Método de Ensayo Estándar Para La Compresión Del Ladrillo de Barro (1)
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Ingeniería de Materiales, ciclo II-2015 Ing. Lesly E. Mendoza M. Página 1 de 9 Método de ensayo estándar para la Compresión del ladrillo de barro (basado en ASTM C 67– 03a) Alcance Este método de ensayo abarca los procedimientos en la toma de muestras y ensayo de resistencia a la compresión del espécimen de barro estructural. Definiciones ESPÉCIMEN DE BARRO: Unidad de mampostería maciza o hueca, elaborada de arcilla o pizarra, por lo general en forma de prisma rectangular, el cual es moldeado y posteriormente cocido en un horno. El espécimen de barro puede ser empleado para cumplir una función estructural y estética o únicamente estructural. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN: Esfuerzo máximo que una muestra de material puede soportar bajo carga axial. AREA BRUTA: Es el área total de la cara del espécimen, es decir, es el producto del largo por el ancho de un elemento rectangular. Importancia y aplicación del método La importancia de este método de ensayo radica en conocer la resistencia a la compresión que posee cada espécimen de barro ensayado, con el fin de determinar las características mecánicas del espécimen en su función como elemento estructural utilizado en las diferentes obras de construcción. Materiales y equipo Materiales: Espécimen de Barro Sólido Los especímenes de ensayo deberán ser mitades de especímenes secos, de altura y ancho del ladrillo completo, y deberán tener una longitud igual a la mitad de la longitud completa ± 2.54 cm, excepto como se describe a continuación. Si el espécimen de ensayo, descrito anteriormente, excede la capacidad de la máquina de ensayo, los especímenes de ensayo deberán de consistir en piezas de ladrillos secos, con la altura y ancho de la unidad completa, con una longitud no menor a un cuarto de la longitud completa de la unidad, y con un área bruta de sección transversal perpendicular al soporte no menor de 90.3 cm 2 . Los especímenes de
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Ingeniería de Materiales, ciclo II-2015 Ing. Lesly E. Mendoza M.
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Método de ensayo estándar para la Compresión del ladrillo de barro (basado en ASTM C 67–
03a)
Alcance
Este método de ensayo abarca los procedimientos en la toma de muestras y ensayo de
resistencia a la compresión del espécimen de barro estructural.
Definiciones
ESPÉCIMEN DE BARRO: Unidad de mampostería maciza o hueca, elaborada de arcilla o
pizarra, por lo general en forma de prisma rectangular, el cual es moldeado y posteriormente
cocido en un horno. El espécimen de barro puede ser empleado para cumplir una función
estructural y estética o únicamente estructural.
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN: Esfuerzo máximo que una muestra de material puede
soportar bajo carga axial.
AREA BRUTA: Es el área total de la cara del espécimen, es decir, es el producto del largo por
el ancho de un elemento rectangular.
Importancia y aplicación del método
La importancia de este método de ensayo radica en conocer la resistencia a la compresión que
posee cada espécimen de barro ensayado, con el fin de determinar las características
mecánicas del espécimen en su función como elemento estructural utilizado en las diferentes
obras de construcción.
Materiales y equipo
Materiales:
Espécimen de Barro Sólido
Los especímenes de ensayo deberán ser mitades de especímenes secos, de altura y ancho del
ladrillo completo, y deberán tener una longitud igual a la mitad de la longitud completa ± 2.54
cm, excepto como se describe a continuación. Si el espécimen de ensayo, descrito
anteriormente, excede la capacidad de la máquina de ensayo, los especímenes de ensayo
deberán de consistir en piezas de ladrillos secos, con la altura y ancho de la unidad completa,
con una longitud no menor a un cuarto de la longitud completa de la unidad, y con un área bruta
de sección transversal perpendicular al soporte no menor de 90.3 cm2. Los especímenes de
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ensayo se podrán obtener a través de cualquier proceso de fabricación, sin roturas ni fisuras,
con los extremos del ladrillo aproximadamente planos y paralelos. Cinco especímenes deberán
ser ensayados.
Mortero de Azufre para Refrentado1
El Mortero de azufre deberá consistir en una mezcla que contenga entre el 40 y 60% por peso
de azufre, en el cual el resto será arcilla cocida u otro materia l inerte adecuado que pase el
tamiz No. 100 (150 micras) con o sin plasticidad.
Equipo Principal:
Máquina de ensayo
La máquina de ensayo deberá tener una precisión de ± 1.0% sobre el rango de carga prevista.
La placa superior deberá tener un asiento esférico, y será un bloque de metal endurecido,
firmemente sujeto en el centro del cabezal superior de la máquina. El centro de la esfera deberá
descansar en el centro de la superficie, pero deberá poder girar libremente en cualquier
dirección, y su perímetro deberá tener al menos 6.3 mm, para acomodar especímenes cuya
superficies de apoyo no sean paralelas. El diámetro de la placa superior deberá ser como
mínimo de 150 mm.2 Una placa de metal endurecido puede utilizarse debajo del espécimen
para minimizar el desgaste de la placa inferior de la máquina.
La máquina de ensayo se verificará de conformidad con la Norma ASTM E4: “Prácticas para la
Verificación de la Fuerza de Máquinas de Ensayo”, con una frecuencia definida por la Norma
ASTM C1093: “Práctica para la Acreditación de Agencias de Ensayo para Unidades de
Mampostería”.
Placa de Refrentado3
La placa de refrentado deberá ser no absorbente, como una placa de vidrio o de metal
maquinado. La superficie de la placa deberá ser plana, entre 0.076 mm y 406.4 mm y
suficientemente rígida y el apoyo no deberá presentar una deflexión medible durante la
operación de refrentado.
1 Otro tipo de refrentado se muestra en la norma ASTM C 67-03a, “Método de Ensayo Estándar para elMuestreo y Ensayo del
Ladrillo y Baldosa Estructural de Arcilla”. 2 Para mayores referencias sobre la determinación de las dimensiones de la placa superior, consulte el anexo A1 de la norma ASTM
C-140, “Métodos de Ensayo Estándar para el Muestreo y Ensayos a Bloques de Concreto y Unidades Relacionadas” más reciente. 3 Fuente: norma ASTM C 67-03a, “Método de Ensayo Estándar para el Muestreo y Ensayo del Ladrillo y Baldosa Estructural de
Arcilla”.
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Bloque de Metal de Apoyo 4
El bloque de metal de apoyo deberá tener una dureza no inferior a 60 HRC (620 HB).
Barras cuadradas de acero de 25.4 mm
Cinta métrica, graduada en 1 mm.5
Crayón para marcar el espécimen.
Balanza con capacidad mínima de 3 000 g y sensible a 0.5 g
Horno, que sea capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 a 115 °C.
Olla térmica
Sierra eléctrica para cortar mampostería
Equipo Misceláneo:
Cuchara de albañil
Lentes
Mascarilla
Guantes de protección contra el calor
Cronómetro
Procedimiento
1. Seleccione por lo menos diez especímenes individuales para lotes de 1 000 000
especímenes o fracción de éste. Para lotes más grandes, cinco especímenes adicionales
serán seleccionados de cada tramo adicional de 500 000 especímenes o fracción de
éste. Las muestras adicionales de especímenes serán tomadas a discreción del comprador.
2. Corte el espécimen por la mitad en base a los requisitos del ladrillo especificados
anteriormente.
3. Marque cada espécimen de tal manera que se pueda identificar en cualquier momento. Las
marcas no deberán cubrir más del 5% de área superficial del espécimen.
4. Seque los especímenes en un horno ventilado a una temperatura de 110 a 115 °C durante
no menos de 24 horas y hasta que dos pesadas sucesivas en intervalos de 2 horas
4 Fuente: norma ASTM C 67-03a, “Método de Ensayo Estándar para elMuestreo y Ensayo del Ladrillo y Baldosa Estructural de
Arcilla”. 5 En sustitución de la cinta métrica se podrá utilizar una regla de acero graduada en 1mm, o un pie de rey con una escala de 25 a
300 mm con mandíbulas paralelas que se utilizarán para medir las unidades individuales.
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muestren un incremento de pérdida no mayor que el 0.2% del último peso del ladrillo
previamente determinado.
5. Enfríe un poco los especímenes en un cuarto de secado mantenido a una temperatura de
24 ± 8 °C, con una humedad relativa de entre 30 y 70%.6
6. Almacene los especímenes libres de las corrientes de aire, colocados separadamente sin
apilar, por un período de al menos 4 horas y hasta que la temperatura superficial esté a 2.8
°C de la temperatura del cuarto de secado.
7. Almacene los especímenes en un cuarto de secado con la temperatura y humedad deseada
hasta el momento del ensayo.
8. Pese cinco especímenes secos de tamaño completo con una aproximación de 0.1 g.
9. Mida el ancho de ambos extremos y de ambas superficies de apoyo del espécimen, desde
los puntos medios de los bordes que limitan las caras laterales.
10. Registre estas cuatro medidas con una aproximación de 1 mm y anote el promedio, con una
aproximación de 0.5 mm como el ancho del espécimen.
11. Mida la longitud a lo largo de ambas superficies de apoyo y de ambas caras laterales del
espécimen, desde los puntos medios de cada borde que limitan los extremos.
12. Registre estas cuatro medidas con una aproximación de 1 mm y anote el promedio, con una
aproximación de 0.5 mm como la longitud del espécimen.
13. Caliente la mezcla de azufre en una olla termostática a una temperatura suficiente, para
mantener la fluidez por un período razonable de tiempo después del contacto con la placa
de refrentado. Tenga cuidado al prevenir el sobrecalentamiento, y agite el líquido en la olla
justo antes de su uso.
14. Coloque una placa de metal donde se depositara el azufre para el refrentado.7
15. Aceite ligeramente la placa de refrentado.
16. Coloque cuatro barras cuadradas de acero de 25 mm en la superficie de la placa de apoyo
para formar un molde rectangular de aproximadamente 12.7 mm más grande que el
espécimen en cualquier dimensión.
6 Un método alternativo de enfriamiento se muestra en la norma ASTM C67-03a, “Método de Ensayo Estándar para elMuestreo y
Ensayo del Ladrillo y Baldosa Estructural de Arcilla”. 7 Otro tipo de refrentado se presenta en la norma ASTM C67-03a.
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17. Llene el molde con pasta de azufre fundido hasta una profundidad de 6.35 mm.
18. Coloque la superficie de la unidad a ser refrentada rápidamente en el líquido, y mantenga el
espécimen de modo que su eje vertical se encuentre en ángulo recto con la superficie
refrentada.
19. Permita que la unidad permanezca en reposo hasta que la solidificación se complete.
20. Realice el mismo procedimiento de refrentado con el otro extremo del espécimen a partir del
numeral 17.
21. El espesor de ambas capas deberá ser aproximadamente el mismo.
22. Permita que la cubierta refrentada se enfríe durante un mínimo de 2 horas antes del ensayo
del espécimen.
23. Coloque el espécimen sobre la platina de la máquina de ensayo, colocándolo de tal manera
que la carga se aplique en dirección de la profundidad del espécimen.
24. Centre el espécimen bajo el soporte superior esférico dentro de 1.59 mm.
25. Coloque un bloque de metal endurecido en el centro del cabezal superior de la máquina de
ensayo, el cual se asentara sobre el espécimen de ensayo.8
26. Aplique la carga, hasta la mitad de la carga máxima prevista, en un rango conveniente.
27. Ajuste los controles de la máquina de manera que la carga restante se aplique en un rango
uniforme en no menos de 1 minuto ni más de 2 minutos.
28. Registre la carga máxima de compresión como Pmáx en Kgf.
29. Detenga el funcionamiento de la máquina de ensayo.
30. Retire el espécimen ensayado de la máquina de ensayo.
31. Repita el procedimiento anterior para los otros especímenes.
8 Se podrá utilizar un bloque de metal para el cual se encuentran las especificaciones en la norma ASTM C67-03a, “Método de
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Tome cuatro alturas , cuatro largos y cuatro
espesores
Proceda a marcar la mitad y corte el
especimen
Tome cuatro alturas , cuatro largos y cuatro
espesores de los especímenes cortados
Refrente los especimenes
Una vez endurecido el refrentado colóquelo centrado en
la máquina de ensayo y aplique carga hasta su ruptura
h
h
l
a
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Ruptura de especimén
Cálculos
Longitud del Espécimen:
𝐿𝑝 =∑ 𝑙𝑖
4⁄
Dónde:
Lp = Longitud promedio, cm
∑ li = Longitudes, cm
Ancho del Espécimen:
𝐴𝑝 =∑𝑎𝑖
4⁄
Dónde:
Ap = Ancho promedio, cm
∑ai = Anchos en cm
Área Bruta de la Superficie de Soporte:
𝐴 = 𝐿𝑝 × 𝐴𝑝
Dónde:
A = Área bruta, cm2
Lp = Longitud promedio, cm
Ap = Ancho promedio, cm
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Resistencia a la Compresión9:
El cálculo de la resistencia a la compresión de cada espécimen, será con una aproximación de
0.01 MPa, y se realizará de la manera siguiente:
𝐶 = 𝑃𝐴⁄
Dónde:
C = resistencia a la compresión del espécimen, kgf/cm2
P = carga máxima, kgf, indicada por la máquina de ensayo, y
A = promedio de las áreas brutas de las superficies de soporte superior e inferior del
espécimen, cm2.
Reporte
El reporte deberá incluir lo siguiente:
El promedio de las áreas de las superficies brutas, cm2
La carga máxima indicada por la máquina de ensayo, Kgf
La resistencia a la compresión de cada espécimen, con una aproximación de 0.01 MPa
El promedio de las determinaciones de resistencia a la compresión, con una
aproximación de 0.1 MPa.
9Cuando la resistencia a la compresión está basada en el área neta (por ejemplo: baldosas de arcilla), sustituya “A” en la fórmula
anterior por el área neta del ladrillo, en cm2, de la arcilla cocida en la sección de área mínima perpendicular a la dirección de la
carga.
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Cl iente:_________________________________________________________________ N° de Informe:________
Dirección:_______________________________________________________________ Correlativo Ítem:______
Proyecto:________________________________________________________________
Fecha de Sol ici tud:_______________________________________________________
Fecha de Recepción:______________________________________________________
Fecha de Ensayo:________________________________________________________
Procedencia :___________________________________________________________
Espécimen N°
Observaciones :
“ LAS COPIAS DE ESTE INFORM E DE ENSAYO NO SON VALIDAS SIN LA AUTORIZACION DEL LABORATORIO”
“ EL LABORATORIO NO SE HACE RESPONSABLE DEL USO Y LAS INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS DEL INFORM E DEL ENSAYO”
“ M UESTREO REALIZADO POR EL INTERESADO”
“ EL INFORM E CORRESPONDE ÚNICA Y EXCLUSIVAM ENTE A LA M UESTRA RECIBIDA”
Res is tencia a la Compres ión Promedio, MPa:
Área bruta, cm² :
Carga Máxima, Kgf :
Res is tencia a la Compres ión, Kgf/cm² :
Res is tencia a la Compres ión * 0.0980665 (MPa):
a₄
Ancho Promedio del Espécimen(cm):
Longitud del espécimen, cm :
Ancho del espécimen (cm):
Longitud Promedio del Espécimen, cm:
a₁
a₂
a₃
L₁
L₂
L₃
L₄
FOR-005-004Versión: 0Página: 1/1
Fecha de Aprobación:
UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVILLABORATORIO DE SUELOS Y MATERIALES "ING. MARIO ANGEL GUZMAN URBINA"
SecciónINFORME DE LA REALIZACIÓN DEL MÉTODO DE ENSAYO ESTÁNDAR PARA LA
COMPRESIÓN DEL LADRILLO DE ARCILLA (Basado en ASTM C67–03a).
Código:
Jefe de Laboratorio
Elaborado por: Revisado por: Aprobado por:
