ALBAÑILERIA-TEORIA (1).pdf

Albañilería Confinada Sesión 1 American Concrete Institute Capítulo de Estudiantes Universidad Nacional de Ingeniería

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

¿Albañilería? Llamada también “mampostería”: • Conjunto de unidades adheridas entre si. • Las unidades se llaman ladrillos. • Se unen con morteros.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Características • Material anisótropo y heterogéneo. • Resistencia a la compresión variable: entre 25 kg/cm2 y 55 kg/cm2. • De dimensiones variables: desde 9 hasta 50 cm. • De diferentes calidades: de Concreto, arcilla, sílico-calcáreo, tierra, etc. • De diferentes procedencias: de fabrica, máquina o artesanal. Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

¿Por qué es importante? • Construcción Urbana: entre el 60% y 70% es albañilería. • Construcción rural: entre el 90% al 100% es albañilería. • Construcción informal: casi el 100% es albañilería.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

El Ladrillo Componente básico de la albañilería: • • • • •

De arcilla cocida Sílico calcárea Concreto Adobe Piedra, etc...

Los ladrillos pesan: hasta 4 kg Los bloques: hasta 15kg Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Tipos de ladrillo Se clasifica en base a: - Superficie de contacto con otro ladrillo. - Superficie de transferencia de carga. Pueden ser: • Tubulares (ejm. Pandereta) • Sólidos (ejm. Macizo artesanal) • Huecos (ejm. King koncreto) • Alveolares (ejm. Tipo previ) Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Veamos los tipos de ladrillo...

tubular sólido hueco

alveolar Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Propiedades físicas • • • • • • •

Sin materias extrañas. Sin vitrificaciones. De color uniforme. Sin resquebrajaduras o grietas. Debe tener sonido metálico al golpearlo. Variabilidad dimensional. Alabeo (concavidades o convexidades).

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Propiedades mecánicas • Resistencia a la compresión (f’b). • Resistencia a la tracción (f’bt). • Succión (% en peso de agua absorbida). • Absorción y coeficiente de saturación. ... La clasificación racionaliza el uso del ladrillo... absorción % de vacíos eflorescencia Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Clasificación según norma E070

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Empresas que producen ladrillos • Ladrillos REX o Pirámide. arcilla cocida: sólido y tubular. • Ladrillos de LACASA, Compañía Luren. sílico calcáreo: hueco y alveolar. • Ladrillos UNICON o Firth. concreto: hueco.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Mortero • Tiene cemento, arena fina, agua ... a veces cal. • Debe ser trabajable, adhesivo y resistente

El mortero liga las unidades o ladrillos ... en algunos casos es temporal... Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Ingredientes • CEMENTO: - Portland Tipo I ó II. - Da adhesión y resistencia a la compresión. • CAL HIDRATADA(opcional): - Aumenta la adhesión - Posibilita la máxima extensión del mortero.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Ingredientes • ARENA: - Puede ser natural o fabricada. - Debe satisfacer la granulometría. - Agregado inerte - Reduce la riqueza del mortero pero aumenta su rendimiento.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Ingredientes • AGUA: - Da consistencia y fluidez. - Se puede reañadir para recuperar consistencia (retemplado). - Debe ser bebible ... por lo menos...

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

¿Cómo se prepara? 1. Colocar la arena en forma de montaña y añadir cemento encima. 2. Por ejemplo se forma con 4 partes de arena, 1 de cemento y 1 de agua. 3. El cálculo es volumétrico, luego para un cubo de cemento necesitaremos 4 de arena y 1 de agua. 4. Remover la mezcla con la pala haciendo como mínimo tres batidas. 5. Cuando la mezcla haya tomado un color uniforme se abre en el centro del montón un hoyo en el que se vierte el agua poco a poco. Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Continuando con la preparación 6. Con la ayuda de la pala (o de la paleta si es poco), hacer que el material caiga poco a poco desde la parte exterior de las paredes al interior del hoyo. 7. Controlar la humedad de la masa añadiendo el agua necesaria hasta que el mortero quede untuoso y listo para su empleo. Demasiada agua hará más débil la mezcla. 8. Antes de comenzar a trabajar, dejar reposar la pasta unos minutos. Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Finalmente... 9. Después, realizar movimientos ondulantes sobre el mortero con la pala o paleta; las ondas que se forman no deben hundirse ni deshacerse. 10. La masa tiene un periodo de utilización aproximada de 1 hora. El secado varía según el tipo de obra, su grosor y las condiciones de ambiente. 11. ... Listo ...

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

¿Qué problemas pueden existir? • • • •

Arena mal lavada o sucia. Arena o cemento con limos o restos orgánicos. Materiales de ríos con PH ácido y no neutro. Arena o piedra de mar.

Ingresa y provoca que: - El acero se corroa e hinche. - El ladrillo se quiebre. - Fenómenos de eflorescencia. Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

¿Qué es eflorescencia? Es un depósito salino usualmente de color blanco, amarillento o pardo, que se produce en la superficie del concreto endurecido o en los muros de ladrillos cerámicos. Esto ocurre por la migración de la cal y otros aniones como los cloruros, sulfatos, etc., a través de los poros capilares que tienen el concreto y los ladrillos en ciclos de humedad-sequedad.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Ejemplos...

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Solución... • Para eliminarlo usualmente se prepara una solución de ácido acético y ácido clorhídrico, ensayando concentraciones bajas (12:1 de agua:ácido) para evitar dañar la matriz de cemento. • No obstante, el mejor remedio es el ácido amidosulfónico (H2N SO2 OH) utilizado como máximo en concentraciones de hasta 10%. • Cuando la eflorescencia desaparezca, la superficie debe de limpiarse con un paño húmedo.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Clasificación de morteros • Depende de si se usa “cal hidratada”. • Diferentes morteros dan diferentes resistencias al conjunto ladrillo-mortero osea a la albañilería.

tipo

Cemento

cal

Arena

P1

1

0 a 1/4

3a3½

P2 NP

1 1

0 a 1/2 -

4a5 Hasta 6

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Concreto líquido • Se usa en albañilería armada • Llena los alveolos en los ladrillos • Une el acero interior con las unidades • Tiene una muy elevada trabajabilidad • Actualmente los mismos costos que sistemas comunes

¡SI!

¡NO! Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

¿Cuáles son sus características? • Características: - Elevada trabajabilidad (Slump 11”). - Relación agua/cemento (a/c) entre 0.8. - Se genera gran adhesión entre concreto líquido y ladrillo. • Ingredientes: - Cemento Portland 1, 1P y Cal. - Agregado grueso (confitillo). - Agregado fino (arena gruesa). - Agua. Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Proporciones. • Dependiendo de la altura, dejar registros de inspección y de limpieza en la parte inferior del muro a llenar tipo

Cemento

cal

agregado arena confitillo

fino

1

0 a 1/10

2¼a3

No

Grueso

1

0 a 1/10

2¼a3

1a2

• El confitillo es algo mayor que el hormigón. Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Acero de refuerzo • Refuerza la albañilería armada. • Puede reforzar las juntas en el caso de ladrillos de arcilla. • Debe detallarse bien el anclaje en columnas y muro. • Usar acero corrugado de preferencia. • De la misma calidad que el usado en el concreto armado. • Debe ser fino pero en gran cantidad. Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Mallas electrosoldadas • Se puede usar en lugar de las varillas de 1/4” o 3/8”. Acero en 2 planos

¡SI!

¡NO! Acero en 1 plano

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Recomendaciones • • • • •

Revisar las adquisiciones de ladrillo. Revisar algunas muestras. Controlar la preparación del mortero. Cuidado con el acero corroído. Agregados limpios de sales (manchas blancas).

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Ensayos realizados • Miden las propiedades mecánicas resistentes. • Sobre la unidad, sistema unidad-mortero o sobre el muro completo. • Generalmente realizados en función al uso dado como edificaciones. • Ensayo de compresión de pilas da el f’m. • Ensayo de compresión de muretes da el v’m. • Ensayo de muros da la compresión y tracción paralela a la hilada. Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Resultados... • El f´m es la resistencia especificada de la albañilería. Principal propiedad. • El v’m es la resistencia a la tracción diagonal osea al corte. • La compresión y tracción paralela a la hilada da la capacidad de un muro por compresión.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Sistemas estructurales • Simple: formada solo por el ladrillo y mortero. • Confinada: mas común, es un marco de concreto armado que envuelve al muro • Armada: ladrillos huecos con acero y concreto liquido. Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Modos de falla Las fallas comunes de los muros: • Por corte. • Por deslizamiento. • Por flexión. Los esfuerzos que se presentan en las estructuras: • Tracción por flexión. • Compresión por flexión. • Corte. Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Falla en muros Corte

Deslizamiento

Flexión

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Comportamiento al corte Manda la resistencia al corte. • Calcular la fuerza al corte. • Calcular el esfuerzo tangencial. • Comparar con el v’m. Para tipos de cargas: • Cargas paralelas. • Cargas perpendiculares. • En la base de muros. Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Comportamiento a la flexión Manda la resistencia normal. • Calcular la fuerza axial y momento • Comparar con el f’m y ft. Para tipos de cargas: • Cargas paralelas. • Cargas perpendiculares. • En la base de muros.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Comportamiento a la compresión Manda la resistencia normal. • Calcular la fuerza axial. • Comparar con el f’m o con el fa. Para tipos de cargas: • Cargas axial. • Aplastamiento. • En la base de muros.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Tipos de estructuras • • • • • • •

Muros de corte. Muros de contención. Columnas o pedestales. Arcos. Chimeneas. Silos. Almacenamiento.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Análisis • El análisis puede ser simple o complejo. • En barras da cargas axiales, cortes y momentos. • En placas, losas o láminas arroja esfuerzos, se usan los correspondientes a los ejes X e Y. • Rara vez se usan los principales y cortes máximos, indican patrón de falla.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN

Resúmen • • • • •

Diseñar. Analizar y determinar resultados. Calcular fuerzas o esfuerzos. Comparar con lo indicado en normas. Detallar lo más posible.

¿Qué es lo más importante? .... El diseño y detallado.

Ing. J. C. MASIAS GUILLEN