pilas construidas con materiales locales. Asimismo, se recomienda que las pilas consten de por lo menos 3 hiladas.
TABLA NUMERO 8:INCREMENTO DE f'm y v'm POR EDAD
[ENSAYOS DE UNIDADES DE ALBAILERA] ALBAILERIA ESTRUCTURAL
FIC UNSA Pgina 18
Edad 14
dias 21
dias
Muretes
Ladrillos de arcilla 1.15 1.05
Bloques de concreto 1.25 1.05
Pilas Ladrillos de arcilla y Bloques de concreto. 1.1 1
Tcnica de Ensayo
Las pilas pueden ensayarse en una maquina universal o en una maquina de ensayos similar.
El ensayo debe realizarse a velocidad uniforme, sin producir impactos, de modo que su duracin este comprendida entre 3 y 4 minutos. Si el ensayo se ejecuta controlando la velocidad de aplicacin de carga, esta puede ser de 5 ton/min. Cuando existe la posibilidad de medir el desplazamiento entre los cabezales del equipo de ensayo, se puede adoptar una velocidad de 1 mm/min.
Resistencia caracterstica a compresin axial (fm)
La resistencia individual a compresin axial de una pila (fm) se obtiene dividiendo la carga de rotura entre el rea bruta de la seccin transversal,sin importar que la unidad de albailera utilizada califique como hueca o solida,sea ladrillo o bloque.
Este valor se corrige por el factor de esbeltez especificado en la Tabla 10 de la Norma E070,y si la edad de las pilas es distinta a la estndar (28 dias),se corrige por el factor indicado en la Tabla 8.
Una vez ensayadas todas las pilas, se obtiene el valor promedio (fm) y la desviacin estndar () de la muestra ensayada, para despus evaluar, de acuerdo a la Norma E070,la resistencia caracterstica (fm),restando al valor promedio una desviacin estndar:
fm=fm-
El restar una desviacin estndar al valor promedio estadsticamente significa que el 84 % de las pilas ensayadas tendrn una resistencia mayor que el valor caracterstico.
Paralelamente puede obtenerse la dispersin porcentual de resultados como: 100 (/fm).Una dispersin superior al 30 % es inaceptable, y quiere decir que existen fallas en la mano de obra o que los materiales utilizados no tienen la calidad adecuada.
TABLA NUMERO 10:FACTORES DE CORRECCION DE f'm POR ESBELTEZ
Esbeltez 2 2.5 3 4 4.5 5
[ENSAYOS DE UNIDADES DE ALBAILERA] ALBAILERIA ESTRUCTURAL
FIC UNSA Pgina 19
Factor 0.73 0.8 0.91 0.95 0.98 1
Formas de falla
El comportamiento y tipo de falla de las pilas ante cargas axiales estn influenciadas por la interaccion que se desarrolla entre las caras de asiento de las uindades y el mortero.Las unidades y el mortero tienen diferente rigidez.Entonces al ser sometidos al mismo esfuerzo normal,y al estar integrados los materiales,el material menos deformable (generalmente las unidades)restringe las deformaciones transversales del material mas deformable (el mortero),introducindole esfuerzos de compresin en la direccin transversal,que se traducen en tracciones laterales sobre la unidad,que dan lugar a las grietas verticales.
La falla ideal de las pilas de albailera es una grieta vertical en la cara de menor dimensin,que corta unidades y mortero,producida por traccin debida a la expansin lateral (efecto de Poisson)causada por la compresin aplicada.En cambio las fallas por trituracin de la unidad son indeseables por ser frgiles y explosivas,esta falla se presenta por lo general cuando se utilizan unidades huecas.Por lo general,las fallas en las pilas aparecen de forma brusca,dado que se trata de materiales frgiles no reforzados.
Para unidades de baja resistencia (por ejemplo ,ladrillos King Kong Artesanal)por lo general,la falla ocurre por aplastamiento local de las unidades.
La falla por aplastamiento en una zona localizada de la pila,o aplastamiento por pandeo de la pila,tambin puede ocurrir cuando existen efectos distintos a los de compresin pura,particularmente cuando aparecen componentes de flexion (pandeo).Esta se da por:imperfecciones en la construccin reflejada en la configuracin geomtrica del espcimen,por una falta de paralelismo entre las caras de asiento extremas,o por la falta de alineamiento entre el eje de carga y el eje longitudinal de la pila.
MEMORIA DE CLCULO
ENSAYO DE COMPRESION AXIAL EN PILAS (fm)
OBJETIVO
Comprobar la resistencia a compresin Axial de las pilas de albailera usando el tipo King Kong H-10 (10*14*24) de la ladrillera diamante, de manera emprica mediante ensayos en el laboratorio.
1. HERRAMIENTAS Y EQUIPO:
- Maquina para ensayos a compresin. - Capin de Azufre - Tres pilas de albailera
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
- Medir en cada espcimen el largo, ancho y alto, con la precisin de 1 mm. - Colocacin del Capin de Azufre.
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)2/(' cmKgA
Pmf
- Preparacin del equipo a compresin. - Colocacin del espcimen verificando la posicin correcta de la Pila. - Aplicacin de la fuerza a compresin utilizando la maquina de ensayo , hasta
falla por compresin axial.
Frmula para determinar la compresin axial de la pilas H-10
P : Fuerza (kg.) A : rea de la Pila (cm2)
DATOS:
PILA
JUNTA (cm)
ALTURA 1 (cm)
ALTURA 2 (cm)
LARGO 1 (cm)
LARGO 2 (cm)
ANCHO 1 1(cm)
ANCHO 2 (CM)
A1 1.5 33.2 33.5 24.0 24.2 14.5 14.0
A2 1.5 32.8 32.7 24.1 24.0 14.2 14.2
A3 1.5 33.1 33.5 24.0 24.0 14.1 14.2
B1 1.0 32.0 31.5 24.0 23.8 14.3 14.2
B2 1.0 33.0 33.5 24.2 24.4 14.2 14.4
B3 1.0 32.5 32.7 24.2 24.1 14.4 14.4
PILA P (lb) P (kg)
A1 47000 21318.8428
A2 59000 26761.9516
A3 63000 28576.3212
B1 41000 18597.2884
B2 59000 26761.9516
B3 67000 30390.6908
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PILA
ALTURA PROM.
LARGO PROM. ANCHO PROM. f'm (kg/cm2)
A1 33.45 24.10 14.25 62.077
A2 32.75 24.05 14.20 78.364
A3 33.30 24.00 14.15 84.147
B1 31.75 23.90 14.25 54.606
B2 33.25 24.30 14.30 77.015
B3 32.60 24.15 14.40 87.390
PILA ESBELTEZ FACTOR f'm CORREGIDO por el factor de
esbeltez
Correccion por numero de Dias (21 dias) f'm.
A1 2.340 0.778 48.274 48.274
A2 2.306 0.773 60.566 60.566
A3 2.353 0.779 65.590 65.590
B1 2.228 0.762 41.606 41.606
B2 2.325 0.776 59.727 59.727
B3 2.264 0.767 67.023 67.023
fm A 58.144
fm B 56.119
Desviacin estndar A
8.91
Desviacin estndar B
13.09
f'm A= 49.235 kg/cm2
fm B= 43.031 kg/cm2
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La correccin por das es igual a 1, ya que para una edad de 21 das ya se podra asegurar de que llego a su resistencia final.
La falla ideal de las pilas de albailera es una grieta vertical en la cara de menor dimensin, que corta unidades y mortero producida por traccin debida a la expansin lateral (efecto de Poisson).
En unidades huecas la falla en pilas es de forma brusca, frgil y explosiva.
falla fragil en la seccin ,ms dbil.
falla para mortero de 15mm, se aprecia una falla por el lado mas angosto.
CONCLUSION PARCIAL: Para Pilas, nos corresponde fm 69.41 Kg/cm2, de acuerdo a lo ensayos
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OTA:
a) Hay que tomar en cuenta los efectos de esbeltez, como vemos en nuestros clculos la esbeltez esta dentro de los rangos permitidos que son entre 1.5 a 3.
b) La resistencia a compresin axial de la albailera (m) depende directamente de la resistencia a compresin de las unidades de albailera (b). Valores muy dispersos de b darn valores incoherentes de m, Debido a esto se considera que es una buena medida, establecida en la norma, la de establecer como criterio de aceptacin de las unidades de albailera industriales, un Coeficiente de Variacin igual o menor a 20.
c) Los valores para las dos diferentes juntas son casi iguales, que supone que la resistencia a la compresin axial es muy similar para ambas juntas aunque los resultados dispersos para cada junta nos hacen dar cuenta de que las muestras no fueron elaboradas de una forma correcta ya que todos los materiales fueron los mismos y aunque la mano de obra fue la misma se deben de tomar con cuidado estos resultados.
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ENSAYO DE MURETES DE ALBAILERIA A LA COMPRESION DIAGONA
ESPECIMENES DE ENSAYO
TAMAO Y FORMA
Los especmenes sern muretes cuadrados con una dimensin mnimo de 600 mm x 600 mm, abarcando por los menos dos unidades enteras de albailera por hilada.
NUMERO DE ESPECIMENES
Los ensayos se harn por lo menos tres muretes iguales, constituidos utilizando en todos la misma unidad de albailera, mortero y mano de obra.
CURADO
Despus de la construccin, los muretes no debern ser movidos por lo menos durante 7 das, sern almacenados al aire en el laboratorio por lo menos 28 das.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
Medir en cada espcimen el largo y el alto del murete, cada lectura se obtendr midiendo en la parte superior e inferior ya sea el largo o el ancho. Capiar con arcilla los cantos que van a ser colocados en la compresora. Obtener estas dimensiones para calcular el area bruta de corte. Preparacin del equipo a compresin Colocacin del espcimen verificando la posicin correcta del murete.
o En esta parte tener presente que el murete debe estar verticalmente nivelado mediante la plomada a fin de evitar excentricidades que conducen al volteo del murete por estabilidad
Aplicacin de la fuerza a compresin utilizando la gata hidrulica, hasta falla por rotura.
La aplicacin de la carga se har en forma lenta a velocidad constante.
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FORMULA PARA HALLAR V`m
DIMENSIONES
MUESTRA LARGO(cm) ALTO(cm) DIAGONAL (cm) ESPESOR(cm)
A-1 65.5 65 65.5 65.5 92 92 14.5 14.5
A-2 65.8 65.8 55.8 66.5 92.7 92.7 14.5 14.4
A-3 65.8 65.8 65.1 65.5 92 92 14.4 14.4
MUESTRA LARGO PROM (cm)
ALTO PROM (cm)
DIAGONAL PROM (cm)
ESPESOR PROM (cm)
A-1 65.25 65.5 92 14.5
A-2 65.8 61.15 92.7 14.45
A-3 65.8 65.3 92 14.4
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Calculo de Vm
rea del Pistn 25.72
An(cm2) i (psi) f (psi) e (psi) e (kg/cm2) Pu(kg) Vm
A-1 1334.00 1200 4900 3700 260.14 6690.85 5.02
A-2 1339.52 1200 5100 3900 274.20 7052.52 5.26
A-3 1324.80 1200 4800 3600 253.11 6510.02 4.91
CALCULO Vm
MUESTRA Vm(kg/cm2)
A-1 5.02
A-2 5.26
A-3 4.91
V m (prom) 5.06
desvi stand 0.18
V'm (kg/cm2) 4.88
-Lo cual significa y al menos el 84 % de nuestros muretes sern mayores que 4.88
kg/cm 2 .
-En este caso todos pasan el valor caracterstico
COMPARACIN DE LA NORMA FM Y VM
V'm F'm (f'm)^0.5
4.88 49.24 7.02
v'm
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-Nuestras unidades son King Kong industrial por lo tanto nuestro valor cercano
debera llegar 8.1 kg/cm 2
CARACTERISTICAS DE LA UNIDAD
FECHA MAYO-JULIO 2012
FABRICA DIAMANTE
TIPO FORTALEZA H10
PORCENTAJE DE VACIOS 37.07%
DIMENSIONES PROMEDIO
LARGO 24.06 cm CLASIFICACION
E0.70 ANCHO 14.27 cm
ALTURA 10.08 cm
VARIACION DIMENSIONAL
LARGO 0.29 mm TIPO V
ANCHO 1.89 mm TIPO V
ALTURA 0.55 mm TIPO V
ALABEO 3.5 mm TIPO IV
RESISTENCIA A LA COMPRESION 97.47 kg/cm2 TIPO III
TIPO DE UNIDAD TIPO III Norma E.070
ABSORCION 18.49%
SUCCION 74.65 gr/200cm2/min
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CONCLUSIONES la unidad de albailera se clasifica como una unidad hueca.
La Unidad Presenta una succin de 73 gr/200 cm2/min que es alta.Los valores de
succin obtenidos fueron mayores que 20 g/200cm2-min, esto determin la necesidad de regar las unidades de albailera por espacio de 30 minutos, unas 10 a 15 horas antes de ser asentadas de acuerdo con la norma E.070.
La Unidad Presenta una absorcin de 18.62% . La norma E.070 establece que la absorcin en las unidades de arcilla debe ser menor al 22% como criterio de aceptacin, este criterio es cumplido por todas las unidades de albailera utilizadas en estos ensayos.
Los resultados de la variacin dimensional y el alabeo , presentan valores bajos; de acuerdo con la norma E.070. Por tanto, los resultados de los ensayos de resistencia a compresin (b), son los que determinan la clasificacin de las unidades de albailera, como:fb=129.30 kg/cm2, lo clasificamos como Ladrillo TIPO III
Nos corresponde fm69.41 Kg/cm2, de acuerdo a lo ensayos de pilas.
La resistencia a compresin axial de la albailera (m) depende directamente de la resistencia a compresin de las unidades de albailera (b). Valores muy dispersos de bdarn valores incoherentes de m, Debido a esto se considera que es una buena medida, establecida en la norma, la de establecer como criterio de aceptacin de las unidades de albailera industriales, un Coeficiente de Variacin igual o menor a 20.
En el ensayo en pilas no se apreci una falla tpica, ya que la mayora de fallas se dio en la zona ms angosta y con desprendimiento de las unidades de albailera. Esto puede deberse a que la unidad es hueca.
Nos corresponde vm= 8.32 Kg/cm2, de acuerdo a lo ensayos de muretes.
Para el ensayo de muretes se observ fallas escalonadas y mixtas, esto indica que no existe una buena adherencia entre el mortero y las unidades.
En el murete k-6 se puede ver que la falla local se debe a que la unidad califica como hueca, y a un error en su construccin en el que no se tapone correctamente los alveolos de la esquina en que se aplica la carga.
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RECOMENDACIONES
Para el armado de pilas y muretes las unidades de albailera deben haber sido regadas por espacio de 30 minutos, unas 10 a 15 horas antes de ser asentadas de acuerdo con la norma E.070.
Para el ensayo de muretes se debe rellenar al menos 4 hileras de alveolos con mortero 1:3, Seguir de cerca que se haga este proceso para evitar fallas locales, esto en las unidades de las esquinas donde se aplica la carga.
Revisar el equipo de ensayo de muretes el cual necesita una correccin a su altura para poder ensayar libremente los muretes, haciendo uso de la rotla en la base.
BIBLIOGRAFIA
Diseo y Construccin de Estructuras Sismoresistentes de Albailera, Angel San Bartolome, Daniel Quiun y Wilson Silva.
Albailera Estructural, Hector Gallegos y Carlos Casabone.
Norma E.070
Apuntes de Clase Albailera Estructural - UNSA