Informe de Ensayo de Ladrillos

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUÍZ GALLO INFORME DE LABORATORIO Mendoza Torres Jherson

Jhoan

2014

TECNOLOGÍA DE MATERIALES

INFORME DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN El material más usado en la construcción de viviendas en el Perú es la albañilería y una de sus propiedades estructurales más importante es la resistencia a compresión. En el siguiente informe vamos a desarrollar el tema de la resistencia a la compresión de las unidades cerámicas de albañilería, las propiedades a exigir a un producto cerámico son en esencia las mismas que para los pétreos naturales con alguna particularidad. Veamos estas propiedades y la forma de controlarlas a partir de los ensayos. Los criterios de rechazo de las piezas cuando no se cumplan las exigencias, figuran en las normas nacionales. Además para poder determinar la resistencia a la comprensión de unidad de albañilería es necesario realizar anticipadamente ciertos cálculos como las dimensiones de las unidades de albañilería así como la determinación de su área bruta ya que es esta en donde se aplicara la fuerza de la prensa hidráulica así como se hallara el cálculo del alabeo ya que este debe ser relleno con algún material para que la presión sea uniforme en todo el bloque de cerámica en nuestro caso se ha utilizado trozos de cartón para rellenar el espacio del alabeo. Este tipo de ensayo es muy importante ya que nos permite determinar las características y propiedades físicas de las unidades de albañilería lo que permitirá hacer una buena elección de materiales al momento de realizar las construcciones, el análisis que se hace en el siguiente informe es sobre unidades de albañilería ya sea los hechos en fábricas como la LARK y unidades artesanales determinando así cuál de estos tienen mejores características para ser elegidos al momento de hacer una edificación por las mejores propiedades que estos presentan.

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ENSAYO DE COMPRESIÓN AXIAL Y ALABEO DE UNIDADES DE ALBAÑILERÍA (LADRILLOS) OBJETIVOS:  Determinar experimentalmente los coeficientes de corrección de la resistencia a compresión de las unidades de albañilería (ƒ’b) por efectos de la esbeltez. El rango de esbelteces a estudiar se encuentra especificado por la Norma Técnica de Edificación E.070 Albañilería.  Determinar analíticamente, utilizando el método de elementos finitos, los coeficientes de corrección de la resistencia a compresión de los prismas de albañilería (ƒ’b) por efectos de esbeltez, usando también el rango de esbelteces especificado por la Norma Técnica de Edificación E.070 Albañilería.  Realizar comparaciones entre los coeficientes de corrección de ƒ’b por esbeltez obtenidos en esta investigación de manera experimental y analítica, con aquellos presentados por las otras normas. Con estas comparaciones se determinará que juego de coeficientes, son los que se ajustan a nuestra realidad.  Determinar los tipos de ladrillos ya sea artesanal o industrial cuál de ellos se comporta mejor ante las diferentes pruebas que se realiza para determinar su rendimiento ante diferentes condiciones experimentales que se les somete y así permitir una mejor una mejor elección al momento de decidir por un tipo de unidad de albañilería. NORMA TÉCNICA PARA ENSAYOS:  ITINTEC 331.017: La presente norma establece las definiciones, clasificación, condiciones generales y requisitos que debe cumplir el ladrillo de arcilla, usado en albañilería.  ITINTEC 331.018: La presente Norma establece los métodos de ensayo para determinar la variación de dimensiones, alabeo, resistencia a la compresión, densidad, módulo de rotura, absorción, absorción máxima, coeficiente de saturación, succión y eflorescencia de los ladrillos de arcilla usados en albañilería.  ITINTEC 331.019: La presente Norma establece el procedimiento para el muestreo y recepción de los ladrillos de arcilla usados en albañilería.

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Sin duda la norma que nos interesa tomar en este informe es la ITINTEC 331.018 ya que esta establece los parámetros como se debe desarrollar los ensayos tanto de comprensión como del alabeo que se determina en este ensayo

MATERIALES UTILIZADOS PARA EL ENSAYO: Regla: Una regla graduada al milímetro, de preferencia de acero inoxidable, de 300 mm de longitud o un calibrador de mordazas paralelas provistas de una escala graduada entre 10 mm y 300 mm y con divisiones correspondientes a 1 mm.

Vernier: Es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros.

MUESTRAS: Ladrillos secos tanto ladrillo de fábrica así como artesanal e industrial.

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Prensa hidráulica: Una prensa hidráulica es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son llamados pistones de agua, ya que son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores.

ENSAYO DE DIMENSIONES: En este ensayo se sometieron 5 muestras, las dos primeras eran ladrillos industriales estándar las dos siguientes eran industriales de tipo “IV” y la última es una muestra artesanal. En cada una de las muestras se midieron sus dimensione con la regla metálica obteniéndose:

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M1 M2 M3 M4 M5

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TIPO

LARGO

ANCHO

ALTO

Estándar Estándar IV IV Artesanal

23 mm 23.3 mm 24.2 mm 24.2mm 21.0 mm

12.3 mm 12.5 mm 13.1 mm 13.0 mm 12.0 mm

9 mm 8.9 mm 9.0 mm 9.0 mm 6.7 mm

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ÁREA BRUTA DEL LADRILLO

282.9 287.5 317.02 314.6 252.0

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ENSAYO DE ALABEO: Alabeo: Según el alabeo se presenta como concavidad o convexidad, seguir el procedimiento que para cada caso se detalla a continuación en las dos caras mayores del ladrillo. El alabeo es la forma deformada de la sección transversal de la unidad de albañilería de arcilla (ladrillo) relacionadas con el cálculo de tensiones en caso de flexión, torsión y cortante combinados.

Proceso: Medición de concavidad: Se coloca el borde recto de la regla ya sea longitudinalmente o sobre una diagonal de una de las caras mayores del ladrillo. Se introduce la cuña en el punto correspondiente a la flecha máxima. Se efectúa la lectura con el vernier a una precisión de 1 mm y se registra el valor obtenido. Medición de convexidad: Se emplea alternativamente uno de los procedimientos siguientes:  Se coloca al borde recto de la regla sea sobre una diagonal o bien sobre dos aristas opuestas de una de las caras mayores de ladrillo. Se introduce en cada vértice una cuña y se busca el punto de apoyo de la regla sobre la diagonal, para el cual en ambas cuñas se obtenga la misma medida.  Se apoya el ladrillo por la cara a medir sobre una superficie plana, se introduce cada una de las cuñas en dos vértices opuestos diagonalmente o en dos aristas, buscando el punto para el cual en ambas cuñas se obtenga la misma medida.

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Expresión de resultados: Se indica el promedio de los valores correspondientes a concavidad y/o convexidad obtenidos en milímetros enteros.

MUESTRA

M1 M2 M3 M4 M5

TIPO

LADO IZQUIERDO

CENTRO

LADO DERECHO

Estándar Estándar IV IV Artesanal

2.1 mm 2.1 mm 1.8 mm 1.6 mm 2.3 mm 2.0 mm

2.2 mm 2.1 mm 1.4 mm 1.8 mm 3.0 mm 2.1 mm

2.0 mm 2.1 mm 1.5 mm 1.5 mm 2.1 mm 1.8 mm

Estándar Estándar IV IV

2.1 mm 2.1 mm 1.57 mm 1.63 mm

ENSAYO DE COMPRENSIÓN AXIAL Los ensayos practicados para medir el esfuerzo de compresión son contrarios a los aplicados al de tracción, con respecto al sentido de la fuerza aplicada. Muestra: Estará constituida por medios ladrillos secos, obtenidos por corte perpendicular al largo del espécimen. El corte se hará por cualquier método que no los destroce y que dé superficies planas y paralelas. Recubrimiento: Si las caras del espécimen presentan irregularidades se rellenan con una capa de cemento Portland, que se dejará fraguar 24 horas, antes de aplicar el recubrimiento, por medio de uno de los dos procedimientos que se detallan a continuación.

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 Recubrimiento de yeso. Se cubre ambas caras opuestas del espécimen con solución alcohólica de goma laca, dejándolas secar perfectamente. Se aplica una capa delgada de pasta de yeso cocido extendiéndola hasta obtener una superficie plana y uniforme.  Recubrimiento con azufre. Se usa una mezcla que contenga 40% a 60% de azufre en polvo (en masa) completándose con arcilla refractaria cocida u otro material inerte apropiado que pasa por el tamiz ITINTEC N° 100 (149 m) Se usa un recipiente de aproximadamente la misma medida del ladrillo y de 1,25 cm de profundidad. Se aceita ligeramente el molde y se vierte 0,5 cm de azufre calentado y fluido. Se coloca inmediatamente sobre el líquido la superficie del ladrillo que se va a recubrir, sosteniendo el espécimen de tal manera que el recubrimiento sea uniforme.  En nuestro caso se hizo con cartón:

Procedimiento: Se coloca el espécimen con una de sus caras mayores sobre el apoyo de la máquina y se hace descender el vástago solidario al cabezal, maniobrando suavemente la rótula hasta obtener un contacto perfecto sobre la cara superior del espécimen, asegurando que el eje de la misma coincida con el eje longitudinal del espécimen. Se aplica la carga cuidando que la velocidad del cabezal de la máquina no sea mayor de 1,27 mm/min.

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 Se considera el área bruta del ladrillo, ya obtenido en el primer ensayo, donde se va aplicar la presión y así permitir el cálculo.

 Una vez tenidas las medidas y los cálculos de áreas se lleva la muestra a la prensa hidráulico

 Se coloca los cartones para hacer el modo de recubrimientos y hacer que la presión sea más uniforme en el área donde se aplica la presión en kilogramos fuerza.

 Lego la prensa hidráulica ejerce la presión correspondiente tanto para el ladrillo artesanal así como el de fábrica.

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Datos obtenidos: Los datos arrojados por la prensa hidráulica en kilogramos fuerzan. MUESTRA

TIPO

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

M1

Estándar

⃗⃗⃗⃗⃗

M3

IV

⃗⃗⃗⃗⃗

M5

Artesanal

⃗⃗⃗⃗⃗

⁄

⁄ ⁄

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Expresión de resultados: Se calcula la resistencia a compresión con la siguiente ecuación:

Es la resistencia a la compresión del ladrillo. Es la carga de rotura aplicada indicada por la máquina. Es el promedio de las áreas brutas superior e inferior del espécimen en cm2. ENSAYO DE ABSORCIÓN

Este ensayo nos brinda la cantidad de agua que absorbe los poros de una unidad de ladrillo. Gracias al ensayo de absorción determinaremos que ladrillo es apto para elaborar una unidades constructivas, como un muro, y prevenir rajaduras o agrietamientos tanto en le mortero como en el tarrajeo de un enlucido. Se procede de la siguiente manera: - Se toma un amuestra y se procede a extraerle todo el agua innata en la masa arcillosa, por 24 horas. - Procedemos a pesarlo, Peso de muestra seca. - Se sumerge o pone en contacto la base de la muestra seca en una bandeja, por 24 horas, evitando el contacto de esta con el fondo de la bandeja. - Procedemos a pesarla, Peso de muestra en estado Húmedo. Obtenemos el % de ABSORCIÓN: ⁄

MUESTRA

M1

TIPO

PESO DEL LADRILLO EN LA ESTUFA

PESO DEL LADRILLO SUMERGIDO

PESO DEL AGUA ABSORBIDA

% ABSORCIÓN

Estándar

2.733 kg.

2.950 kg.

0.217 kg.

7.934

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CONCLUSIONES: El ensayo realizado nos ha permitido identificar las características físicas como mecánicas entre las dos unidades de ladrillos pudiendo así determinar sus diferencias y sus características beneficiosas así como sus debilidades que presentan las unidades ante determinadas circunstancias de ensayo. Estas características permitirán a los ingenieros civiles la decisión y el estudio de las unidades para poder determinar de acuerdo a sus características en donde se puede usar los diferentes tipos de ladrillos. De acuerdo al ensayo realizado nos permite observar que la fuerza de comprensión de los ladrillos artesanales es muchísimo inferior al de los ladrillos de fábrica determinando así que debido a que en el caso de los ladrillos artesanales no hay un control de calidad debida así como no se respeta la normatividad debida. Mientras en el de los ladrillos de fábrica se lleva a cabo todos los controles de calidad y esto le da un mejor comportamiento tanto con el alabeo así como una mayor resistencia a la compresión y % de Absorción adecuada concluyéndose así que el ladrillo de fábrica tiene un mejor comportamiento en las edificaciones siendo este el más recomendado para la construcción.

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