UNIVERSIDAD PERUANA UNIONUNIVERSIDAD PERUANA UNINFACULTAD DE INGENIERA Y ARQUITECTURAEAP Ingeniera Civil

LABORATORIO DE TECNOLOGIA DE LOS MATERIALESInforme de prctica N6

Determinacin de Propiedades Fsicas y Mecnicas de la Unidad de Albailera

Autor: Alumno: Jos JHONATHAN LEONARDO QUISPE

Docente:Bach. Isa Ticona Cutipa

Civil IV B

Juliaca, 06 de abril de 2015

1. Introduccin

La importancia que ha adquirido el ladrillo a travs de su historia lo ha colocado como un material indispensable en la industria de la construccin a nivel mundial. Muchas de Las construcciones de albailera que se realizan hoy en da tienen como componente bsico al ladrillo, que en nuestro medio, es fabricado mayormente de arcilla.El ladrillo es una pieza cermica considerado como una unidad de albailera, y es el ms antiguo de los materiales de la construccin empleado por el hombre, siendo esta indispensable en una construccin.As como el acero u otros materiales de construccin, el ladrillo tambin posee propiedades mecnicas, y es indispensable conocerlas, debido a que en una construccin este material presenta una resistencia a la compresin, por ejemplo, cuando se construye un muro portante con este material.Por lo tanto a partir del ensayo realizado se desarrolla este informe primordialmente acerca de este material, y en el cual se incluye conceptos importantes acerca de este material, as como su fabricacin, aplicacin, etc. Como tambin se presenta los datos y resultados del ensayo realizado en el laboratorio.

Contenido1.Introduccin22.Objetivos43.Normativa54.Marco Terico6DETERMINACION DE PROPIEDADES FISIAS Y MECANICAS DE LA UNIDAD DE ALBAILERIA64.1.Unidad de Albailera64.1.1.El Ladrillo6Clasificacin de Ladrillos74.1.1.2.Propiedades Fsicas y Mecnicas del Ladrillo84.1.1.3.Tipos de ladrillos94.1.2.El Bloque115.Materiales Utilizados126.Equipos y Herramientas127.Procedimiento Recomendado138.Metodologa de Calculo149.Presentacin de Datos1510.Memoria de Clculo1611.Anlisis e Interpretacin de Resultados1612.Conclusiones1713.Recomendaciones1714.Anexos1814.1.Panel Fotogrfico18

2. Objetivos

2.1. Objetivo General

Conocer y obtener ms conocimiento sobre este material, asimismo conocer el comportamiento mecnico del ladrillo como unidad de albailera.

1.1. Objetivos Especficos

Determinar la variacin dimensional de las unidades de albailera.

Determinar el alabeo dimensional de las unidades de albailera.

Determinar la absorcin de las unidades de albailera.

3. Normativa

NTP 339.613 NTP 399.604

3.1. Descripcin de la norma E0.70

Esta norma establece los requisitos y las exigencias mnimas para el anlisis, el diseo, los materiales, la construccin, el control de calidad y la inspeccin de las edificaciones de albailera estructuradas principalmente por muros confinados y por muros armados.Las construcciones de albailera sern diseadas por mtodos racionales basados en los principios establecidos por la mecnica y resistencia de materiales. Al determinarse los esfuerzos en la albailera se tendr en cuenta los efectos producidos por las cargas muertas y cargas vivas.

4. Marco Terico

DETERMINACION DE PROPIEDADES FISIAS Y MECANICAS DE LA UNIDAD DE ALBAILERIA

4.1. Unidad de Albailera

Llamada tambin mampostera: Conjunto de unidades adheridas entre s. Las unidades se llaman ladrillos. Se unen con morteros.

Caractersticas Resistencia a la compresin variable: entre 25 kg/cm2 y 55 kg/cm2. De dimensiones variables: desde 9 hasta 50 cm. De diferentes calidades: de Concreto, arcilla, slico-calcreo, tierra, etc. De diferentes procedencias: de fbrica, mquina o artesanal.

4.1.1. El Ladrillo

El ladrillo es una pieza, en forma de prisma rectangular; a cual sirve para la construccin de diversas edificaciones. Es Fabricado generalmente de tierra arcillosa, amasado con agua, moldeado, secado y luego cocido en alta temperatura (800 C a 1000 C). Los ladrillos se venden por millares, se almacenan en rumas no mayores de 2.00m de alto. Se denominan, ladrillos cuando puede ser manipulado y asentado con una mano, y bloques cuando por su peso y dimensiones se tiene que emplear ambas manos

4.1.1.1. Fabricacin del ladrilloHoy da, en cualquier fbrica de ladrillos se llevan a cabo una serie de procesos estndar que comprenden desde la eleccin del material arcilloso al proceso de empacado final. La materia prima utilizada para la produccin de ladrillos es, fundamentalmente, la arcilla. Este material est compuesto, en esencia, deslice,almina,aguay cantidades variables dexidos de hierroy otros materialesalcalinos, como losxidosdecalcioy los xidos demagnesio.Las partculas del material son capaces de absorberhigroscpicamentehasta un 70% de su peso en agua. Cuando est hidratada, la arcilla adquiere la plasticidad suficiente para ser moldeada, a diferencia de cuando est seca; estado en el que presenta un aspecto terroso.Durante la fase de endurecimiento, por secado o por coccin, el material arcilloso adquiere caractersticas de notable solidez, y experimenta una disminucin de masa, por prdida de agua, de entre un 5 y un 15%.Una vez seleccionado el tipo de arcilla el proceso puede resumirse en: Maduracin Tratamiento mecnico previo Depsito de materia prima procesada Humidificacin Moldeado Secado Coccin Almacenaje

Clasificacin de Ladrillos

El ladrillo se clasificar en cinco tipos de acuerdo a sus propiedadesTipo I.- Resistencia y durabilidad muy bajas. Apto para construcciones de albailera en condiciones de servicio con exigencias mnimas. Tipo II.- Resistencia y durabilidad bajas. Apto para construcciones de albailera en condiciones de servicio moderadas. Tipo III.- Resistencia y durabilidad media. Apto para construcciones de albailera de uso general. Tipo IV.- Resistencia y durabilidad altas. Apto para construcciones de albailera en condiciones de servicio rigurosas. Tipo V.- Resistencia y durabilidad muy altas. Apto para construcciones de albailera en condiciones de servicio particularmente rigurosas. 4.1.1.2. Propiedades Fsicas y Mecnicas del LadrilloLadrillo artesanal (a mano)Propiedades Fsicas:Se fabrican generalmente en las siguientes dimensiones: Fiscal: 30 x 15 x 7 Muralla: 40 x 20 x 7

Propiedades Qumicas:Se pueden dividir en arcillas grasas y arcillas magras para analizar sus componentes Arcillas grasas Arcillas magrasPropiedades Mecnicas:Ladrillo fiscal resiste 30 a 50 kg/cm2

Ladrillo industrial (a mquina): Propiedades Fsicas: Ladrillos macizos: son llenos, sin agujeros.Ladrillos perforados: tienen agujeros pequeos, que no ocupan ms del 33% de sus caras principalesLadrillos huecos: predominan los espacios vacos.Propiedades Qumicas: Todo el proceso de seleccin y modificacin de las materias primas para su fabricacin se produce en forma mecanizada.Propiedades MecnicasLadrillos Macizos: son resistentes a la compresin y a la accin del fuego; son aislantes del sonido, buena capacidad para la acumulacin del calor. Ladrillos Perforados: estos ladrillos son mejores aislantes acsticos y trmicos, por lo cual se les utilizan para realizar el cerramiento exterior, deben aislar a la vivienda tanto de los ruidos de la calle como del fro o calor del exterior.Ladrillos Huecos: para muros divisorios en una vivienda. Estos tabiques conforman el cerramiento interior, y aslan tanto acstica como trmicamente, pero sin alcanzar valores como el ladrillo perforado Ladrillo princesa, titn y Jpiter (15 com. de ancho) resisten 50 a 80 kg7cm2.

4.1.1.3. Tipos de ladrillos

Segn su forma, los ladrillos se clasifican en:Ladrillo perforado, que son todos aquellos que tienen perforaciones en la tabla que ocupen ms del 10% de la superficie de la misma. Se utilizan en la ejecucin de fachadas de ladrillo.Ladrillo macizo, aquellos con menos de un 10% de perforaciones en la tabla. Algunos modelos presentan rebajes en dichas tablas y en las testas para ejecucin de muros sin llagas.Ladrillo tejar o manual, simulan los antiguos ladrillos de fabricacin artesanal, con apariencia tosca y caras rugosas. Tienen buenas propiedades ornamentales.Ladrillo aplantillado, aquel que tiene un perfil curvo, de forma que al colocar una hilada de ladrillo, generalmente a sardinel, conforman una moldura corrida. El nombre proviene de las plantillas que utilizaban loscanterospara labrar las piedras, y que se utilizan para dar la citada forma al ladrillo.Ladrillo hueco, son aquellos que poseen perforaciones en el canto o en la testa que reducen el peso y el volumen del material empleado en ellos, facilitando su corte y manejo. Aquellos que poseen orificios horizontales son utilizados paratabiqueraque no vaya a soportar grandes cargas. Pueden ser de varios tipos:Rasilla: su soga y tizn son mucho mayores que su grueso. En Espaa, sus dimensiones ms habituales son 24 11,5 2,5cm.Ladrillo hueco simple: posee una hilera de perforaciones en la testa.Ladrillo hueco doble: con dos hileras de perforaciones en la testa.Ladrillo hueco triple: posee tres hileras de perforaciones en la testa.Ladrillo caravista: son aquellos que se utilizan en exteriores con un acabado especial.Ladrillo refractario: se coloca en lugares donde debe soportar altas temperaturas, como hornos o chimeneas.4.1.1.4. Aplicacin del ladrilloLos ladrillos son utilizados en construccin en cerramientos, fachadas y particiones. Se utiliza principalmente para construirParedes,murosotabiques. Aunque se pueden colocara hueso, lo habitual es que se reciban conmortero. La disposicin de los ladrillos en el muro se conoce comoaparejo, existiendo gran variedad de ellos.Para efectos de diseo estructural, las unidades de albailera tendrn las siguientes caractersticas indicadas en la tabla n1Tabla n1 Parmetros para aceptacin de unidades de albailera

4.1.2. El Bloque

Los Bloques de concreto son elementos modulares pre moldeados diseados para la albailera confinada y armada.

4.1.2.1. Fabricacin del bloquePara su fabricacin materiales bsicos usuales como: Piedra partida (la cual se pulveriza para el proceso de fabricacin de bloques) Arena ( la misma utilizada para construir) Cemento (Portland clase I) Y el agua (esta deber de carecer de materia orgnica o qumica). Incluye este ltimo el cloro. Necesario para potabilizar el agua, tampoco es aconsejable la utilizacin de agua de pozo, ya que esta contiene minerales muy pesados, que de igual forma afectaran la resistencia del bloque).La dosificacin es la de 1:5:2 (Cemento, Arena, piedra) + agua en proporcin de un 9%.(El 9% se obtiene del peso seco de los materiales, este valor proviene de trabajos en laboratorio de materiales bajo las normas ASTM, es el peso obtenido de todos los ridos y del cemento en una concretera pequea antes de mezclarlas con el agua)En la actualidad se recurre a grandes maquinas vibradoras, que acomodar las partculas de los agregados en los moldes de manera uniforme, dndole la resistencia necesaria a cada bloque para ser utilizado en obra. En nuestro pas se fabrican bloques de:Calibre Medidas en centmetros4 10cm x 20 cm x 40 cm6 15cm x 20 cm x 40 cm8 20cm x 20 cm x 40 cm

4.1.2.2. Aplicaciones

El bloque de concreto es utilizado ampliamente en la construccin, desde viviendas de inters social a edificaciones comerciales e industriales.Sus principales aplicaciones son: Muros simples o divisorios (paredes no soportarn ninguna carga. Muros estructurales Bandas perimetrales Muros de retencin o de contencin. Construccin de Lozas.

5. Materiales Utilizados

Unidades de albailera (Ladrillos), 03 unidades. Recurso hdrico (agua)

6. Equipos y Herramientas

6.1. Equipos y Herramientas (Variacin dimensional y alabeo)

Regla graduada al milmetro, de preferencia de acero inoxidable, de 300mm de longitud o un calibrador de mordazas paralelas provistas de una escala graduada entre 100mm y 300mm y con divisores correspondientes a 1 mm. Muestra, estar constituida por ladrillos secos enteros, obtenidos segn la norma tcnica peruana N 331.019.

6.2. Equipos y Herramientas (Absorcin)

Balanza Electrnica: con capacidad no menor de 2 Kg y que permita efectuar pesos con una precisin del 0.5g. Recipiente: para contener el agua y que pueda contener las muestras completamente sumergidas Horno: con una libre circulacin de aire que permita contener una temperatura de 110C La Muestra, estar constituida por ladrillos secos enteros, obtenidos segn la norma tcnica peruana N 331.019.

7. Procedimiento Recomendado

7.1. Determinacin del pesoSecado, secar los especmenes en un horno a 110C, por un periodo de 24 horas y hasta que dos pesadas sucesivas en un intervalo de 2 horas muestren un incremento o perdida no mayor del 2%.Enfriamiento, despus del secado se enfran los especmenes a temperatura ambiente, con una humedad relativa entre el 30% y 70% las unidades se almacenan separadas libres de corrientes de aire, por un periodo de 4 horas como mnimo, Determinacin del Peso, se determina el peso de 3 especmenes como mnimo, entero y seco en una balanza con aproximacin de 01.g.

7.2. Resistencia a la compresinSe ensayaran medias unidades secas de ancho y altura equivalente a las unidades original y de longitud igual a la media unidad de 25mm. Si a capacidad de resistencia del espcimen excede a la capacidad de la maquina se ensayara en piezas menores no menor de de la de la longitud total de la unidad. Con un rea de seccin horizontal bruta no menor de 9 cm2De acuerdo a resultados de investigacin experimentales realizadas en laboratorios de estructura de la Pontificia Universidad Catlica del Per, a partir de una unidad proveniente de diversas fbricas en el rea de Lima Metropolitana, se corregir la resistencia a la compresin obtenida del ensayo en unidades enteras mediante la siguiente relacin:

Reue=0.92*Rmu

Donde:Rue: resistencia a la compresin de una unidad enteraRmu: resistencia a la compresin en media unidad.

7.3. Variacin de dimensiones

En cada espcimen de mide la longitud, ancho y altura de cada espcimen con una precisin de 1mm.

7.4. Absorcin

Se calientan los especmenes en el horno a una temperatura de 110C y se pesan luego de enfriarlos a temperatura ambiente. Se repite el tratamiento hasta que no ce tenga variaciones en el peso

7.5. Medida de Cambio de Longitud Marcar el espcimen para su identificacin y medir con aproximacin de 0.001 mm en un ambiente controlado y realizar medidas en el mismo ambiente a 5% de humedad relativa. Registrar la temperatura o humedad relativa.

7.6. Medida de alabeoSuperficies cncavas, en los casos en que la distorsin a ser medida corresponda a una superficie cncava para ello se coloca una varilla recta a lo largo de su superficie y con una regla graduada se realiza la medicin respectiva con una aproximacin de 0.001 mm de la superficie cncava.8. Metodologa de Calculo

Resistencia a la compresin

Absorcin

9. Presentacin de Datos

Datos del espcimen antes de ser sumergidos en el aguaMuestra de especmenes

muestra 1muestra 2muestra 3

Longitud21.922.521.975

Ancho13.91613.8313.916

Altura10.219.98310.116

Peso309030763088

Tabla 1 Datos de los especmenesDatos del espcimen despus de ser extrados del hornoMuestra de especmenes

muestra 1muestra 2muestra 3

peso307130223052

Carga mxima 725730720

Tabla 2 resultados obtenidos en laboratorio

10. Memoria de Clculo

Muestra de especmenes

muestra 1muestra 2muestra 3

peso seco307130223052

peso saturado309030763088

Carga mxima 725730720

absorcin0.618690981.7868960951.179554391

rea bruta304.7604311.175305.8041

Resistencia a la compresin2.3789179962.3459468142.354448485

Tabla 3 Calculo de la absorcin y la resistencia a la compresin

11. Anlisis e Interpretacin de Resultados

Segn a los resultados obtenidos sobre la prueba de absorcin el promedio de las tres muestras fue del 1.20%, lo que significa que al sumergir los especmenes al agua este absorbi el 1.20% de agua. Por ende este al ser utilizado en una construccin tendr una buena adherencia con el mortero.Y con respecto a la resistencia a la compresin el promedio obtenido de las tres muestras dio como resultado 2.4 Kg/cm2 lo que significa k tiene una gran resistencia a la compresin, y es pacto para construcciones de albailera de uso general. Referente al alabeo no se encontr superficies cncavas debido a que para realizar el ensayo se opt por un ladrillo mecanizado, ya que presenta una mejor esttica con respecto a las superficies planas; que el ladrillo artesanal.

12. Conclusiones

Conocer acerca de este material es muy importante debido a que es un material muy utilizado en la construccin y la ingeniera civil, as como la construccin de muros, etc. Uno de los comportamientos mecnicos del ladrillo al ser sumergidos al agua, este material absorbe un porcentaje de agua para llenar sus espacios vacos.Con respecto a la variacin dimensional estas varan en milmetros debido a que las muestras fueron extradas de una sola fabrica por lo tanto no se mostr mucha diferencia en la variacin dimensional.Una de las ventajas del ladrillo mecanizado es que estas estn fabricadas con mucha precisin, ya que en esta clase de ladrillos no se presenta el alabeo o superficie cncava.En la unidad de albailera (ladrillo) segn el ensayo realizado presenta una absorcin de agua del 1.20% cuando se le sumerge en el agua.

13. Recomendaciones

Para enfriar los especmenes se recomienda colocarlos sin amontonarlos o apilarlos. Es recomendable que los especmenes estn totalmente sumergidos para que la absorcin sea uniforme. Para realizar este ensayo es recomendable trabajar con un ladrillo mecanizado ya que presenta menos imperfecciones en los acabados que el artesanal.

14. Anexos14.1. Panel Fotogrfico

Fig. 1 tres muestras de ladrillos mecanizados

Fig. 2 Obtencin de las medidas dimensionales

Fig. 3 Determinacin del Peso del espcimen

Fig. 4 Espcimen siendo colocado en la prensa de concreto

Fig. 5 Espcimen despus de ser a una fuerza de compresin Pgina 2 | 19