Universidad Centro Americana

Jos Simen CaasDepartamento de Mecnica Estructural.

Paredes Estructurales

Ensayo de compresin y absorcin de bloques de concreto. Bloques LA PEAIng. Alba Alfaro.

Grupo #1Melissa Judith Henrquez Martnez 00067407

Erika Roxana Melndez Landaverde

00020009Leonel Octavio Espinal Flores 00036108Francisco Javier Noyola Ayala

00026709Lunes 30 de Junio de 2014NDICE2Introduccin.

3Normas ASTM

4Procedimiento.

4Compresin de ladrillos de mampostera

4Medicin de las unidades de mampostera

4Pega de ladrillos.

5Ensayo a compresin de ladrillos de mamposteria

5Ensayo a compresin en concreto fluido

5Ensayo a Compresin en especmenes de concreto fluido (grout).

5Preparacin de especmenes de concreto fluido (grout).

6Medicin de los especmenes de concreto fluido (grout).

7Ensayo a Compresin en mortero.

7Preparacin de mezcla

7Medicin de los especmenes de concreto fluido.

9Presentacin de Resultados.

14Anlisis de Resultados.

16Conclusiones

17Causas de Error.

18Recomendaciones.

19Bibliografa

20ANEXOS.

INDICE DE ILUSTRACIONES.Dibujo 1. Prismas cabeceados.4Dibujo 2. Fallas en prismas.5Dibujo 3. Fallas ocurridas en el concreto fluido (por aplastamiento y corte)6Dibujo 4. Carga en mortero.7Dibujo 5. Falla en cubo de mortero.8Dibujo 6. Requisitos para la especificacin por propiedades14Dibujo 7. Calculo de resistencia de diseo a compresin.15Dibujo 8. Resistencia a compresin especificada en mampostera en rea gruesa segn cdigo UBC-9715Dibujo 9. Resistencia a compresin especificada en mampostera en rea neta segn cdigo UBC-9715

Introduccin.

Para que el diseo de estructuras de mampostera sea lo ms precisa posible, se deben determinar las propiedades de los materiales que la componen de la mejor manera.

Es por esto que las prcticas de laboratorio son tan importantes no solo para la parte de diseo sino tambin para el proceso de supervisin de una obra.

El presente trabajo es un reporte de ensayos realizados a bloques huecos de concreto LA PEA, mortero con dosificacin 1:0:3 y concreto fluido con proporcin 1:0:2.5:1.

Se presentan los procedimientos, resultados, clculos y anlisis de cada una de las prcticas desarrolladas en estos elementos de estudio.Normas ASTMASTM C 140 96 Standard test Method of Sampling and Testing Concrete Masonry (Mtodo estndar de prueba para muestreo y ensayo en unidades de concreto para mampostera).

ASTMA C 90 96 Standard Specification for Load bearing Concrete Masonry Units (Especificaciones estndar para capacidad de carga de unidades Units de concreto para mampostera).

ASTM C 1314 - 95 Standard Test Method For Constructing and Testing Masonry Prisms Used to Determine Compliance with Specified Compressive Strength of Masonry (Mtodo estndar para construir y ensayar prismas de mampostera usados para verificar la resistencia a la compresin especificada de la mampostera)

ASTMA C 476 95 Standard Specification for Grout for Masonry (Especificaciones estndar de concreto fluido para mampostera).

ASTM C 780 - 96 Standard test Method for Preconstruction and Construction Evaluation of Mortars for Plain and Reinforced Unit Masonry (Mtodo estndar de prueba para la evaluacin, preconstruccin y construccin de morteros para unidades de mampostera simple y reforzada).ASTM C 270 95a Standard Specification for Mortar for Unit Masonry (Especificaciones estndar de mortero para unidades de mampostera).ASTM C1019 89a (1993) Standard test Method for Sampling and Testing Grout (Mtodo estndar de prueba para muestreo y ensayo en concreto fluido).

ASTMA C 476 95 Standard Specification for Grout for Masonry (Especificaciones estndar de concreto fluido para mampostera).Procedimiento.

Compresin de ladrillos de mamposteraMedicin de las unidades de mampostera

Se determin el largo, ancho y alto de las seis unidades que se utilizaron en el ensayo, adems de su peso.

Pega de ladrillos.

Se coloc la mitad de bloque dentro de una bolsa plstica lo suficientemente grande para poder cubrir de una forma total el prisma a preparar. Inmediatamente se coloc el mortero en todas las membranas del bloque (caras y almas), en una cantidad suficiente para producir una junta adecuada.

Sobre la unidad con mortero, se coloc otra unidad, procediendo a nivelarlo mediante golpes de la misma forma que se procede en campo, en todas las membranas del bloque (caras y almas) con una cantidad suficiente para producir una junta adecuada.

Tres de estas primas fueron con huecos vacos y los otros tres llenos. Despus de 48 horas se abrieron las bolsas plsticas y se llenaron los huecos de estos ltimos tres con grout y se cerraron nuevamente las bolsas.

A los 28 das de fabricados los prismas, se abrieron las bolsas y se transportaron a la sala de cabeceado, en donde se refrend las dos caras de los seis prismas.

Ensayo a compresin de ladrillos de mamposteriaSe ensay a compresin los prismas con huecos vacos y llenos, hasta llevarlos a la falla.Ensayo a compresin en concreto fluidoEnsayo a Compresin en especmenes de concreto fluido (grout).

Preparacin de especmenes de concreto fluido (grout).Se colocaron cuatro bloques de tal manera que formaran una cavidad de 3 de pulg. Verificando que los bloques utilizados estuvieran en buenas condiciones.

Se coloc un trozo de madera de 3 de pulgadas de lado en la parte de abajo y con espesor igual a la de dos bloques colocados uno sobre otro. Sobre el rededor de los bloques se coloc papel toalla para evitar la adherencia del agregado al bloque.

Se llev a cabo la mezcla con las proporciones indicadas, en nuestro caso era fuera de norma.

Se llenaron los moldes en dos capas compactando cada una con 15 golpes de la varilla de compactacin. En la primera compactacin la varilla penetro el grout hasta el fondo del molde y para la segunda capa la longitud de penetracin fue tan solo que penetrara pulg. de la capa anterior, distribuyndose uniformemente los golpes.

Inmediatamente despus se cubri con papel absorbente que se encontraba humedecido.

Se dej el espcimen en reposo por 48 horas. Luego de 48 horas se desenmoldaron los especmenes de grout y se sumergieron en tanques de almacenamiento que contenan agua saturada con cal.Medicin de los especmenes de concreto fluido (grout).Se sacaron del tanque de agua y se secaron superficialmente.

Con el micrmetro se midieron las dimensiones del espcimen de la siguiente manera:

Ancho: Los lados del cuadrado W1, W2, W3; W4 que forman la seccin transversal del espcimen a la mitad de su altura.

Altura: El alto de las cuatro caras h1, h2, h3, h4 tomadas del centro.

Se midi con el calibrador del desplome las muestras en cada una de sus caras registrndolas como D1, D2, D3, D4 para caras 1, 2, 3,4 respectivamente, datos que se observan en tablas anexadas.

Posteriormente se cabecearon los especmenes de tal forma de quedar una superficie plana que estar en contacto con la mquina. Luego se procedi al ensayo centrando los especmenes y aplicndoles la carga gradualmente. Se registraron los datos de carga de falla.

Fallas ocurridas en el concreto fluido (por aplastamiento y corte)

Ensayo a Compresin en mortero.

Preparacin de mezcla

Partiendo de la dosificacin deseada, 1 parte de cemento y 2 de arena, para realizar la prueba, se procedi a pesar las cantidades de arena, cemento y agua a utilizar. Una vez obtenidos los pesos se procedi a la mezcla en seco de los materiales. A continuacin se le fue aplicando el agua hasta obtener la consistencia deseada.Al tener la mezcla se tom una parte para pegar los bloques y la otra para llenar los cubos de mortero, aplicndolo en el molde proporcionad en el laboratorio.

La aplicacin del mortero en el molde fue de la siguiente manera.

Despus de un tiempo de 2 y 1/2 min. a partir de obtenida la mezcla, se coloc una capa de mortero de 1 pulg. en cada compartimiento del molde. Se compacto cada capa 32 veces en 10 segundos en 4 rondas de 8 golpes, comprimiendo el material con una barra para homogenizar la mezcla dentro del molde, entre capa y capa, luego de esto se enraz la muestra y se esper por 48 horas para sacarlo del molde e iniciar el curado.

Para el curado se introdujeron los especmenes dentro de una cubeta de agua con cal, donde reposaron durante 48 das mientras se realizaba la prueba de compresin.

Medicin de los especmenes de concreto fluido.Luego de los 28 das se procedi a sacar las muestras de la cubeta para tomar sus dimensiones, es decir la longitud de sus lados y su peso, antes de la prueba de compresin.

Dibujo 4. Carga en mortero.A continuacin se realiz la prueba de compresin colocando los cubos en la maquina universal con el cuidado de colocar la superficie lisa en contacto con la mquina para que la fuerza aplicada se distribuyera de forma homognea en toda la muestra hasta lograr la falla.

Presentacin de Resultados.

Anlisis de Resultados.

Se realiz la mezcla de grout en base a la dosificacin propuesta de 1:0:2.5:1; que corresponde al Tipo de Concreto Fluido Grueso segn la Norma ASTM C476. La misma indica que independiente de la dosificacin propuesta la resistencia a compresin a 28 das del grout a utilizar en paredes de mampostera no debe ser inferior a 140 kg/cm2, se obtuvo una resistencia promedio de 186 kg/cm2, por lo que verificamos que la mezcla cumple los requerimientos mnimos.La mezcla de mortero ensayada se bas en una dosificacin fuera de norma sin cal hidratada que mejore su trabajabilidad en obra (1:0:3). De acuerdo a la norma tcnica para el control de calidad de materiales estructurales (NTCDME) en el captulo 4 establece que los morteros pueden ser del tipo M o S para uso estructural, el ensayado no entra en ninguno de esos grupos pero tomando de referencia la resistencia mnima a compresin de 125 kg/cm2 de la Norma ASTM C270 podemos observar que los materiales que constituyen la mezcla superan los requerimientos de resistencia mnima y podra aceptarse la mezcla por su resistencia como un mortero tipo S (Se obtuvo 143.10 kg/cm2).

Al ensayar los prismas tanto huecos como llenos de acuerdo a la norma ASTM C 1314 95 y Basndonos en los resultados previos de pruebas de absorcin de acuerdo a la norma ASTM C140-46; podemos observar que en el ensayo a 28 das la resistencia promedio obtenida de los prismas llenos en rea gruesa es de 102.09 kg/cm2 y en rea neta de 230.68 kg/cm2; que equivalen a 1471.72 psi y 3280.27 psi respectivamente. Las Normas Tcnicas Complementarias Para Diseo Y Construccin De Estructuras De Mampostera de Mxico establece que la resistencia de diseo a compresin se calcular como:

Con lo que obtenemos un valor de fm=74.25 kg/cm, por otra parte de acuerdo al cdigo UBC-97 que relaciona el tipo de mortero y la resistencia obtenida, la mampostera en rea gruesa obtiene aproximadamente un fm=1000 psi (70.32 kg/cm2). Valores muy cercanos entre s.Mientras que el ACI-ASCE relaciona la resistencia en rea neta con el tipo de mortero, con lo que aproximadamente obtenemos una mampostera con resistencia compresin aproximada fm= 4800 psi (337.55 kg/cm2)Los prismas huecos presentaron valores de resistencia a la compresin mucho ms bajos como era de esperarse, 56.84 kg/cm2 en rea gruesa y 128.41 kg/cm2 en rea neta.Conclusiones La dosificacin propuesta de grout supera la resistencia mnima requerida por la norma de 140 kg/cm2, por lo cual es aceptable utilizar la misma en obra, siempre y cuando la calidad de los materiales utilizados en la mezcla sean de igual o superior calidad a los utilizados en las pruebas de laboratorio.

Aunque el mortero elaborado no cumple las dosificaciones propuestas por la NTCCME, s cumple la resistencia mnima requerida para morteros tipo S comnmente utilizados en vivienda, pues supera los 125 kg/cm2. A pesar que los requisitos de resistencia a compresin son satisfactorios para el mortero ensayado, no lo son los requerimientos de adherencia pues se pudo observar luego del ensayo la facilidad con la que los bloques se desprendan entre s. El valor obtenido de fm en rea gruesa de los bloques llenos es satisfactorio de acuerdo a la Norma tcnica pues supera al 0.6 fu (63 kg/cm2) que es el mnimo requerido para un fu=105 kg/cm2, el cual es alcanzado por los bloques de acuerdo al ensayo anterior de compresin de bloques.

Al ensayarse los prismas con huecos vacos y calcular su resistencia a compresin, se pudo verificar que los resultados no satisfacen los requerimientos mnimos, por lo que de ser necesario el uso de este tipo de bloque, deber de hacerse con celdas llenas o de acuerdo a otra especificacin que d el diseador.

De los ensayos realizados podemos comprobar que la mampostera trabaja en conjunto con el concreto fluido, ste mejora su resistencia a compresin, y puede ser utilizada en campo, dependiendo de la calidad de los materiales que se utilicen, pues cumple los mnimos establecidos en las normas de diseo aplicadas a mampostera.Causas de Error.

Que el pegado intermedio de bloques con las que se hicieron los prismas no haya sido idneo, generando problemas de unin entre las piezas.

El refrendado pudo no brindarle a los elementos de ensayo una superficie de contacto adecuada, esto debido a que la superficie de los primas llenos hubiese sido irregular.

Debido a las caractersticas propias de los bloques ensayados (bloque de concreto) siempre presentan una amplia variacin en sus propiedades, por lo que puede ser que estos no sean representativos de su comportamiento.

En la colocacin del concreto fluido en las celdas, se debe tener en cuenta la inexperiencia de los practicantes y las condiciones de humedad del sitio.

La inexperiencia en la elaboracin del mortero, es un factor importante a la hora de elaborar estos cubos ya que pudo haberse tomado la muestra de una parte que no estuviera lo suficientemente homognea, lo cual produce un error en la prueba.

Recomendaciones.

A la hora de cabecear los bloques tener el cuidado de que el azufre este lo ms sano posible y de solo ocuparse 5 veces de lo contrario los bloques presentaran resultados errneos a la hora de ensayarlos a compresin al no tener uniformidad en la distribucin de la carga.

Tener el cuidado de calibrar las balanzas para que a la hora de tomar los pesos de los bloques no se tomen pesos errneos, y tratar de pesarlos todos en la misma balanza.

Para tener un mayor control en los ensayos de bloques se recomienda leer la ficha tcnica de cada fbrica de bloques para poder comprobar los resultados obtenidos contra resultados esperados.

Tener un lugar adecuado para mantener los especmenes mientras estos se estn curando, de tal forma que no sean manipulados ni daados por nadie ajeno al grupo.

Conocer las propiedades de los materiales que se utilizaran (arena, grava, cemento) puesto que entre mejor sea el conocimiento de estas propiedades ms preciso ser el diseo realizado.

Bibliografa DISEO DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERIA., Ing Alba Fidelina Alfaro Mndez. Segunda edicin rev, San Salvador El Salvador: UCA Editores 2003.

NORMA TECNICA PARA DISEO Y CONSTRUCCION ESTRUCTURAL DE MAMPOSTERIA, RESESCO. Ministerio de Obras Publicas de la Republica de El Salvador, 1994.

NORMA TECNICA PARA CONTROL DE CALIDAD DE MATERIALES ESTRUCTURALES, ASIA, Ministerio de Obras Publicas de la Republica de El Salvador, 1997.

ASTM [1996] Standard test methods of sampling and testing concrete masory units (C 140-96). Annual book of ASTM standards, Philadelphia, Estados Unidos, 1996. NORMAS TCNICAS COMPLEMENTARIAS PARA DISEO Y CONSTRUCCIN DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERA, Gobierno del Distrito Federal, Mxico, 2004.ANEXOS.Dibujo SEQ Dibujo \* ARABIC 1. Prismas cabeceados.

Dibujo SEQ Dibujo \* ARABIC 2. Fallas en prismas.

Dibujo SEQ Dibujo \* ARABIC 3. Fallas ocurridas en el concreto fluido (por aplastamiento y corte)

Dibujo SEQ Dibujo \* ARABIC 5. Falla en cubo de mortero.

Dibujo SEQ Dibujo \* ARABIC 6. Requisitos para la especificacin por propiedades

Dibujo SEQ Dibujo \* ARABIC 7. Calculo de resistencia de diseo a compresin.

Dibujo SEQ Dibujo \* ARABIC 8. Resistencia a compresin especificada en mampostera en rea gruesa segn cdigo UBC-97

Dibujo SEQ Dibujo \* ARABIC 9. Resistencia a compresin especificada en mampostera en rea neta segn cdigo UBC-97

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