“aplicaciÓn de nueva metodologÍa para la colocaciÓn de

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_____Universidad Austral de Chile____ FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA INSTITUTO DE OBRAS CIVILES ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL EN OBRAS CIVILES “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE ALBAÑILERÍA”. Tesis para optar al Título de: Ingeniero Civil en Obras Civiles Profesor patrocinante: Sr. Hernán Arnés V. Profesor co-patrocinante: Sr. José Arrey D. CLAUDIO ANDRÉS ROGEL PINO VALDIVIA – CHILE 2005

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Page 1: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

_____Universidad Austral de Chile____

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA INSTITUTO DE OBRAS CIVILES

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL EN OBRAS CIVILES

“APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA

COLOCACIÓN DE ALBAÑILERÍA”.

Tesis para optar al Título de: Ingeniero Civil en Obras Civiles

Profesor patrocinante: Sr. Hernán Arnés V.

Profesor co-patrocinante: Sr. José Arrey D.

CLAUDIO ANDRÉS ROGEL PINO

VALDIVIA – CHILE 2005

Page 2: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

Dedicado a Jaime y Eliana, mis padres Un gran abrazo y el agradecimiento aún mayor por darme esta oportunidad

Page 3: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

A Pamela, mi polola Gracias por el apoyo y comprensión que me dio cuando más lo necesité…

Page 4: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

AGRADECIMIENTOS Quisiera dar las gracias a los profesores Hernán Arnés V. y José Arrey D., por

apoyarme en este proyecto.

Al personal del LEMCO, por su buena disposición en todo momento.

Al Sr. Claudio Matamala, por escuchar mis planteamientos, los cuales se materializaron

con el aporte realizado por la empresa Socovesa.

Al Sr. Augusto Holmberg, del ICH, por su buena disposición e interés para recibirme.

Para terminar, a todos mis amigos, por esas largas horas de estudio y carrete que

compartimos en estos años de Universidad. Por esa amistad que cultivamos, la que fue

fundamental en esos momentos de incertidumbre o frustración en los que estaba lejos

de casa creciendo como persona “independiente” y avanzando en esta nueva

experiencia. Por esos momentos que quedarán marcados en mi vida como algo único e

inolvidable y que marcan el término de una etapa, es que les dedico estas líneas en

este trabajo tan importante para mí.

Page 5: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

INDICE TEMÁTICO CAPITULO 1 ANÁLISIS TEÓRICO 1.1 MODELOS ESTRUCTURALES .................................................................................2

1.1.1 Definición.................................................................................................................2

1.1.2 Materiales utilizados para construir modelos...........................................................3

1.1.3 Elección de la escala...............................................................................................3

1.1.4 Interpretación de los resultados de los modelos .....................................................3

1.2 DISEÑO DE LOS MODELOS A UTILIZAR ................................................................5

1.2.1 Cemento..................................................................................................................5

1.2.1.1 Fraguado y endurecimiento del cemento .............................................................6

1.2.2 Áridos ......................................................................................................................6

1.2.2.1 Condiciones del árido ...........................................................................................7

1.2.3 Agua........................................................................................................................8

1.2.3.1 Propiedades necesarias del agua ........................................................................8

1.2.4 Cal .........................................................................................................................10

1.2.5 Mortero ..................................................................................................................10

1.2.5.1 Clasificación de los morteros..............................................................................12

1.2.5.1.1 Clasificación por grados de resistencia a compresión.....................................12

1.2.5.1.2 Clasificación por tipos de consistencia ............................................................12

1.2.5.1.3 Clasificación por tipos de retentividad .............................................................13

1.2.5.2 Propiedades .......................................................................................................13

1.2.5.2.1 Mortero en estado fresco.................................................................................13

1.2.5.2.1.1 Trabajabilidad del mortero............................................................................13

1.2.5.2.1.2 Retentividad del agua de amasado ..............................................................13

1.2.5.2.2 Mortero en estado endurecido.........................................................................14

1.2.5.2.2.1 Densidad del mortero ...................................................................................14

1.2.5.2.2.2 Resistencia del mortero................................................................................14

1.2.5.2.2.3 Variación de volumen ...................................................................................15

1.2.6 Ladrillos Cerámicos...............................................................................................17

1.2.6.1 Clasificación de los ladrillos cerámicos ..............................................................17

1.2.6.1.1 Clasificación por clase.....................................................................................17

1.2.6.1.2 Clasificación por grado ....................................................................................17

1.2.6.1.3 Clasificación por uso .......................................................................................18

1.2.6.2 Ensayos aplicados a ladrillos cerámicos ............................................................18

Page 6: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

CAPITULO 2 DESCRIPCIÓN DEL DISEÑO, ELABORACIÓN Y ENSAYO DE LOS MODELOS DE PRUEBA 2.1 DESCRIPCIÓN GENERAL ......................................................................................20

2.2 MATERIALES UTILIZADOS PARA LA CONFECCIÓN DE LAS PROBETAS .........21

2.2.1 Ladrillo cerámico ...................................................................................................21

2.2.2 Dosificación del mortero de junta ..........................................................................21

2.2.3 Agua......................................................................................................................26

2.2.4 Cemento................................................................................................................26

2.2.5 Cal .........................................................................................................................26

2.2.6 Arena.....................................................................................................................26

2.3 NORMAS Y CARACTERÍSTICAS DE LA ELABORACIÓN DE PROBETAS ...........27

2.3.1 Confección de probetas RILEM y probetas de adherencia ...................................27

2.3.2 Cubicación de mortero usado para probetas RILEM y adherencia .......................30

2.3.3 Confección de prismas y muretes de albañilería...................................................33

2.3.4 Cubicación de mortero usado para prismas y muretes .........................................36

2.3.4.1 Prismas ..............................................................................................................36

2.3.4.2 Muretes ..............................................................................................................36

2.4 ENSAYO DE LAS PROBETAS ................................................................................38

2.4.1 Sistema de Ensayo ...............................................................................................38

2.4.1.1 Probetas RILEM .................................................................................................38

2.4.1.2 Probetas de adherencia .....................................................................................38

2.4.1.3 Prismas de albañilería ........................................................................................39

2.4.1.4 Muretes de albañilería ........................................................................................40

2.4.1.4.1 Determinación de capacidad de carga de los muretes....................................40

CAPITULO 3 ANÁLISIS DE ESFUERZOS Y RESISTENCIA DE PROBETAS RILEM Y ADHERENCIA 3.1 GENERALIDADES...................................................................................................43

3.2 ANÁLISIS DE GRÁFICOS........................................................................................44

3.2.1 Gráficos de ensayos realizados a las probetas RILEM .........................................44

3.2.1.1 Ensayos realizados a los 3 días .........................................................................44

3.2.1.2 Ensayos realizados a los 7 días .........................................................................44

3.2.1.3 Ensayos realizados a los 28 días .......................................................................46

3.2.2 Gráficos de ensayos realizados a las probetas de adherencia a los 28 días ........46

3.2.3 Gráficos 17 al 32: Resistencia v/s Tiempo ............................................................47

Page 7: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

3.3 CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE LAS DOSIFICACIONES .............................48

3.3.1 Resistencia a la compresión..................................................................................48

3.3.2 Adherencia ............................................................................................................48

3.3.3 Costos ...................................................................................................................48

3.3.4 Trabajabilidad........................................................................................................49

3.4 ELECCIÓN DE DOSIFICACIONES .........................................................................50

3.5 RESISTENCIA ESPERADA PARA MURETES........................................................51

CAPITULO 4 ANÁLISIS DE ESFUERZOS Y RESISTENCIA DE PRISMAS Y MURETES 4.1 GENERALIDADES...................................................................................................53

4.2 VARIABLES PRESENTES EN EL PROBLEMA.......................................................54

4.2.1 Calidad de los materiales utilizados para la construcción del modelo...................54

4.2.2 Calidad de la mano de obra ..................................................................................54

4.2.3 Conservación ........................................................................................................55

4.2.4 Características del ensayo ....................................................................................55

4.2.5 Dimensiones..........................................................................................................55

4.3 OBSERVACIONES Y RESULTADOS......................................................................57

4.3.1 Ensayo de prismas................................................................................................57

4.3.2 Ensayo de muretes ...............................................................................................59

CAPITULO 5 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Y GRÁFICOS PRINCIPALES 5.1 GENERALIDADES...................................................................................................64

5.2 RESULTADOS Y GRÁFICOS DE LOS PRISMAS DE ALBAÑILERÍA.....................65

5.3 RESULTADOS Y GRÁFICOS DE LOS MURETES DE ALBAÑILERÍA....................66

CAPITULO 6 CONCLUSIONES 6.1 GENERALIDADES...................................................................................................68

6.2 PROBETAS RILEM Y ADHERENCIA ......................................................................69

6.3 PRISMAS Y MURETES DE ALBAÑILERÍA .............................................................70

BIBLIOGRAFÍA ...........................................................................................................119

Page 8: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

INDICE DE FIGURAS Figura 1 ..........................................................................................................................13

INDICE DE FÓRMULAS Formula 1 .......................................................................................................................24

Formula 2 .......................................................................................................................40

Formula 3 .......................................................................................................................41

INDICE DE FOTOGRAFÍAS Fotografía 1 ....................................................................................................................27

Fotografía 2 ....................................................................................................................28

Fotografía 3 a 5 ..............................................................................................................29

Fotografía 6 ....................................................................................................................33

Fotografía 7 a 9 ..............................................................................................................34

Fotografía 10 a 12 ..........................................................................................................35

Fotografía 13 y 14 ..........................................................................................................39

Fotografía 15 ..................................................................................................................40

Fotografía 16 y 17 ..........................................................................................................58

Fotografía 18 ..................................................................................................................59

Fotografía 19 a 21 ..........................................................................................................60

Fotografía 22 a 24 ..........................................................................................................61

Fotografía 25 a 27 ..........................................................................................................62

Fotografía 28 y 29 ........................................................................................................100

Fotografía 30 a 32 ........................................................................................................101

Fotografía 33 a 35 ........................................................................................................102

Fotografía 36 a 38 ........................................................................................................103

Fotografía 39 ................................................................................................................104

Fotografía 40 a 42 ........................................................................................................105

Fotografía 43 a 45 ........................................................................................................106

Fotografía 46 ................................................................................................................107

Page 9: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

INDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1.........................................................................................................................65

Gráfico 2.........................................................................................................................66

Gráfico 3 y 4 ...................................................................................................................88

Gráfico 5 y 6 ...................................................................................................................89

Gráfico 7 y 8 ...................................................................................................................90

Gráfico 9 y 10 .................................................................................................................91

Gráfico 11 y 12 ...............................................................................................................92

Gráfico 13 y 14 ...............................................................................................................93

Gráfico 15 y 16 ...............................................................................................................94

Gráficos 17 al 20 ............................................................................................................95

Gráficos 21 al 24 ............................................................................................................96

Gráficos 25 al 28 ............................................................................................................97

Gráficos 29 al 32 ............................................................................................................98

INDICE DE TABLAS Tabla 1 a 3 .......................................................................................................................5

Tabla 4 .............................................................................................................................7

Tabla 5 .............................................................................................................................9

Tabla 6 y 7......................................................................................................................12

Tabla 8 ...........................................................................................................................13

Tabla 9 ...........................................................................................................................18

Tabla 10 .........................................................................................................................21

Tabla 11 a 13 .................................................................................................................22

Tabla 14 y 15..................................................................................................................23

Tabla 16 .........................................................................................................................24

Tabla 17 .........................................................................................................................25

Tabla 18 .........................................................................................................................26

Tabla 19 y 20..................................................................................................................31

Tabla 21 .........................................................................................................................32

Tabla 22 .........................................................................................................................37

Tabla 23 .........................................................................................................................48

Tabla 24 .........................................................................................................................49

Tabla 25 .........................................................................................................................50

Tabla 26 .........................................................................................................................51

Page 10: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

Tabla 27 .........................................................................................................................65

Tabla 28 .........................................................................................................................66

INDICE DE ANEXOS ANEXO A ENSAYOS DE LABORATORIO EJECUTADOS A LAS ARENAS A.1 Granulometría ..........................................................................................................75

A.2 Módulo de finura ......................................................................................................75

A.3 Porcentaje de humedad...........................................................................................75

A.4 Absorción .................................................................................................................75

A.5 Materia orgánica ......................................................................................................75

A.6 Densidades ..............................................................................................................75

A.6.1 Densidad aparente................................................................................................75

A.6.2 Densidad real del árido saturado superficialmente seco.......................................75

A.6.3 Densidad real del árido seco.................................................................................75

A.6.4 Densidad neta.......................................................................................................75

ANEXO B DETALLES DE PRISMAS Y MURETES B.1 Prismas....................................................................................................................77

B.2 Muretes ....................................................................................................................78

ANEXO C ENSAYOS REALIZADOS A LOS MORTEROS C.1 Probetas RILEM ......................................................................................................80

C.1.1 Ensayos de flexotracción y compresión...............................................................80

C.1.1.1 Resistencia a flexotracción y compresión a la edad de tres (3) días .................80

C.1.1.2 Resistencia a flexotracción y compresión a la edad de siete (7) días................81

C.1.1.3 Resistencias a flexotracción y compresión a la edad de veintiocho (28) días ...82

C.2 Ensayos de adherencia normal ...............................................................................84

C.3 Densidades..............................................................................................................86

ANEXO D GRÁFICOS D.1 Gráficos de probetas RILEM....................................................................................88

Page 11: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

D.1.1 Probetas RILEM a la edad de tres (3) días...........................................................88

D.1.2 Probetas RILEM a la edad de siete (7) días .........................................................90

D.1.3 Probetas RILEM a la edad de veintiocho (28) días...............................................92

D.2 Gráficos de probetas de adherencia........................................................................94

D.3 Gráficos de Resistencia v/s Tiempo ........................................................................95

ANEXO E INSTRUMENTOS UTILIZADOS E.1 Probetas Rilem ......................................................................................................100

E.2 Prismas y muretes de albañilería...........................................................................105

ANEXO F CARTA GANT Y DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES F.1 Carta Gant..............................................................................................................109

F.2 Descripción de actividades por fecha.....................................................................110

F.2.1 Probetas RILEM y adherencia: Confección y ensayos........................................110

F.2.2 Prismas y muretes de albañilería: Confección y ensayos ...................................116

Page 12: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

RESUMEN En el presente trabajo de Tesis se quiere determinar experimentalmente el

comportamiento de probetas de albañilería sometidas a una carga de rotura.

Las probetas serán confeccionadas en base a tres dosificaciones principales, las que

serán elegidas de un total de dieciséis planteadas en una primera etapa.

Las dosificaciones elegidas, serán seleccionadas mediante criterios claramente

planteados en el desarrollo de la investigación, y luego, aplicando la NCh1928.Of93 y la

NCh2123.Of97, se confeccionarán prismas y muretes para obtener resistencias

prismáticas y de corte respectivamente. La aplicación del mortero se realizará utilizando

una nueva metodología, la cual corresponde básicamente a poner el mortero con una

Plana, solo en el área perimetral de la cara de contacto del ladrillo. También se

considera una disminución en el alto de la cantería, siendo ésta de 1 cm.

Todas las probetas utilizadas en el presente trabajo, serán confeccionadas y ensayadas

en el LEMCO (Laboratorio de Ensayo de Materiales de Construcción) de la Universidad

Austral de Chile.

El ensayo de los muretes de albañilería, simula un muro apoyado en dos aristas

opuestas, y que es sometido a una carga puntual de compresión diagonal. Dicha carga

es aplicada en el extremo libre, siguiendo la dirección del eje que se forma al unir los

extremos antes mencionados. Las probetas se ensayan hasta la rotura, cuantificando

ésta mediante una celda de carga con capacidad de 50 toneladas.

Los datos recogidos de los ensayos practicados a prismas y muretes, servirán para

hacer un descarte final, y determinar cual es la dosificación más apta al trabajar con un

nuevo método de aplicación. En el análisis, se realizará una comparación con valores

conocidos y certificados (ver Tabla 10), correspondientes a un mortero convencional.

Finalmente, se desea obtener un ahorro significativo en lo que a material y costos se

refiere, manteniendo o mejorando los estándares de calidad existentes hasta ahora.

Adicionalmente se pretende entregar valores para la resistencia prismática y al corte,

las cuales podrían usarse en forma posterior para calcular esfuerzos admisibles y en

base a estos realizar un diseño aplicando la NCh2123.Of97.

De los resultados obtenidos, se puede mencionar que se cumple satisfactoriamente con

las expectativas creadas. Se observa un comportamiento excelente en lo que a

rendimiento, trabajabilidad y compresión diagonal se refiere.

Page 13: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

SUMMARY

In this thesis work is wanted to determine experimentally the behavior of masonry test

tubes submissive to breakage unit loads.

The test tubes will be made in base to three main mixtures, those that will be chosen of

a total of sixteen stated in one first stage.

The chosen mixtures, will be selected by means of criteria clearly stated in the

development of investigation, and then, applying the NCh1928.Of93 and the

NCh2123.Of97, prisms and light walls will be made to obtain prismatic resistance and

shearing respectively. The mortar application will be made using a new methodology,

which basically corresponds to apply mortar with a Plana, only in the perimetral area of

the contact surface of the brick. Also a diminution in the thickness is considered, being

this of 1 cm.

All the test tubes used in present work, will be made and test in the LEMCO

(Construction Equipments Laboratory Test, for its acronym in spanish) of the

Universidad Austral de Chile.

The test of masonry light walls simulates a wall supported in two opposed edges, and

which is place under a diagonal compression unit load. This load is applied in the free

end, following the direction of the axis that forms when joining the ends before

mentioned. The test tubes are tested until the breakage, quantifying this one by means

of a load cell with capacity of 50 tons.

The gathered data of the tests practiced to prisms and light walls will serve to make a

final discarding, and to determine the most apt mixture when working with a new

application method. In the analysis, a comparison with well-known and certificate values

will be made, corresponding to a conventional mortar.

Finally, it is desired to obtain a significant saving related to material and costs,

maintaining or improving the existing standards so far. Additionally it is tried to give

values for the prismatic resistance and shearing, which could be used later to calculate

allowable load and on base of that to make a design applying the NCh2123.Of97. About the results, could be mentioned that it is satisfactorily fulfilled created

expectations. An excellent behavior observes in relation to productiveness, workability

and diagonal compression so far.

Page 14: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

INTRODUCCIÓN Hoy en día en la construcción, se nos plantean proyectos complejos de evaluar desde el

punto de vista de la ingeniería estructural, ya que constantemente están disponibles

nuevos materiales, recursos, técnicas constructivas y diseños, que son cada vez más

osados y permiten crear sin límites. Sin embargo, dichos diseños buscan un uso óptimo

de materiales, combinando la estética con la economía y funcionalidad.

La albañilería no escapa a ello, y desde un tiempo hasta ahora ha sido centro de

atención, debido al creciente interés por buscar nuevas técnicas que permitan una

óptima utilización de los materiales y una mejora en la calidad de su ejecución. Misiones

tecnológicas a Estados Unidos en el año 2004, fueron inspiradoras, ya que se pudo

observar in situ el buen resultado y profesionalismo con que se realiza esta actividad en

dicho país.

En Chile se puede observar que empresas como Melón y Presec, entre otros, han

lanzado al mercado morteros de pega predosificados, a los cuales solo se les debe

adicionar agua. Con esto se da un primer paso, al intentar homogeneizar las mezclas y

evitar que estas se dosifiquen en obra, lo cual agregaba un factor muy variable, ya que

es bien sabido que en terreno no se siguen las instrucciones al pie de la letra. Por otro

lado, las constructoras tienen una postura más bien conservadora en lo que al uso de

nuevas técnicas se refiere, ya que no quieren arriesgar la calidad de sus obras por

implementar nuevos métodos constructivos, y prefieren esperar a que sea algo de

efectividad comprobada, siendo esta actitud totalmente comprensible. Socovesa por

ejemplo, recibe el mortero predosificado de Premix, pero la aplicación del mortero es de

la forma convencional, o sea con pala y rellenando todos los huecos de los ladrillos.

La técnica constructiva de albañilería, está conformada por materiales de distinta

naturaleza, como son el ladrillo y el mortero, siendo éste último diverso por si solo, ya

que consta de cemento, cal, arena, agua y aire, pudiendo variar y combinarse dichos

constituyentes de tal modo que se puede obtener un amplio espectro de dosificaciones

y resistencias, producto de la interacción y heterogeneidad existente.

En el presente estudio, se representará físicamente la albañilería mediante un modelo

estructural, pues lo que este trabajo intenta comprobar es la existencia de una cierta

dosificación que nos permita aplicar una nueva metodología para la colocación de

albañilería, haciendo muros con una cantería menor de lo habitual y una menor

cantidad de mezcla entre hiladas, es decir entre caras de contacto de los ladrillos. La

comparación con datos existentes en normas (ver NCh169.Of2001) y catálogos de

fabricantes certificados (ver Tabla 10), nos permitirá establecer si estamos dentro de

ciertos rangos aceptables para proseguir con nuestra búsqueda.

Page 15: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

Para llegar a la confección de los muretes se abordará una amplia gama de

dosificaciones, estudiando su comportamiento, y luego eliminando las que no cumplen

con ciertos requerimientos establecidos. Luego en base a esta selección de morteros,

que son comprobadamente aptos para nuestro estudio, se realiza la tarea de fabricar y

ensayar los prismas y muretes de albañilería, según lo describe la NCh1928.Of93 y

NCh2123.Of97 respectivamente. Con dichos prismas y muretes se desea comprobar

que utilizando una nueva metodología de confección y aplicación de mortero,

obtenemos propiedades mecánicas tanto o más superiores que con morteros y técnicas

convencionales, lo que luego de un análisis nos daría pie para poder diseñar en base a

nuestros resultados aplicando la NCh2123.Of97.

A pesar de lo anterior, hay que tener en cuenta que si bien se pretende comparar

resultados y hacer una selección en base a ello, debemos ser realistas y ver las

limitaciones que se nos plantean tanto en el estudio, como en la aplicación de nuevos

métodos. Con esto, nos referimos a que no se cuenta con todas las maquinas para

realizar la totalidad de los ensayos planteados en las normas consultadas; tenemos una

realidad propia como país respecto a la calidad de materiales con que se cuenta; el

control de procesos, muchas veces no es como se proyecta, presentándose una

realidad muy distinta en lo que es la teoría y la práctica. Así, antes de realizar cambios

profundos, hay que tener en consideración la realidad en la que nos encontramos y ver

la viabilidad de llevarlos a cabo realizando las modificaciones correspondientes.

Page 16: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES

• Mediante la aplicación de una nueva metodología para la colocación de

albañilería, estudiar experimentalmente el comportamiento de muros sometiendo

prismas y muretes de prueba a cargas de rotura.

• Estudiar experimentalmente el comportamiento de dieciséis dosificaciones de

mortero.

• Cuantificar los modos y formas de falla en prismas y muretes de albañilería.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Elegir las tres mejores dosificaciones en base a ciertos criterios básicos, los

cuales serán determinados según lo que buscamos obtener en el presente

trabajo. De éstas dosificaciones se encontrará una razón óptima de cemento, cal

y arena. El agua estará determinada por la fluidez.

• Determinar capacidades resistentes de prismas y muretes de prueba, y con base

en esto y ciertos criterios intangibles, seleccionar la dosificación más adecuada.

• Comparar los resultados obtenidos con valores existentes, los cuales

corresponderán a un mortero convencional.

• Obtener resistencias básicas, para utilizarlas posteriormente en la NCh2123.Of97

donde se da la pauta para realizar un diseño.

Page 17: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

CAPITULO 1 ANÁLISIS TEÓRICO

Page 18: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

2

1.1 MODELOS ESTRUCTURALES 1.1.1 Definición Un modelo estructural, es un modelo físico, el cual representa lo más fielmente posible

las características y condiciones que conforman una estructura mayor. Dicho modelo

puede ser confeccionado a escala o en tamaño natural, recibiendo el último el nombre

de prototipo. Es necesario que el modelo este proyectado de modo que se pueda

deducir el comportamiento del prototipo a escala natural del respectivo modelo. Para

conseguirlo, las dimensiones del modelo y las características del material utilizado en su

construcción deben guardar ciertas proporciones con las dimensiones y material del

prototipo. Los principios que rigen dicha relación, se llaman principios de semejanza.

Algunos de estos principios regulan el proyecto del modelo, y otros establecen los

medios de extrapolar los resultados del ensayo para predecir las cualidades del

prototipo. Así, el modelo estructural es sometido a solicitaciones proporcionales a su

condición, con el objeto de medir y cuantificar tensiones, distribución de tensiones,

determinación de cargas críticas, y análisis de modos propios de vibración, que en el

original resultan más complejas de obtener.

Hay dos modelos básicos que son usados en la Ingeniería estructural, y son los

siguientes:

• Modelo Elástico: Es aquel que resuelve el problema elástico de una estructura

mediante una analogía mecánica. Suponiendo que la estructura en estudio

posea una conducta elástica ideal, se construye el modelo a una escala

adecuada en un material linealmente elástico. Este modelo se utiliza con la

finalidad de determinar, modificar y simplificar soluciones teóricas.

• Modelo Realístico: Es aquel modelo que resuelve el problema de una estructura

cualquiera en su totalidad, es decir, hasta la fase de rotura. En este tipo de

modelos, los materiales usados y el método de construcción, son semejantes a

los que conforman los prototipos. Estos modelos se usan para establecer

diferencias entre al teoría y la práctica, y además, en aquellos casos en que no

existen teorías que puedan facilitar el cálculo de todos los valores que se

necesitan para algún diseño.

En el caso de este trabajo de Tesis se utilizara el modelo realístico, ya que lo que se

busca es conocer el comportamiento total de un muro hecho de albañilería, al cual se le

ha modificado la metodología de aplicación del mortero que conecta las unidades.

Page 19: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

3

1.1.2 Materiales utilizados para construir modelos Es de gran importancia la elección de un material apropiado para la construcción del

modelo. No solo debe ser tal que su acción estructural sea apropiada al uso, sino que

hay que considerar también la facilidad con que pueda fabricarse un modelo pequeño.

A menudo se emplea el acero, y si es suficientemente grande para colocar

apropiadamente la armadura, se podrá usar hormigón armado.

Muchas veces se prefiere utilizar un material que tenga un módulo de elasticidad más

bajo que el del prototipo, para que se puedan obtener deformaciones suficientemente

grandes, y medirlas con precisión sin tener que aplicar fuerzas demasiado grandes. Por

esta razón, muchas veces es conveniente usar duraluminio o latón en lugar del acero.

El latón, tiene además la ventaja de poderse soldar fácilmente, lo que hace más sencilla

la construcción del modelo.

1.1.3 Elección de la escala La elección de la escala en un modelo depende de muchos factores, entre los cuales

algunos de los más importantes son las propiedades de los materiales disponibles para

la construcción, la capacidad del equipo a emplear para cargarle, las dimensiones de

los instrumentos de ensayo, las limitaciones de la maquinaria para fabricarle, y los

fondos y el tiempo disponibles para el programa experimental. Cuando se reduce la

escala se hace más difícil conservar la semejanza geométrica y es físicamente

imposible la reducción de todos los detalles del prototipo. Indudablemente algunos

detalles carecen de importancia y se pueden omitir en el modelo, pero en otros casos

los detalles de las uniones tiene una gran influencia en el resultado y hay que usar una

escala suficientemente grande para que la acción estructural del modelo sea la

apropiada.

1.1.4 Interpretación de los resultados de los modelos El primer paso para interpretar los resultados del modelo tiene lugar cuando se han

medido y anotado los datos experimentales. Se estudiarán continuamente los datos

según se van acumulando, asegurándose de que los correspondientes a ensayos

repetidos están de acuerdo, comprobando que las medidas de un punto a otro varían en

un orden y forma razonable, tomado precauciones para ver que se conservan las

técnicas y las condiciones de ensayo constantes, etc. De esta forma, si se obtienen

datos dudosos o inesperados, se pueden comprobar las medidas antes de modificar el

Page 20: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

4

montaje del ensayo. A veces es útil hacer gráficos groseros a medida que se obtienen

los datos, para localizar rápidamente cualquier medida que no concuerde.

Después de estudiar los datos del ensayo y calculado los resultados del mismo, se lleva

la información a un gráfico o a una tabla, de modo que se pueda apreciar si son

razonables.

Cuando hay que extrapolar los resultados obtenidos de un modelo para predecir el

comportamiento de su prototipo, hay que cumplir los principios de semejanza al

proyectar, construir y ensayar el modelo. Raramente se pueden encontrar exactamente

las exigencias de estos principios, y en la mayoría de los casos prácticos, el

comportamiento de un modelo diferirá en cierto grado de su prototipo. Se define el

efecto de escala como el grado en que no se cumple en la estructura a tamaño natural

una predicción hecha del ensayo de un modelo. Este efecto puede deberse a

inexactitudes inevitables en las condiciones del ensayo. Cuando la escala de un modelo

es reducida, es imposible reproducir todos los detalles del prototipo, y esa eliminación

contribuye también al efecto. En este caso la perfección de la mano de obra puede

ayudar a reducir estos resultados al mínimo.

Page 21: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

5

1.2 DISEÑO DE LOS MODELOS A UTILIZAR En el presente capitulo se realiza una descripción de cada uno de los materiales

utilizados en la confección de las probetas involucradas en la investigación.

1.2.1 Cemento Material que en su presentación comercial es un polvo fino de color gris, que al

momento de mezclarse con agua forma la pasta de cemento, la cual reacciona

químicamente y se endurece progresivamente, adquiriendo una creciente dureza y

resistencia.

El cemento utilizado para la presente investigación está elaborado sobre la base de

clínker, escoria básica granulada de alto horno y yeso. De acuerdo a la NCh148.Of68,

se clasifica según su composición y resistencia, como cemento clase siderúrgico, grado

corriente. Según la norma ASTM C595 (USA), se clasifica como Tipo IS.

A continuación se muestran las tablas extraídas de la NCh148.Of68:

Tabla 1: Clasificación de los cementos según su composición Proporción de los componentesDenominación Clínker Puzolana Escoria

Pórtland 100% - - Pórtland Puzolánico ≥70% ≤30% - Pórtland Sidelúrgico ≥70% - ≤30%

Puzolánico 50-70% 30-50% - Sidelúrgico 25-70% - 30-75%

Tabla 2: Relación resistencia cemento alta resistencia/cemento corriente Edad del mortero

días Cemento alta resistencia

Cemento corriente 7 1.4

28 1.35 90 1.25

Tabla 3: Características específicas de los cementos nacionales Tiempo de fraguado Resistencias mínimas (kg/cm2)

Compresión Flexión Grado Inicial (mínimo) Final (máx.) 7 días 28 días 7 días 28 díasCorriente 60 min. 12 hrs. 180 250 35 45

Alta resistencia 45 min. 10 hrs. 250 350 45 55 La norma acepta además, la producción de cementos especiales no correspondientes a

las categorías antes definidas.

Page 22: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

6

1.2.1.1 Fraguado y endurecimiento del cemento Al ser mezclado el cemento con agua, se forma una pasta, la cual adquiere progresiva

dureza y resistencia en el tiempo. Dichas características son causadas por un proceso

físico-químico derivado de la reacción química del agua con las fases mineralizadas del

clínker, y que en su primera etapa incluye la solución en agua de los compuestos

anhídridos del cemento, formando compuestos hidratados.

El proceso de endurecimiento de la pasta de cemento no es claro y conocido en su

totalidad, pero existen teorías como la cristaloidal de Le Chatelier, la cual supone la

formación de cristales entreverados entre si que desarrollan fuerzas de adherencia, las

que producen el endurecimiento de la pasta.

Además, cabe señalar, que independiente de la teoría adoptada, el proceso producido

es dependiente de las características del cemento, particularmente de su composición y

de su finura, factores que condicionan en especial la velocidad de su generación. Un

claro ejemplo de esto serían los cementos Bio-Bio y Melón, siendo el primero de

fraguado más lento que el segundo. 1.2.2 Áridos Los morteros están compuestos normalmente de un solo árido fino o arena, de tamaño

máximo no superior a 5 mm. En algunos casos especiales, la arena es separada en dos

fracciones, es decir, una granulometría gruesa y otra más fina. En este caso

utilizaremos solo una granulometría, ya que se buscó lograr un resultado económico y

práctico. El tamaño máximo usado será de 2.5 mm. puesto que es lo que hay disponible

en el mercado, y no se pretende utilizar materiales rebuscados.

La arena debe cumplir con los requisitos establecidos en la norma NCh163.Of79, de la

cual se cita:

“Los áridos deben estar constituidos por partículas duras, de forma y tamaño estables y

deben estar limpios y libres de terrones, partículas blandas o laminadas, arcillas,

impurezas orgánicas, sales y otras sustancias que por su naturaleza o cantidad afecten

la resistencia o la durabilidad de los morteros”.

Ahora, debemos considerar también dos condiciones básicas que distinguen a los

morteros de los hormigones, las cuales son:

• La relación árido fino/cemento es generalmente distinta a la de los hormigones,

especialmente en lo que concierne a los constituyentes aportados por el árido

fino. Los valores normalizados para los hormigones pueden no ser aplicables

Page 23: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

7

para morteros, lo que constituye en consecuencia, un punto sujeto a

investigación.

• Las características del árido influyen significativamente en las características

del mortero, por lo tanto, dependen en forma importante de la función que vaya

a desempeñar este.

1.2.2.1 Condiciones del árido A continuación se presentan las condiciones de mayor importancia con las que debe

contar un árido para su empleo en morteros:

a) Granulométrica Las condiciones granulométricas de los áridos empleados para los morteros dependen

fundamentalmente del uso que se vaya a dar a éste.

Cabe señalar, que la arena disponible se puede emplear sin importar su granulometría,

si mediante ensayos de laboratorio se demuestra que el mortero obtenido cumple con

las exigencias establecidas en el proyecto.

De acuerdo con lo establecido en la NCh2256/1.c2000, cuando la arena disponible

cumpla con las bandas granulométricas de la Tabla 4, que corresponda según el

mortero a fabricar, estas se pueden utilizar sin requerir ensayos previos de

comportamiento.

Tabla 4: Bandas granulométricas de las arenas, según Dn (ver NCh2256/1.c2000) % acumulado que pasa, en peso Tamices Tamaño Máx. Nominal, Dn, mm.

mm. Nº 5 2.5 1.25 10 3/8 “ 100 - - 5 4 95 – 100 100 -

2.5 8 80 – 100 95 – 100 100 1.25 16 50 – 85 70 – 100 95 – 100 0.63 30 25 – 60 40 – 75 50 – 100 0.315 50 10 – 30 10 – 35 15 – 40 0.16 100 2 – 10 2 – 15 2 – 20

Módulo de Finura 3.38 – 2.15 2.83 – 1.75 2.38 – 1.40 Retenido entre tamices 0.315 y 0.16 - < 25 < 25 % retenido entre 2 mallas sucesivas < 45 < 45 < 45

b) Contenido de granos finos La NCh163.Of79 establece un valor de 5% del peso del árido fino como contenido

máximo de granos de tamaño inferior a 0.08 mm. para los hormigones. Este valor

puede ser adoptado provisoriamente para el árido fino de los morteros en tanto no

exista una normativa específica, aún cuando desde el punto de vista de la obtención de

una mayor compacidad sería deseable más aporte de este tipo de partículas,

especialmente en los morteros con bajo contenido de cemento.

Page 24: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

8

c) Porosidad La NCh163.Of79 especifica un valor máximo de absorción, parámetro que mide la

porosidad de un árido, de un 3% para el árido fino del hormigón. Se puede considerar

esta cifra como referencia para el árido fino del mortero, pero su influencia sobre la

trabajabilidad debe ser examinada experimentalmente al acercarse al límite señalado.

d) Estabilidad química El árido fino no debe realizar aportes de productos nocivos que puedan afectar las

condiciones de resistencia y, principalmente, de durabilidad del mortero. Desde este

punto de vista, los principales aspectos que deben analizarse son los contenidos de

materias orgánicas y sales solubles nocivas.

e) Estabilidad física El árido debe ser capaz de soportar las condiciones ambientales a que va a estar

sometido el mortero, especialmente al estar expuesto al exterior. De estas condiciones

las más nocivas son los ciclos alternados de temperatura y humedad, y dentro de ellas,

sin duda los ciclos alternados de hielo y deshielo.

Estos ciclos están muy relacionados con la porosidad del árido, pues deriva del

importante aumento de volumen que experimenta el agua al congelarse, la cual al ser

absorbida interiormente por el árido, provoca en este tensiones de tracción, que a su

vez provocaran su destrucción progresiva al ser repetidas en forma cíclica.

1.2.3 Agua Debe cumplir con lo establecido en la NCh1498.Of82.

El agua desempeña dos funciones en su rol de componente del mortero.

• Participa en el proceso de hidratación del cemento, lo cual no se producirá sin su

presencia.

• Otorga la trabajabilidad necesaria al mortero, siendo determinante para definir su

fluidez.

Su presencia condiciona el desarrollo de las propiedades del mortero en su estado

fresco y en la etapa de endurecimiento.

1.2.3.1 Propiedades necesarias del agua El agua de amasado debe presentar propiedades similares a las exigidas para el

hormigón, las cuales son definidas en la NCh1498.Of82, y que se resumen a

continuación:

Page 25: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

9

• El agua potable se puede usar sin verificar su calidad, siempre y cuando no se

contamine antes de su uso.

• El agua con contenido de azucares, en forma de sacarosa o glucosa, no puede

ser empleada para la preparación de morteros.

• El uso de agua de mar está permitido para morteros de resistencia inferior a

150 kg/cm2, siempre que no exista otra fuente de agua en la zona y ésta no

presente contenido de algas, pues producen un efecto incontrolable de

incorporación de aire.

• Las aguas de origen desconocido deben ser sometidas a análisis químico,

debiendo cumplir con lo señalado en la siguiente tabla.

Tabla 5: Requisitos químicos del agua (ver NCh1498.Of82) Componente Requisito

PH 6 a 9.2 Sólidos en suspensión ≤ 2000 mg/l Sólidos disueltos ≤ 15000 mg/l Si sólidos disueltos ≥ 5000 mg/l Sulfatos < 600 g SO4/m3

Materias orgánicas ≤ 5 mg/l

Si el agua además presenta contenido de cloruros, la cantidad presente en ella debe

adicionarse a la existente en los áridos para evaluar el límite señalado para ellos.

Las condiciones señaladas están dirigidas a limitar a la presencia de componentes que

puedan ser dañinos para el mortero a través de alguno de los siguientes procesos:

• Reaccionando con los compuestos del cemento, alterando el proceso de

fraguado y endurecimiento de la pasta de cemento, como sucede son las

materias orgánicas y los azúcares.

• Produciendo compuestos expansivos que dañen físicamente al mortero, como

es el caso de los sulfatos.

• Afectando la propiedades físicas del mortero, como es el caso de los sólidos en

suspensión.

También existen otras normas, como por ejemplo la ASTM C33, que aceptan que en

caso de incumplimiento de las condiciones de calidad, el agua puede ser sometida a un

ensayo comparativo de resistencias a los siete días en morteros preparados con el

agua en estudio y con agua destilada. Si el resultado obtenido con el primero es igual o

superior a un 95% del segundo, el agua se considera apropiada para su empleo.

Page 26: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

10

1.2.4 Cal El principal objetivo de la cal es lograr una mayor consistencia del mortero y una mayor

retentividad, mediante el aporte de finos a la mezcla. Hay que tener en cuenta que la cal

no contribuye a aumentar la resistencia, sino que al contrario, si se emplea en una alta

proporción puede disminuir la magnitud de ésta. Por ello, en general, no es conveniente

que la cantidad de cal exceda el peso del cemento contenido en el mortero, es decir la

relación cemento/cal en peso no debe ser superior a 1/1, debiendo limitarse a

proporciones 1/0.25 o 1/0.5, que son apropiadas para la mayoría de los casos en que

se debe adicionar al mortero.

1.2.5 Mortero A continuación se debe hacer una distinción entre los morteros norteamericanos y los

morteros nacionales, ya que en esta Tesis se pretende implementar un mortero rico en

finos y con mejores propiedades físicas y mecánicas, es decir, lo más similar posible a

las dosificaciones usadas en el país del Norte. Hay que realizar por lo tanto una

comparación entre lo usado en nuestro país y lo que se desea implementar, pasa poder

sopesar las distintas características de cada uno y poder concluir claramente al final de

el presente trabajo.

Morteros Norteamericanos La ASTM C270, Standard Specification for Mortar for Unit Masonry, describe los

requerimientos para cinco (5) tipos diferentes de mortero, designándolos como: M, S, N,

O y K.

• Mortero Tipo M: Mortero de gran resistencia a la compresión. Recomendado

tanto para albañilería reforzada como no reforzada y que son sometidas a cargas

de compresión.

• Mortero Tipo S: Este mortero alcanza una tensión (o resistencia) de adherencia

que se acerca al máximo obtenible con morteros de cemento y cal.

Recomendado para estructuras solicitadas por cargas de compresión de

magnitudes normales pero que requieren resistencia a la flexión, esto debido a la

presencia de cargas laterales como podría ser la presión generada por una masa

de suelo, vientos fuertes, o sismos. Este mortero puede estar en contacto con el

suelo, ya sea en un paramento o en la base de un muro. Presenta además una

excelente durabilidad y se recomienda para su uso en fundaciones, muros de

contención, pavimentos, alcantarillados y similares.

Page 27: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

11

• Mortero Tipo N: Mortero apto para todo tipo de usos en general. Se recomienda

para revestimientos de albañilerías exteriores y para muros estructurales

externos e internos. Este mortero de resistencia media representa la mejor

combinación entre resistencia a compresión y flexión, trabajabilidad y economía,

y es por lo tanto recomendado casi para todo tipo de aplicaciones.

• Mortero Tipo O: Contiene mucha cal, y tiene poca resistencia a la compresión.

Se recomienda para muros no estructurales, interiores y exteriores y para

revestimientos que no están expuestos a congelamiento mientras están

hidratados. Se usa en viviendas de uno (1) y dos (2) pisos y es el preferido de los albañiles,

debido a su economía y trabajabilidad.

• Mortero Tipo K: Mortero con muy baja resistencia a la compresión al igual que

poca adherencia. La ASTM 270 recomienda su uso para estucar edificios

antiguos construidos originalmente con morteros de cal y arena. Morteros Nacionales Según la NCh2256/1.c2000 se define mortero como: “Mezcla constituida por cemento, arena y eventualmente otro material conglomerante

que con adición de agua reacciona y adquiere resistencia. También puede tener algún

otro producto para mejorar sus propiedades”.

En la misma norma se hace una diferencia entre los tipos de mortero, los cuales son:

• Mortero de Junta: Mortero que se emplea para unir monolíticamente las

unidades de albañilería de piedras, ladrillos o bloques de hormigón.

• Mortero de Relleno: Mortero que se emplea para rellenar los huecos de la

unidad de albañilería según lo definido en la NCh1928.Of93, Anexo A.

• Mortero de Revestimiento Continuo (Estuco): Mortero que se aplica en una

superficie base para mejorar la terminación. Puede estar compuesto por una

capa de adherencia y una capa de terminación.

Para el presente trabajo, se centrara la atención en el mortero de junta.

Page 28: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

12

1.2.5.1 Clasificación de los morteros En la NCh2256/1.c2000 se clasifican los morteros por grados de resistencia a

compresión, por tipos de consistencia, por retentividad y por otro tipo de características.

A continuación se presentarán las tres principales.

1.2.5.1.1 Clasificación por grados de resistencia a compresión Los morteros se clasifican con respecto a su resistencia especificada a compresión, fp,

medida en los trozos resultantes del ensayo por flexión a la edad de 28 días de la

probeta de 40 mm x 40 mm x 160 mm (RILEM), como se indica en la Tabla 6.

Tabla 6: Clasificación del mortero según la resistencia especificada fm de compresión a 28 días (ver NCh2256/1.c2000)

Grado del mortero MPaM 0.5 0.5 M 2.5 2.5 M 5.0 5 M 7.5 7.5 M 10.0 10 M 12.5 12.5 M 15.0 15 M 20.0 20 M 25.0 25 M 30.0 30

Nota: Se debe considerar que 1 MPa es equivalente a 10.19716 kgf/cm2

Nótese que fp es la resistencia de proyecto y fm es el promedio aritmético de las

probetas ensayadas.

Se pueden especificar otros grados de resistencia intermedios a los indicados en la

Tabla 6 o mayores a M 30.

1.2.5.1.2 Clasificación por tipos de consistencia Los morteros se clasifican en los tipos de consistencia que muestra la Tabla 7,

determinados en el laboratorio según el ensayo de extendido de mesa de sacudidas,

establecido en la NCh2257/1.Of96. En el caso de éste trabajo se utilizará la

NCh2257/3.Of96, ya que es el aparato disponible en el LEMCO de la Universidad

Austral de Chile.

Tabla 7: Clasificación de morteros por consistencia (ver NCh2256/1.c2000) Tipos Extendido, mm

1) Seca < 150 2) Plástica 150-240 3) Fluida > 240

Page 29: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

13

1.2.5.1.3 Clasificación por tipos de retentividad

Los morteros se clasifican por tipos de retentividad como se indica en la Tabla 8, y

según el ensayo establecido en la NCh2259.Of96.

Tabla 8: Clasificación de morteros por retentividad (ver NCh2256/1.c2000) Grado % de retentividad

1 > 70 2 60 -70 3 50 – 60 4 < 50

1.2.5.2 Propiedades 1.2.5.2.1 Mortero en estado fresco Como se sabe ya, al ser adicionada el agua al cemento, la pasta así formada pasa por

una etapa inicial, en la que se desarrolla el proceso de hidratación del cemento, durante

la cual presenta una consistencia plástica. Posteriormente, se inicia su endurecimiento,

en el que adquiere progresivamente las características de sólido.

1.2.5.2.1.1 Trabajabilidad del mortero En su estado plástico, el mortero acepta deformaciones con pequeños aportes de

energía externa, para producir principalmente dos reacciones internas del mortero, una

constituida por el frotamiento de partículas granulares cuya medida se denomina fluidez

del mortero, y la otra proveniente de la cohesión de la masa, cuya medida se denomina

consistencia del mortero.

El conjunto de las dos características antes nombradas, constituye la trabajabilidad del

mortero, también llamada docilidad.

La trabajabilidad está directamente relacionada con el contenido de agua y partículas

finas, las cuales actúan en sentido opuesto entre si. A continuación se grafica esto

mediante una figura:

Figura 1: Influencia del agua y el agregado en la trabajabilidad Contenido de Docilidad Agua Agregado fino

Fluidez Aumenta Disminuye Consistencia Disminuye Aumenta

1.2.5.2.1.2 Retentividad del agua de amasado Puesto que el mortero está constituido por materiales de distinto peso específico, tiende

a producirse una decantación de aquellos que poseen un mayor peso unitario, que son

Page 30: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

14

los sólidos, y a su vez se produce un ascenso de los más livianos, como el agua. Este

proceso se llama exudación, y produce una serie de efectos internos y externos que a

continuación se enumeran junto con sus adversidades:

• Se produce una mayor acumulación de agua en la película superior del mortero.

Esto hace que aumente la razón agua/cemento, lo cual provoca una posterior

menor resistencia.

• El ascenso de agua da origen a conductos capilares, que constituyen

posteriormente vías permeables, afectando así la impermeabilidad del mortero.

Si bien esto no constituye una pérdida de resistencia, afecta estéticamente la

estructura.

• La exudación produce una pérdida de trabajabilidad, rigidizando el mortero ya

colocado.

Así, vemos claramente que la exudación produce efectos desfavorables, por lo que

debemos tratar de evitarla aumentando la retentividad de agua por parte del mortero.

Para esto podemos tomar las siguientes medidas:

• Utilizar un contenido adecuado de granos muy finos en el mortero, es decir

aquellos que tienen un tamaño inferior a 150 µ. El contenido de cemento y cal

colaboran a mejorar dicho aspecto.

• Utilizar un tiempo de amasado mayor al normal, con el objeto de distribuir

adecuadamente el agua en la superficie de los sólidos.

• Agregar aire al mortero usando aditivos diseñados especialmente para esto.

1.2.5.2.2 Mortero en estado endurecido 1.2.5.2.2.1 Densidad del mortero Densidad se define como peso dividido por volumen. En el mortero depende del peso

específico y de la proporción en que participan los diferentes materiales que lo forman.

Para los morteros convencionales, confeccionados con materiales granulares

provenientes de rocas sin minerales metálicos, su valor oscila entre 1.80 y 2.30 kg/dm3.

La densidad varía con el paso del tiempo, y esto se debe a la evaporación del agua de

amasado hacia la atmósfera. Dicha variación puede significar hasta un 5% de la

densidad inicial.

1.2.5.2.2.2 Resistencia del mortero En el caso de este trabajo, el mortero usado será de junta, por lo tanto la resistencia es

una propiedad fundamental. El mortero estará solicitado por las cargas que llegan al

muro de albañilería al que pertenece, entonces, si las cargas sobrepasan la capacidad

Page 31: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

15

resistente de éste, se producirá la falla, comprometiéndose de esta forma la seguridad

de la estructura.

El examen de la teoría de rotura de los materiales, demuestra que la capacidad

resistente debe ser evaluada principalmente para las tensiones normales (compresión y

tracción) y de corte.

La resistencia a la compresión es la principal, sin quitar importancia a las otras, ya que

en base a ésta se pueden relacionar la resistencia a flexión y corte. Las características

más relevantes que afectan la resistencia del mortero son:

• La razón agua/cemento

• La edad del mortero

• Las condiciones ambientales

1.2.5.2.2.3 Variación de volumen Durante toda su vida, el mortero experimenta variaciones de volumen por causas físico-

químicas. El tipo y la magnitud de estas variaciones, se ven afectadas en forma

importante por las condiciones ambientales de humedad y temperatura, y también por

los componentes presentes en la atmósfera.

La variación de volumen derivada de las condiciones de humedad se denomina

retracción hidráulica, y las que tienen su origen en la variación de temperatura,

retracción térmica. Por otra parte, de las originadas por la composición atmosférica, la

más frecuente es la producida por el anhídrido carbónico, y se denomina retracción por

carbonatación.

A continuación, de las tres mencionadas, se explicará con más detalle la retracción

hidráulica, ya que es la de interés en el presente trabajo de investigación.

Retracción hidráulica La retracción hidráulica del mortero puede tener su origen en causas endógenas o en la

tensión superficial del agua acumulada en sus discontinuidades internas.

Las producidas por causas endógenas, derivan de las variaciones de volumen

producidas en la pasta de cemento durante el proceso de fraguado y endurecimiento.

Esto se traduce generalmente en una contracción, pues el volumen absoluto de los

compuestos hidratados es menor que el de los compuestos originales del cemento. Sin

embargo si el ambiente es en exceso y permanentemente húmedo, pudiéramos

observar dilatación.

Ahora en la segunda causa, hay que considerar que el agua de amasado contenida en

el mortero tiende a evaporarse progresivamente si éste no se mantiene en un ambiente

controlado y saturado de humedad. Entonces, dado que la estructura interna del

Page 32: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

16

mortero es discontinua debido a la existencia de poros y fisuras, en su mayoría de

tamaño capilar, al progresar el desecamiento, se producirá en ellas el contacto de una

fase líquida y una gaseosa (agua y aire), lo que genera una tensión superficial.

Finalmente, se puede decir que ésta tensión se transmite en forma de compresión a las

paredes de las discontinuidades, alcanzando una magnitud tal que es capaz de producir

la contracción del mortero.

El proceso de retracción es relativamente lento, y debe ser considerado desde dos

puntos de vista:

• Globalmente, en lo que concierne a todo el elemento, aspecto en el cual su

importancia estará ligada a las restricciones de deformación que posea el

elemento. Esto es importante en elementos de pequeño espesor, tales como

morteros de junta y estucos.

• Internamente, por las gradientes producidas a medida que el proceso de

secado progresa hacia el interior, por efecto de las restricciones generadas por

las diferencias de humedad entre secciones contiguas. Este efecto es

importante en elementos de mayor espesor, como los morteros de reparación o

relleno.

Para atenuar los efectos producidos por la retracción hidráulica, se recomienda lo

siguiente:

• Usar cementos con bajo contenido de C3A (Aluminato Tricálcico) y de baja

finura.

• Usar bajas dosis de agua y de cemento para el mortero.

• Mantener el mortero en un ambiente de alta humedad el mayor tiempo posible.

• Dimensionar los elementos teniendo en cuenta los efectos de la retracción

hidráulica.

Retracción térmica La retracción térmica es un cambio de volumen ocasionado por una variación de

temperatura. Dicha variación se puede deber a causas tanto externas como internas,

ya que el proceso de fraguado y endurecimiento de la pasta de cemento es exotérmico.

Sin embargo la causa más habitual es por variaciones en la temperatura ambiente.

Retracción por carbonatación El proceso de hidratación de la pasta de cemento deja una cierta proporción de

hidróxido de calcio sin participar en el proceso químico de fraguado, el cual, al

Page 33: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

17

combinarse con el anhídrido carbónico del aire produce carbonato de calcio,

combinación química que tiene un carácter contractivo.

El espesor afectado por este fenómeno es pequeño, sin embargo, por el confinamiento

que produce el mortero interior adyacente, esa capa queda sometida a tensiones de

tracción, pudiendo fisurarse.

1.2.6 Ladrillos cerámicos 1.2.6.1 Clasificación de los ladrillos cerámicos Según la NCh169.Of2001, los ladrillos cerámicos se clasifican según propiedades

físicas y mecánicas en clases y grados respectivamente, y según forma y terminación,

en usos. Dicha norma está considerada para aplicarse a ladrillos de fabricación

industrial (hechos a máquina), utilizados para la construcción de viviendas, edificios y

obras civiles en general. No se consideran ladrillos fabricados artesanalmente (hechos

a mano), para usos especiales, refractarios, vitrificados, esmaltados y ornamentales.

1.2.6.1.1 Clasificación por clase

• Ladrillos macizos hechos a máquina (MqM). Unidades macizas sin

perforaciones ni huecos.

• Ladrillos perforados hechos a máquina (MqP). Unidades que poseen

perforaciones y huecos, regularmente distribuidos, cuyo volumen es inferior al

50% del volumen bruto o total.

• Ladrillos huecos hechos a maquina (MqH). Unidades que poseen huecos y

perforaciones, regularmente distribuidos, cuyo volumen es mayor o igual al 50%

del volumen bruto total. 1.2.6.1.2 Clasificación por grado Los ladrillos se clasifican en grado 1, grado 2 y grado 3, según los requisitos de

resistencia a la compresión, adherencia y absorción de agua, que se indica en la Tabla

9. Nótese que dicha clasificación se hace sobre la base de un mortero normalizado de

dosificación 1:3 (cemento:arena).

Page 34: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

18

Tabla 9: Características de los ladrillos cerámicos (ver NCh169.Of2001) Grados de ladrillos cerámicos 1 2 3

Clases de ladrillos cerámicos Requisitos mecánicos

MqM MqP MqH MqP MqH MqP MqHResistencia a la compresión, mínima (MPa) 15 15 15 11 11 5 5 Absorción de agua, máxima % 14 14 14 16 16 18 18 Adherencia, mínima (MPa) (área neta) 0.4 0.4 0.4 0.35 0.35 0.3 0.25 NOTA: Los requisitos de los ladrillos cerámicos artesanales son tratados en NCh2123.Of97

1.2.6.1.3 Clasificación por uso De acuerdo a su uso, los ladrillos cerámicos se clasifican en ladrillos cara vista (V) y

ladrillos para ser revestidos (NV).

1.2.6.2 Ensayos aplicados a ladrillos cerámicos La NCh167-2000 establece los procedimientos para ensayos de resistencia a la

compresión, absorción de agua, adherencia por cizalle, eflorescencia y succión de los

ladrillos cerámicos de fabricación industrial (hechos a máquina).

De esta norma se evaluó solamente la absorción de agua y la adherencia por cizalle, ya

que era lo que interesaba saber en el estudio. Cabe mencionar además, que la

Universidad Austral de Chile no cuenta con los aparatos para realizar todos los ensayos

normalizados mencionados anteriormente.

Page 35: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

CAPITULO 2 DESCRIPCIÓN DEL DISEÑO, ELABORACIÓN Y

ENSAYO DE LOS MODELOS DE PRUEBA

Page 36: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

20

2.1 DESCRIPCIÓN GENERAL En este punto, describimos la construcción de los prismas de albañilería y los muretes

de prueba. Dichas probetas serán creadas en base a la selección de tres dosificaciones

de mortero, que se obtienen de un total de dieciséis. El descarte del resto de

dosificaciones se hace con los resultados obtenidos de los ensayos de las probetas

RILEM y de adherencia, y se explican ampliamente en el Capitulo 3. Reitero, en este

capitulo solo se describirá la construcción.

Los esquemas de los prismas y muretes de albañilería se muestran en detalle en el

Anexo B.

Page 37: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

21

2.2 MATERIALES UTILIZADOS PARA LA CONFECCIÓN DE LAS PROBETAS A continuación se describen detalladamente los materiales utilizados, o como en el caso

del mortero, la forma de obtener la dosificación.

2.2.1 Ladrillo cerámico El ladrillo usado para la confección de todas las probetas, es de Industrias Princesa, del

tipo Extra Titán Reforzado Estructural (ETRE). A continuación, en la Tabla 10, se

exponen las propiedades proporcionadas por el fabricante en la página Web

www.princesa.cl, las cuales están certificadas por el IDIEM de la Universidad de Chile.

Algunas de estas características variarán en nuestro estudio, como por ejemplo el

rendimiento, el cual es un punto de interés dentro del presente trabajo.

Tabla 10: Descripción del ladrillo cerámico, Extra Titán Reforzado Estructural (Tabla obtenida de www.princesa.cl y certificada por el IDIEM)

Tipo MqP Grado 1 Identificación ETRE Dimensiones 29x14x9.4 cm Peso 3.8 kg Rendimiento a soga 31 unidades/m2 Consumo de mortero 56 lt/m2 Área hueco mayor Mayor a 32 cm2 Resistencia a la compresión Mayor a 170 kg/cm2 Resistencia prismática 7.18 MPa Corte diagonal o murete 0.50 MPa Resistencia al fuego F 180 Transmitancia térmica 1.9 w/m2 ºC Aislamiento acústica 40dB

Recomendaciones

Uso principal en albañilerías armadas y confinadas, permitiendo el paso de tensores. Además, permite la canalización de instalaciones sin necesidad de alterar el muro terminado.

Los ladrillos son humedecidos antes de su colocación, ya que si no se hace esto, se

merma la adherencia por la perdida brusca de agua en el mortero.

2.2.2 Dosificación del mortero de junta Los morteros que se consideran, en un principio se dividen en dos tipos, los cuales son:

dosificaciones norteamericanas y dosificaciones nacionales.

Dosificaciones Norteamericanas: Con base en publicaciones Norteamericanas podemos dar las siguientes dosificaciones

para morteros según sea su tipo, y cuya descripción se hizo anteriormente.

Page 38: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

22

Tabla 11: Dosificación en volumen según la BIA (Brick Industry Association)

Tipo de Mortero Parte en Vol. de Cemento Cal Hidratada Agregado

M 1 ¼ S 1 ¼ - ½ N 1 ½ - 1 ¼ O 1 1 ¼ - 2 ½

No menos de 2 ¼ y no más de 3 ½ veces

la suma de Cal y Cemento.

Tabla 12: Granulometría del agregado según la ASTM % que pasa Malla Natural Manufacturada

Nº 4 100 100 Nº 8 95 – 100 95 – 100 Nº 16 70 – 100 70 – 100 Nº 30 40 – 75 40 – 75 Nº 50 10 – 35 20 – 40

Nº 100 2 – 15 10 – 25 Nº 200 0 – 5 0 – 10

% retenido entre mallas Nº 30 – 50 50% máx. 50% máx. Nº 50 – 100 25% máx. 25% máx.

Tabla 13: Propiedades requeridas para las especificaciones según la BIA (Brick Industry Association)

Mortero Resistencia promedio a

Compresión a 28 días, Min. psi (MPa)

Retención de Agua Min. %

Contenido de Aire

Max. %

Relación del Agregado

(medido en condiciones

desfavorables) M 2500 (17.2) 75 12 S 1800 (12.4) 75 12 N 750 (5.2) 75 14B

O 350 (2.4) 75 14B

No menos de 2 ¼ y no más de 3 ½ veces la suma de los volúmenes separados de los materiales que conforman el mortero.

B: Cuando se incorpora refuerzo estructural en el mortero, el contenido máximo de aire

puede ser de 12%.

Es así como la proporción de materiales expresada en volumen y haciendo la

respectiva diferencia entre los diferentes tipos de mortero, será la siguiente:

• Tipo M (Cemento: Cal: Arena): 1: 0.25: 2.8125 – 4.375

• Tipo S (Cemento: Cal: Arena): 1: 0.25: 2.8125 – 4.375

1: 0.5: 3.3375 – 5.25

Page 39: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

23

• Tipo N (Cemento: Cal: Arena): 1: 0.5: 3.3375 – 5.25

1: 1.25: 5.0625 – 7.875

Nota: Las proporciones anteriores fueron calculadas según la Tabla 11.

Dosificaciones Nacionales: Con base en las NCh, se describen a continuación algunas dosificaciones posibles para

morteros de junta. Nótese que las dosificaciones parten de la base de obtener una

fluidez adecuada, por lo que la cantidad de agua se determina en base al volumen de

mezcla. El cumplimiento de la resistencia se verifica en forma posterior.

Tabla 14: Bandas granulométricas de las arenas, según Dn

% acumulado que pasa, en peso Tamices Tamaño Máx. Nominal, Dn, mm. mm. Nº 5 2.5 1.25 10 3/8 “ 100 - - 5 4 95 – 100 100 -

2.5 8 80 – 100 95 – 100 100 1.25 16 50 – 85 70 – 100 95 – 100 0.63 30 25 – 60 40 – 75 50 – 100 0.315 50 10 – 30 10 – 35 15 – 40 0.16 100 2 – 10 2 – 15 2 – 20

Módulo de Finura 3.38 – 2.15 2.83 – 1.75 2.38 – 1.40 Retenido entre tamices 0.315 y 0.16 - < 25 < 25 % retenido entre 2 mallas sucesivas < 45 < 45 < 45

Tabla 15: Determinación de la dosis de agua y aire (l/m3) de un mortero

MF = 3.20 MF = 2.70 MF = 2.20 MF = 1.80 % de Cal <25 25-50 >50 <25 25-50 >50 <25 25-50 >50 <25 25-50 >50

HARENA TAMAÑO MÁXIMO 5 mm.

Fluidez Dosis de Agua y Aire (l/m3) Baja 260 265 270 280 285 290 310 315 320 350 355 360 30

Media 270 275 280 290 295 300 320 325 330 360 365 370 30Alta 290 295 300 310 315 320 340 345 350 380 385 390 40

Muy Alta 310 315 320 330 335 340 360 365 370 400 405 410 40ARENA TAMAÑO MÁXIMO 2.5 mm.

Fluidez Dosis de Agua y Aire (l/m3) Baja 295 300 305 315 320 325 345 350 355 385 390 395 40

Media 305 310 315 325 330 335 365 370 375 405 410 415 40Alta 325 330 335 345 350 355 375 380 385 415 420 425 50

Muy Alta 345 350 355 365 370 375 395 400 405 435 440 445 50ARENA TAMAÑO MÁXIMO 1.25 mm.

Fluidez Dosis de Agua y Aire (l/m3) Baja 335 340 345 355 360 365 385 390 395 425 430 435 50

Media 345 350 355 365 370 375 395 400 405 435 440 445 50Alta 365 370 375 385 390 395 415 420 425 455 460 465 60

Muy Alta 385 390 395 405 410 415 435 440 445 475 480 485 60

Page 40: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

24

Donde:

MF = Módulo de Finura.

H = Contenido mínimo de aire para un mortero compacto.

Tabla 16: Criterio adoptado para la definición de fluidez

Fluidez Asentamiento de cono reducido (cm.) Mesa de sacudidas (mm.)Baja 0 – 2 ≤ 130

Media 3 – 8 140 – 175 Alta 9 – 14 180 – 195

Muy Alta 15 – 20 200 – 220

Para calcular la cantidad de cemento y demás componentes del mortero se utilizará la

Formula 1, la cual es explicada a continuación término a término.

Cemento: Cal: Arena = 1: k: f

k: Proporción en peso de cal en relación con el cemento.

f: Proporción en peso de arena en relación con el cemento.

C, K, F son las cantidades en peso por m3 de mortero, y se tendrá igualmente:

K = k * C

F = f * C

Formula 1:

ltHApCf

pCk

pC

fkc

1000**=++++

Donde:

• C : Dosis de cemento por m3de mortero (kg).

• cp : Peso específico real del cemento (kg/lt). Se consideran valores dados por el

fabricante.

• k : Dosis de cal por m3de mortero (kg).

• kp : Peso específico real de la cal (kg/lt). Se consideran valores dados por el

fabricante.

• f : Dosis de arena por m3de mortero (kg).

• fp : Peso específico real de la arena (kg/lt). Ver Anexo A.

• A : Dosis de agua libre por m3de mortero (kg).

• H : Dosis de aire por m3de mortero (kg).

Page 41: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

25

Además:

cp = 3 (kg/lt)

kp = 2.45 (kg/lt)

fp = 2.6 (kg/lt)

Primero se determina el valor de A y H, y luego debemos saber la fluidez que

requeriremos para nuestro mortero, al igual que debemos saber el tamaño máximo que

usaremos.

Posteriormente, de la Formula 1, se despejará el valor “C”, y se introducirá la expresión

obtenida en una planilla Excel. La idea es obtener “C” mediante la variación de los

demás valores.

El agua se debe limitar al momento de la confección por la fluidez deseada, la cual

corresponde a un cono entre 2.5 y 4 cm., siendo lo ideal un cono reducido de 3. Por

esta razón el agua se agrega en forma paulatina cuidando de no exceder esta condición

adicional.

Debido a que la cal produce una disminución en la resistencia, la cantidad a utilizar se

acota entre 1:0.25 y 1:0.5 en peso en relación a la dosis de cemento (cemento:cal).

Con base en la descripción hecha, a modo de resumen se presentan las siguientes

tablas, donde se muestran los porcentajes correspondientes a cada material y para

cada dosificación hasta llegar al total de dieciséis.

Tabla 17: Dosificaciones Norteamericanas

Dosificaciones Norteamericanas en pesoCemento Cal Arena

1 0.25 2 1 0.3 2 1 0.4 2 1 0.5 2 1 0.25 2.5 1 0.3 2.5 1 0.4 2.5 1 0.5 2.5 1 0.25 3 1 0.3 3 1 0.4 3 1 0.5 3

Page 42: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

26

Tabla 18: Dosificaciones Nacionales

Reitero lo siguiente:

“Las dosificaciones no fueron diseñadas por resistencia, sino que por fluidez, ya que se

trata de mezclas ricas en cemento, por lo cual no se debieran presentar problemas en

este punto”.

2.2.3 Agua El agua usada para confeccionar y curar todas las probetas, es agua potable,

cumpliéndose con lo especificado en la NCh1498.Of82.

2.2.4 Cemento Cemento Bio – Bio Siderúrgico Especial de grado corriente, proporcionado en bolsas de

42.5 Kg. Cumple con lo especificado en la NCh148.Of68. 2.2.5 Cal La cal que se utilizaría para la confección del mortero es cal hidratada (cal apagada),

pero al no haber disponibilidad en el mercado local se cambió por cal hidráulica. Su

presentación comercial es en bolsas de 25 kg., correspondiente a la marca Soprocal. 2.2.6 Arena El árido usado fue adquirido en Valdicor. Esta empresa extrae el árido fino de la parte

alta del río Calle-Calle. El material cumple con lo especificado en la NCh163.Of79, y

mayores detalles de las pruebas realizadas, se pueden observar en el Anexo A.

Dosificaciones Nacionales en pesoCemento Cal Arena

1 0.25 4 1 0.3 4 1 0.4 4 1 0.5 4

Page 43: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

27

2.3 NORMAS Y CARACTERÍSTICAS DE LA ELABORACIÓN DE PROBETAS A continuación se enumerará cada probeta realizada, y se hará referencia a la norma

usada para su confección. Si bien las probetas RILEM y las de adherencia son previas

a los prismas y los muretes. Estas se nombran y describen porque son esenciales para

realizar el descarte de los morteros que no servirán para los propósitos que deseamos.

Recordemos que de un total de dieciséis dosificaciones, solo se rescatarán las tres

mejores.

• Probetas RILEM: NCh158.Of96, titulada: “Cementos – Ensayo de flexión y

compresión de morteros de cemento”.

• Probetas de adherencia: NCh167-2000, titulada: “Construcción – Ladrillos

cerámicos – Ensayos”.

• Prismas de albañilería: NCh2123.Of97, Anexo A, titulada: “Albañilería confinada

– Requisitos de diseño y cálculo”.

• Muretes de albañilería: NCh1928.Of93, Anexo B, titulada: “Albañilería armada –

Requisitos de diseño y cálculo”.

2.3.1 Confección de probetas RILEM y probetas de adherencia La confección de las probetas RILEM se realizó en el laboratorio LEMCO de la

Universidad Austral de Chile. La confección de probetas fue programada a 8

dosificaciones por semana, ya que en la Universidad se cuenta con ocho (8) probetas, y

hay que considerar el desmolde a las 48 horas, un ensayo a los 3, a los 7 y a los 28

días, además del hecho que solo se consideran los días hábiles de la semana para

trabajar (ver Anexo F). Según el procedimiento planteado en la NCh158.Of96, se

debían rellenar los moldes y compactar el contenido dejándolos caer de una altura

aproximada de 15 mm. en forma libre y a razón de un golpe por segundo.

Fotografía 1: Probetas RILEM

Page 44: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

28

Las probetas de adherencia fueron confeccionadas según la NCh167-2000, con ladrillos

en estado seco y humedecido. La colocación del mortero fue hecha con Plana y solo en

el área perimetral de la cara de unión del ladrillo (ver Fotografías 2 y 3), esto como

consecuencia del planteamiento de ahorrar material, al igual que optimizar el uso de

ellos. Al momento de aplicar el mortero se ponía un poco más del espesor requerido y

luego se asentaba el ladrillo con un combo de goma, hasta lograr lo deseado (se quiere

obtener un espesor de 1 cm.). Los ladrillos fueron marcados con lápiz de carpintero

para obtener los tercios y así lograr mayor precisión en las probetas. El mesón donde

se confeccionaron estas estaba horizontal y esto fue corroborado con un nivel. Los

agujeros del ladrillo se llenaron parcialmente con papel para impedir que la mezcla se

caiga por estos. A medida que se van terminando, se ordenan en el mismo mesón para

moverlas lo menos posible y no afectar su resistencia final, luego se cargan con un

pequeño peso. Después que los ladrillos han pasado por un proceso de curado y se

hayan firmemente unidos, se realiza un refrentado con pasta de cemento. El refrentado

se hace una semana antes de ensayar, usando Sargentos (tipo de prensas usadas

comúnmente en carpintería), trozos de madera terciada y un Nivel para lograr una

adecuada horizontalidad (ver Fotografías 4 y 5). El ensayo de adherencia se realizará a

una edad de 28 días.

Fotografía 2: Colocación de mortero en unidad de albañilería

Page 45: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

29

Fotografía 3: Confección de probetas de adherencia

Fotografía 4: Nivelación y confección del

refrentado para probetas de adherencia

Fotografía 5: Refrentado desmoldado

Page 46: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

30

El procedimiento general para la mezcla de arena, cemento, cal y agua, se realiza en

una carretilla de mano. Los materiales son pesados en una balanza con capacidad de

15 kg., la cual es de precisión en gramos. Una vez situados los materiales en la

carretilla (arena, cemento y cal), se procede al mezclado de estos con una pala, con el

objeto de obtener una mezcla homogénea y conseguir así una integración de los 3

materiales. Posterior a esto, se adiciona agua. Dicha adición no se realiza toda de una

sola vez, sino que de forma progresiva, revolviendo en forma periódica la pasta que se

va creando, y cuidando de obtener un cono reducido de 3 cm. 2.3.2 Cubicación de mortero usado para probetas RILEM y adherencia En éste punto se detalla la cantidad de material requerido para la confección de las

probetas RILEM y adherencia. Tanto para las dosificaciones Norteamericanas como

para las Nacionales se usará un tamaño máximo de 2.5 mm. y se dará un espesor de

junta de 1 cm. Esto corresponde a un Dn de 2.5 mm. (Dn: diámetro nominal), mostrado

en la Tabla 4, puesto que trabajaremos con recursos disponibles en nuestro país.

Debemos considerar que la realidad en Estados Unidos es otra, ya que existen

materiales de propiedades superiores, al igual que hay un mayor control de calidad y

fiscalización de estos.

Extracto de Tabla 4:

Tamices % acumulado que pasa, en pesoTamaño Máx. Nominal, Dn, mm.

mm. Nº 2.5 10 3/8 “ - 5 4 100

2.5 8 95 – 100 1.25 16 70 – 100 0.63 30 40 – 75

0.315 50 10 – 35 0.16 100 2 – 15

Módulo de Finura 2.83 – 1.75 Retenido entre tamices 0.315 y 0.16 < 25 % retenido entre 2 mallas sucesivas < 45

Nótese que hay una cierta semejanza entre esta tabla y la Tabla 12, específicamente en

la columna correspondiente al agregado natural. La Tabla 12 corresponde a la

granulometría del agregado según la ASTM.

La cantidad de Agua y Aire (A + H) considerada será entre 345 y 350 lt./m3 para una

fluidez baja y entre 365 y 370 lt./m3 para una fluidez media. Esto corresponde a un

Módulo de Finura (MF) de 2.2, y un tamaño máximo de 2.5 mm., según se muestra en

la Tabla 15.

Page 47: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

31

Tabla 19: Volúmenes requeridos según el ensayo a realizar Ensayo N º de Probetas/ Dosif. Vol./ Probeta Vol. Total (lt.) Vol. Total (lt.)

Probetas RILEM 6 256 cm3 24.576 Adherencia 3 1624 cm3 77.952 102.528

Tabla 20: Resumen de volúmenes requeridos

Ensayo Vol. (cm3) Probeta

Vol. (lt.) Dosif.

Vol. (lt.) Dosif. Vol. Total (lt.) Vol. Total (lt.)

Probetas RILEM 256 1.536 24.576 Adherencia 1624 4.872 6.408 77.952 102.528

Además, a los volúmenes anteriores, hay que considerar en cada dosificación el

volumen correspondiente al ensayo de cono reducido, que es 1178 cm3 (1.178 lt.)

aproximadamente.

En la Tabla 20 podemos ver que se muestra la cantidad 1624 cm3/probeta para la fila

correspondiente a adherencia (valor marcado con rojo). Esto se obtiene de la siguiente

ecuación: 316242*14*2*29**2* cmeal ==

Donde:

l : Lado mayor del ladrillo. En este caso son 29 cm.

2 : Se refiere a que se calcula el volumen de cada superficie de la probeta unida

por el mortero. En las probetas tenemos 2 superficies.

a : Ancho del ladrillo, es decir la cara que posee las perforaciones. En este caso

son 14 cm.

e : Espesor de la mezcla de mortero que une las unidades de albañilería. Se

consideran 2 cm., ya que al unir dos superficies estas deben asentarse.

Al sumar el volumen de las probetas RILEM y las probetas de adherencia se obtiene

6.408 lt. por dosificación y a eso se debe agregar un factor de 1.5 para compensar

pérdidas de material o posibles eventualidades. Es así como aproximadamente se

requieren 10lt./dosificación de mortero. El volumen total sale de multiplicar por las 16

dosificaciones. Por lo que finalmente se requerirá de aproximadamente 160 lts. de

mortero en total.

Nótese que en la Tabla 19 se habla de 6 probetas RILEM ya que se considera 1

probeta para ser ensayada a los 3 días, 1 a los 7 días, y 3 a los 28 días; esto es por

cada dosificación (16 en total). La probeta restante se utilizará para determinar la

densidad del mortero a los 28 días.

Page 48: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

32

En un principio se dijo que utilizaríamos cal hidratada, pero al ser consultada la

disponibilidad de ésta en diversas ferreterías de la ciudad de Valdivia, se descubrió que

el stock era muy poco, por no decir que prácticamente inexistente. En la ferretería que

había dicha cal, el precio era muy elevado, incluso mayor que el de un saco de

cemento, que contiene casi el doble de kilos. Por esta razón y debido a su mayor

disponibilidad al igual que menor precio, se opto por utilizar cal hidráulica, que

obviamente no presenta las mismas propiedades mecánicas que la cal hidratada, pero

resulta más fácil de adquirir. Este es un punto de gran importancia, ya que si se

pretende introducir un producto “nuevo”, o más bien dicho existente, pero mejorado,

debemos pensar en que hay que facilitar la confección de él y no dificultarlo poniendo

materiales constituyentes de difícil adquisición.

En la siguiente tabla se puede observar un resumen de los materiales utilizados. Dicho

resumen se hizo utilizando la Formula 1 para establecer las proporciones.

Tabla 21: Resumen de materiales requeridos para 10 lts. de mortero Humedad % Absorción % Lts. Mortero

7.143 1.606 10

Dosificación 1:2C (kg) K (kg) F (kg) Fcorreg. (kg) Agua (lt)5.27 1.32 10.54 11.30 3.075.14 1.54 10.29 11.02 3.134.98 1.99 9.95 10.66 3.154.82 2.41 9.64 10.33 3.17

20.21 7.26 40.43 43.31 12.51

Dosificación 1:2.5C (kg) K (kg) F (kg) Fcorreg. (kg) Agua (lt)4.55 1.14 11.36 12.18 3.024.45 1.33 11.11 11.91 3.084.32 1.73 10.80 11.57 3.104.20 2.10 10.51 11.26 3.12

17.51 6.30 43.79 46.91 12.33

Dosificación 1:3C (kg) K (kg) F (kg) Fcorreg. (kg) Agua (lt)4.00 1.00 11.99 12.84 2.993.91 1.17 11.74 12.58 3.053.82 1.53 11.45 12.27 3.073.73 1.86 11.18 11.97 3.08

15.45 5.56 46.36 49.67 12.18

Dosificación 1:4C (kg) K (kg) F (kg) Fcorreg. (kg) Agua (lt)3.22 0.80 12.87 13.79 2.943.16 0.95 12.64 13.54 3.003.10 1.24 12.38 13.27 3.013.03 1.52 12.14 13.01 3.03

12.51 4.51 50.03 53.60 11.98

Page 49: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

33

Donde:

C: Cemento

K: Cal

F: Arena

Fcorreg.: Arena corregida por humedad

Nota: Se usan 365 y 370 lts. de agua por m3. de mortero. En Tabla 15 ver

correspondiente a fluidez media y MF = 2.2 2.3.3 Confección de prismas y muretes de albañilería La confección y ensayo de los prismas y muretes de albañilería se realizó según lo

especifica la NCh1928.Of93, Anexo B y NCh2123.Of97, Anexo A. Los morteros se

confeccionan en carretilla de la misma forma como se describe en el punto 2.3.1. La

colocación también es en la zona perimetral de la cara de contacto de las unidades (ver

Fotografías 6, 9 y 10), y se realiza con una Plana. La nivelación se hace con un nivel de

burbuja. Finalmente el refrentado se hace para ambas probetas con una mezcla de

yeso y cemento en una razón 1:12 (yeso:cemento), 72 horas antes de ensayarse. La

razón de agregar un poco de yeso, es que acelera el proceso de endurecimiento del

cemento, mejora la trabajabilidad y disminuye las fisuras, obteniéndose así una

superficie más lisa (ver Fotografía 12). El asunto de las fisuras se puede ver en la

Fotografía 8, la cual corresponde a un refrentado hecho con cemento puro. Para ver

detalles de los prismas y muretes, dirigirse al Anexo B.

Fotografía 6: Colocación de mortero en la unidad de albañilería

Page 50: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

34

Fotografía 7: Prismas de albañilería

Fotografía 8: Fisuras en refrentado

Fotografía 9: Colocación de mortero con Plana

Page 51: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

35

Fotografía 10: Mortero entre hiladas

Fotografía 11: Muretes terminados, pero

sin cabezales

Fotografía 12: Cabezales de apoyo en muros

Page 52: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

36

El ensayo de estas probetas nos permitirá determinar la resistencia prismática y al

corte, al igual que la resistencia básica la compresión (fm’) y la resistencia básica al

corte (τm). Las dosificaciones a usar son las que según se evaluará y comparará, fueron

las 3 mejores de las 16 ensayadas en una primera etapa (RILEM y adherencia). Para todas las probetas se considerará un curado de 14 días, tiempo en el cual, estas

se humedecerán periódicamente y se cubrirán con un nylon para evitar una pérdida

brusca de agua. El curado se realiza sobre el mismo mesón que se ve en la Fotografía

14.

2.3.4 Cubicación de mortero usado para prismas y muretes 2.3.4.1 Prismas Para los prismas se cubicará considerando la siguiente ecuación:

prismaltVolumen 74.24*)64)29*14((*2 =−=

Donde:

2 : Cantería, considerando que debe quedar de 1 cm.

14 : Ancho del ladrillo

29 : Largo del ladrillo

64 : Corresponde al área de los dos huecos mayores del ladrillo

4 : Cinco hiladas con 4 canterías

Así, agregando un factor de 1.5 el cual corresponde a pérdidas y eventualidades,

tenemos que el total de mortero necesitado para la confección de cada serie de tres

prismas es: 12.33 lt/dosificación.

2.3.4.2 Muretes La cubicación del mortero usado para la confección de los muretes fue obtenido por

coincidencia, ya que se preparó un volumen de mezcla de 10 litros por el hecho que

significaba una cantidad adecuada para trabajar cómodamente. Al confeccionar los

muretes, se observó que no sobraba nada, y el material se ocupaba en su totalidad. A

continuación se muestran las tablas que resumen dicho rendimiento.

Page 53: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

37

Tabla 22: Resumen de cubicación para muretes de 71.8x71.8 cm.

Mortero Dosificación Mortero/dosif. (lts.)

Cemento (kg.)

Cal (kg.)

Arena Corregida (kg.)

Agua (lts.)

M1 1:0.25:2.5 30 13.637 3.409 35.286 10.304 M2 1:0.4:2.5 30 12.962 5.185 33.539 10.486 M3 1:0.3:4 35 11.057 3.317 45.775 12.112

Page 54: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

38

2.4 ENSAYO DE LAS PROBETAS 2.4.1 Sistema de ensayo 2.4.1.1 Probetas RILEM Las probetas RILEM son ensayadas a flexión y a compresión a la edad de 3, 7 y 28

días.

• A los tres días, los ensayos de flexión y compresión se realizan en la prensa de

ensayos para CBR. Aquí se sitúan las probetas con la cara de llenado mirando

hacia el cuerpo, para acomodarlas luego dentro de aparatos adecuados y

modelar correctamente el ensayo. Para flexión se pone la probeta RILEM dentro

de de un molde donde se cuenta con dos apoyos simples a una distancia de

10cm., y en la parte superior se sitúa una placa que permite aplicar la carga de

forma puntual. En el ensayo a compresión se ponen placas de acero arriba y

abajo de cada uno de los dos trozos resultantes de la falla de la probeta

sometida a flexión para lograr un área de contacto de 16 cm2 (4x4cm). La prensa

ha sido calibrada para realizar los ensayos, es decir, para que la velocidad de

carga sea de 5±1 kg/seg. en flexión y 10 a 20 kg/cm2/seg. en compresión.

• A los siete días se ensaya a flexión en la prensa de ensayos para CBR, igual

como se hace a la edad de tres días.

El ensayo a compresión se realiza en la prensa para probetas cúbicas y

cilíndricas de hormigón (ver Fotografías 38 y 39). Se logran los espaciamientos

deseados, mediante placas de acero suficientemente gruesas como para que no

se deformen ni destruyan. Luego se ponen las placas de 4x4 arriba y abajo de la

probeta a ensayar, las cuales dan un área de contacto de 16 cm2. La velocidad

de la máquina se calibra en 4.

• A los veintiocho días el ensayo a flexión se realiza de la misma manera que a la

edad de tres días, es decir, en la prensa de ensayos para CBR.

El ensayo a compresión se realiza en la prensa para probetas cúbicas y

cilíndricas de hormigón, de la misma forma como se describe en el ensayo a la

edad de siete días.

2.4.1.2 Probetas de adherencia El ensayo de estas probetas se realiza a la edad de 28 días, en la prensa para cargar

soleras a flexión (ver Fotografía 36 y 37). Si bien la prensa es para ensayos de flexión,

las probetas de adherencia son del alto justo para montarse en dicha máquina y poner

una placa metálica en la parte superior para generar una carga uniforme. Respecto de

la capacidad de carga, ésta no se requiere que sea mucha, por lo cual no será un factor

limitante.

Page 55: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

39

2.4.1.3 Prismas de albañilería Los prismas se ensayarán a la edad de 28 días. Éstos se introducen en una prensa

horizontal, montada en cuatro barras redondas de acero que hacen las veces de guías,

y que se carga con una gata hidráulica de capacidad 50 toneladas (ver Fotografías 13 y

14). En un comienzo se duda de la capacidad de la prensa, ya que si bien la gata

soporta, las probetas podrían desalinearse, provocando fuerzas resultantes y un par en

las guías. Por esto, antes de comenzar a cargar, se tiene extremo cuidado en alinear y

nivelar muy bien todos los elementos. La velocidad de carga debe ser tal, que el ensayo

se demore entre 3 y 4 minutos en alcanzar la carga máxima. La lectura de la celda de

carga debe multiplicarse por el factor 16.67 para obtener la carga de ruptura en

kilogramos.

Fotografía 13: Prisma en la prensa, vista en diagonal

Fotografía 14: Prisma en la prensa,

vista lateral

Page 56: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

40

2.4.1.4 Muretes de albañilería Los muretes se ensayarán a la edad de 28 días. La prensa utilizada será la misma que

para los prismas (ver Fotografía 15). Se debe tener cuidado, al igual que en el ensayo

anterior, de que todo se encuentre perfectamente alineado, para así evitar la aparición

de fuerzas resultantes y un posterior colapso del sistema de carga. La carga se aplica

en forma continua, sin choques y a una velocidad uniforme, de modo que el ensayo

demore entre 3 y 4 minutos en alcanzar la carga de agrietamiento diagonal. Con el

objeto de poder ver claramente la falla del muro, o como debiera fallar, se traza una

línea recta por la diagonal (ver Fotografía 15). La lectura de la celda de carga debe

multiplicarse por el factor 16.67 para obtener la carga de ruptura en kilogramos.

Cabe señalar, que no se registraron las deformaciones, ya que la albañilería simple

sufre una falla frágil. El comportamiento dúctil es aportado por los pilares y cadenas que

confinan el muro.

Fotografía 15: Murete en prensa

2.4.1.4.1 Determinación de capacidad de carga de los muretes Previo a la confección de las probetas, se realiza una estimación de la capacidad

resistente de los muretes, para así calibrar un sistema de carga adecuado.

El cálculo se realizó utilizando la expresión empírica deducida por los Ingenieros Civiles

de la Universidad Católica, Benzanilla y Cox, la cual permite calcular la resistencia a la

rotura de un muro prototipo.

Como se contará con todos los datos de los materiales por separado, se puede aplicar

la fórmula, la cual corresponde a:

Formula 2:

dAdhh

FhFhFLm

LLmmROT **5.82****15 +

++

=

Page 57: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

41

Donde:

ROTF : Resistencia a la rotura

mh : Espesor del mortero entre hiladas

mF : Resistencia del mortero a la flexotracción

Lh : Altura del ladrillo utilizado

LF : Resistencia del ladrillo a la flexotracción

d : Espesor del muro de prueba

A : Adherencia normal

Y de lo cual conocemos:

Lh = 9.4 cm.

LF = 94.11 kg/cm2

d = 14 cm.

Es así como la Formula 2 queda de la siguiente forma:

Formula 3:

AF

F mROT *1155

4.106.884*1

*210 +

+

=

Page 58: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

CAPITULO 3 ANÁLISIS DE ESFUERZOS Y RESISTENCIA DE

PROBETAS RILEM Y ADHERENCIA

Page 59: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

43

3.1 GENERALIDADES En este capitulo se describe el comportamiento y los criterios considerados para elegir

la dosificación más adecuada. Además se hace un análisis y comentario de los gráficos

mostrados en el Anexo D. Finalmente se muestra una estimación de la resistencia para

los muretes de albañilería.

Page 60: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

44

3.2 ANÁLISIS DE GRÁFICOS De las resistencias mostradas en el Anexo C, se pueden obtener una serie de gráficos

que son producto de distintas combinaciones. Dichos gráficos se muestran en el Anexo

D y sus respectivos análisis están expuestos a continuación.

3.2.1 Gráficos de ensayos realizados a las probetas RILEM 3.2.1.1 Ensayos realizados a los 3 días

• Gráfico 3: Flexión v/s % de Cal: En general, para cada variación de arena (serie), se observa un aumento en la

resistencia en un 0.3 de cal, pero luego, al aumentar dicha proporción en peso se

observa una disminución sostenida de los valores.

• Gráfico 4: Compresión v/s % de Cal: Aquí se observa el mismo comportamiento que en el grafico anterior, el cual

corresponde a flexión, pero con la diferencia que las curvas resultan ser más

suaves. Esto, como reflejo de una variación más lenta de la resistencia a la

compresión al hacer aumentar el porcentaje de cal.

• Gráfico 5: Flexión v/s % de Arena: Se observan resistencias mayores para las dosificaciones que contienen un

porcentaje de cal de 0.3 en peso. En los gráficos se ve una disminución

sostenida de la resistencia a medida que aumentamos la cantidad de arena en la

mezcla. La disminución de la resistencia al aumentar la cantidad de cal no es

absoluta, ya que se puede observar que para el caso de un 0.4 de ésta, hay

valores más grandes que cuando tenemos un porcentaje de 0.3 en peso.

• Gráfico 6: Compresión v/s % de Arena: Aquí hay una notoria superioridad en la resistencia de la dosificación de 1:0.3:2,

pero de ahí en adelante la resistencia disminuye abruptamente al aumentar la

arena, para ser la menor en el caso de 1:0.3:2.5. Luego podemos decir que se

homogenizan los valores, pero la disminución de la resistencia continua siendo

sostenida.

3.2.1.2 Ensayos realizados a los 7 días

• Gráfico 7: Flexión v/s % de Cal: En general se observa un aumento en la resistencia para un porcentaje de cal de

0.3. La única serie de valores discrepantes es aportada por el caso de un

porcentaje de arena igual a 2, ya que se observa un comportamiento similar a las

otras series, pero de forma opuesta. A pesar de esto, los valores más altos son

Page 61: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

45

aportados por dicha serie de forma invertida. Las curvas se presentan de forma

casi paralela a simple vista.

En su mayoría, los valores tienden a ser menores a medida que aumentamos el

porcentaje de cal, aunque no siempre esto resulta ser así. También encontramos

menor resistencia al aumentar la arena.

• Gráfico 8: Compresión v/s % de Cal: Se observa que las curvas son similares a las de flexión, pero más suaves.

También apreciamos que las dosificaciones con un porcentaje de arena de 2 y

2.5, generan una curva inversa a las de las otras series. La curva de un

porcentaje de arena igual a 2 es notoriamente mayor a las demás.

Al analizar el conjunto, podemos ver que hay una relación entre resistencia y

porcentaje de arena en la mezcla. Al agregar el factor cal, no tenemos tanta

claridad y no se puede afirmar definitivamente cual es la tendencia. También es

bueno agregar, que no hay una variación brusca de resistencia para cada serie a

medida que se aumenta el porcentaje de cal.

• Gráfico 9: Flexión v/s % de Arena: La tendencia de los valores es a disminuir a medida que se aumenta el

porcentaje de arena. Para un porcentaje de arena igual a 3, se produce un

quiebre en los cuatro gráficos, y el descenso de valores se torna más suave.

Los gráficos correspondientes a 0.25 y 0.4 de cal se desenvuelven juntos, los

otros dos divergen hacia arriba y abajo cada uno.

Los valores, ordenados en forma descendente desde una razón de arena de 3 en

adelante, corresponden a las series con un porcentaje de cal de 0.3, 0.25, 0.4 y

0.5 respectivamente.

La serie de 0.3 de cal varía lentamente su resistencia a medida que aumentamos

el porcentaje de arena.

• Gráfico 10: Compresión v/s % de Arena: Inicialmente los mayores valores corresponden a las series de 0.25 y 0.4 de cal.

La serie con una variación de resistencia más suave es la de 0.3 de cal, pero a

partir del porcentaje de arena de 3 se vuelven todas paralelas a simple vista y

tienden a ser horizontales.

Para las resistencias mayores no hay valores tan dispares como para el caso de

la flexión.

En general todas las curvas presentan una forma similar, siendo su única

diferencia la inclinación y la ubicación.

Page 62: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

46

3.2.1.3 Ensayos realizados a los 28 días

• Gráfico 11: Flexión v/s % de Cal: Se observan curvas bastante horizontales y cercanas unas de otras. No hay

claridad en la relación que existe entre resistencia y la combinación de arena y

cal. Se respeta que a mayor cantidad de arena encontramos menor resistencia.

• Gráfico 12: Compresión v/s % de Cal: En general se observa una tendencia de las curvas a ser horizontales, con

excepción de la correspondiente a la serie 1:2 de arena, la cual desciende de

forma abrupta. Si bien la serie 1:2 en un comienzo es la que posee mejor

resistencia, al llegar a un porcentaje de cal de 0.5 se observa que ya no es así.

A partir de un porcentaje de cal de 0.3, se observa una tendencia bastante

horizontal de las curvas, además de que están bastante cercanas unas de otras.

• Gráfico 13: Flexión v/s % de Arena: Aquí podemos ver curvas bastante horizontales. Se observa una relación entre

resistencia y porcentaje de cal. Esto se refiere a que al haber mayor cantidad de

cal, obtenemos resistencias menores. Ahora si queremos establecer una relación

entre cal, arena y resistencia no hay tanta claridad.

• Gráfico 14: Compresión v/s % de Arena: Se puede ver que estas curvas son más acentuadas y abruptas que las

anteriores. La serie de datos correspondiente a 0.25 de cal es bastante vertical

pero a partir de un porcentaje de arena de 3 se hacen más horizontales. No se

cumple que a mayor cantidad de cal hay menor resistencia, ya que la serie de

0.25 tiende a disminuir a medida que aumentamos la cantidad de arena; la serie

de 0.3 tiende a bajar y mantenerse; la serie de 0.4 aumenta suavemente; y por

último la serie de 0.5 disminuye suavemente.

3.2.2 Gráficos de ensayos realizados a las probetas de adherencia a los 28 días

• Gráfico 15: Adherencia v/s % de Cal: Se observa una resistencia muy baja de la dosificación 1:4 para un porcentaje de

cal de 0.25, pero para 0.3 ya encontramos valores normales e incluso mayores

que para las demás series en este punto. Para las demás series podemos ver

que con un porcentaje de 0.3 de cal hay una baja en la resistencia, luego para un

porcentaje de 0.4 hay un aumento que iguala las resistencias obtenidas con

menos cal, y finalmente para un porcentaje de 0.5 obtenemos las menores

resistencias excepto para la serie de 1:2.

Page 63: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

47

• Gráfico 16: Adherencia v/s % de Arena: Aquí podemos observar que los valores más altos son alcanzados por las

dosificaciones con un porcentaje de arena de 2.5, y de las series 0.4 y 0.25 de

cal respectivamente. Luego encontramos valores dentro del rango 0.35 y 0.4

MPa. para porcentajes de arena de 2 y 4, pero esto no es todo, ya que alcanzan

valores similares para los casos: 1:0.25:2; 1:0.4:2; 1:0.5:2; 1:0.3:4 y 1:0.4:4.

Notamos además que no es definitivo que con mezclas más ricas en cemento

obtenemos los mejores resultados. Las dosificaciones con un porcentaje de

arena de 4 y de la serie 0.3 y 0.4 de cal son un claro ejemplo de esto.

Llama la atención la significativa y abrupta disminución de la resistencia de la

serie 0.25 de cal, ya que en un comienzo registra de los mayores valores

obtenidos, pero al llegar a un porcentaje de arena de 4, es notoriamente menor a

cualquier valor registrado.

3.2.3 Gráficos 17 al 32: Resistencia v/s Tiempo En general se observa tanto para los gráficos de flexión como de compresión una curva

bastante horizontal, a pesar que hay un tamo largo entre los 7 días y los 28 días.

Al variar la razón de cal, se nota una tendencia, la cual es que a mayor cantidad de ésta

la resistencia disminuye. Esta característica no es tan evidente, debido a que los

gráficos son muy cercanos unos de otros, pero se aprecia mejor al observarlos con

calma y detenimiento.

Ahora, al variar la razón de arena, se observa una mayor separación entre las curvas.

Se ve más claramente que a mayor cantidad de arena, hay una disminución en la

resistencia y menor área bajo la curva.

Page 64: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

48

3.3 CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE LAS DOSIFICACIONES Con el objeto de explicar ciertos aspectos que corresponden al Capitulo 4, aquí se

describirá la forma como se hace la elección del mortero para confeccionar prismas y

muretes de albañilería. Las probetas RILEM y las probetas de adherencia, arrojaron

resultados claros y reales. A partir de estos, se discernirá principalmente cuales serán

los más adecuados, sin que por ello nos rijamos por los valores mas altos.

3.3.1 Resistencia a la compresión Para limitar este aspecto se recurre a la Tabla 9, copiada de la Tabla 1 de la

NCh169.Of2001, donde se dice que un ladrillo Grado 1 y Tipo MqP debe presentar una

resistencia mínima a la compresión de 15 MPa (M15), pues, como la función del

mortero es unir los ladrillos entre sí conformando una estructura monolítica, la

resistencia de la mezcla debe ser a lo menos mayor o igual que los elementos que esta

uniendo.

En consecuencia, nuestro piso para partir con las resistencias del mortero, es: M15.

3.3.2 Adherencia En este punto, también se recurre a la Tabla 9, copiada de la Tabla 1 de la

NCh169.Of2001, ya que utilizando un mortero normalizado de razón 1:3

(cemento:arena), se dice que el mínimo valor de adherencia para un ladrillo Grado 1 y

Tipo MqP, es de 0.4 MPa. El ensayo de adherencia se realiza según la NCh167-2000.

Así, si queremos obtener un mortero igual o mejor que el usado convencionalmente,

debemos tener como mínimo un valor de 0.4 MPa.

3.3.3 Costos Los costos de fabricación del mortero también son un factor importante, ya que la idea

no es crear un producto extremadamente caro. Se desea obtener economía tanto en la

aplicación como en la confección del mortero.

A continuación se muestra una tabla con los costos estimados de fabricar 1 m3 de

mortero, señalando para esto las 16 dosificaciones.

Tabla 23: Costos de materias primas

Cemento Cal Hidráulica Arena Volumen de Mortero4350 $/bolsa 2768 $/bolsa 9000 $/m3 1 m3 102.35 $/kg 110.72 $/kg 9000 $/m3 1 m3

Page 65: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

49

Tabla 24: Costo de 1 m3 de mortero según su dosificación Dosificación Cemento $ Cal $ Arena $ Costo Total $

1:0.25:2 53954.72 14591.34 3910.14 72456.19 1:0.3:2 52638.09 17082.33 3814.72 73535.15 1:0.4.2 50940.79 22042.02 3691.72 76674.53 1.0.5:2 49349.53 26691.86 3576.40 79617.78

1:0.25:2.5 46526.97 12582.61 4214.80 63324.38 1:0.3:2.5 45495.95 14764.53 4121.41 64381.89 1:0.4:2.5 44222.42 19134.99 4006.04 67363.45 1:0.5:2.5 43018.25 23267.43 3896.95 70182.64 1:0.25:3 40896.86 11060.01 4445.74 56402.61 1:0.3:3 40060.40 13000.57 4354.81 57415.77 1:0.4:3 39069.68 16905.41 4247.11 60222.20 1:0.5:3 38126.79 20621.77 4144.61 62893.17

1:0.25:4 32927.83 8904.90 4772.61 46605.33 1:0.3:4 32334.24 10493.24 4686.57 47514.05 1:0.4:4 31685.72 13710.38 4592.57 49988.67 1:0.5:4 31062.71 16801.00 4502.27 52365.99

3.3.4 Trabajabilidad Se considera la trabajabilidad del mortero, ya que necesitamos que el albañil aplique la

mezcla con facilidad y precisión, y no que pierda tiempo en tratar de “arreglarla”. Lo que

se busca, es que solo se aboque a una ejecución eficiente y de calidad.

Una fluidez buena se logra con un cono reducido de 3 cm., pero también hay que

considerar la consistencia de la mezcla para completar el concepto de trabajabilidad.

Por ejemplo un mortero con mucha arena, logra una mezcla con la resistencia

adecuada, pero muy poco consistente para aplicarse, lo que además trae como

consecuencia un menor rendimiento.

Page 66: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

50

3.4 ELECCIÓN DE DOSIFICACIONES De acuerdo a los criterios expuestos en el punto 3.3, y a los resultados analizados en el

punto 3.2 y mostrados en los Anexos C y D, en este punto se dan a conocer las tres

dosificaciones que serán utilizadas para la confección de los prismas y muretes de

albañilería.

Las dosificaciones serán llamadas M1, M2 y M3 y se muestran a continuación, junto con

sus características:

Tabla 25: Dosificaciones elegidas según criterios del punto 3.4 Dosificación Razón Resist. compresión Adherencia (MPa) Costos ($/m3) Trabajabilidad

M1 1:0.25:2.5 M23 0.406 63324.38 Buena M2 1:0.4:2.5 M21 0.416 67363.45 Buena M3 1:0.3:4 M16 0.38 47514.05 Regular

Si bien la dosificación M3 no cumple con un mínimo de 0.4 MPa. de adherencia, igual

se ha incluido por su relativa economía y semejanza con las dosificaciones

convencionales.

Page 67: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

51

3.5 RESISTENCIA ESPERADA PARA MURETES Ahora, como contamos con los resultados de las probetas RILEM y adherencia,

podemos aplicar la Formula 3 en su totalidad. En la Tabla 26 podemos encontrar los

valores de flexotracción y adherencia, que sirven para completar los datos que faltaban

y obtener la resistencia a la rotura:

Tabla 26: Resistencias estimadas para los muretes M1, M2 y M3

Dosificación Fm (kg) A (kg/cm2) Resistencia a la rotura (kg)M1 71.67 4.06 23998.6 M2 62.81 4.16 23935.2 M3 48.35 3.8 23227.4

Page 68: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

CAPITULO 4 ANÁLISIS DE ESFUERZOS Y RESISTENCIA DE

PRISMAS Y MURETES

Page 69: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

53

4.1 GENERALIDADES

En el presente capitulo se explica el comportamiento observado en los prismas y

muretes de prueba al ser sometidos a la carga de rotura en la prensa horizontal.

Además se describen y comentan singularidades observadas al momento de ser

ensayadas.

Page 70: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

54

4.2 VARIABLES PRESENTES EN EL PROBLEMA La gran cantidad de variables que influyen en el comportamiento de este material, y la

naturaleza aleatoria de la albañilería y el hormigón, nos impide pensar en crear un

modelo matemático para modelar, pues éste, efectuado bajo ciertas condiciones de

borde no puede ser extrapolado libremente para predecir el comportamiento de un muro

de albañilería en que las variables pueden ser distintas.

Para acotar y poner dentro de un rango razonable el problema, con el objeto de

comprenderlo mejor, se describen las variables que influyen en la resistencia y la rigidez

de una albañilería ante cualquier solicitación externa o interna.

4.2.1 Calidad de los materiales utilizados para la construcción del modelo

• Ladrillo: Hay una gran variedad de estos, pero sin embargo, cada día se ha

tratado de normalizar más su confección, para obtener un producto lo más

homogéneo posible. Si bien se obtienen productos de características similares

dentro de un mismo fabricante, no se puede asegurar lo mismo al mezclar

productos de industrias distintas, ya que influye la calidad de la materia prima y la

dosificación empleada. La construcción a máquina, nos asegura una geometría y

cocción de las unidades de forma más pareja, ya que antiguamente el proceso

se realizaba de forma artesanal, lo cual no aseguraba ni certificaba las

cualidades ofrecidas o estimadas, porque existía para un mismo fabricante

condiciones de cocción distinta en una misma partida, dosificación poco confiable

y poca homogeneidad de materia prima. Finalmente se concluye que el hecho de

usar unidades fabricadas a máquina, da mayor posibilidad de realizar una

certificación y unificación del material.

• Mortero: En su calidad mecánica como material de las albañilerías, influye su

dosificación, y parece influir en el espesor del mismo. También podemos acotar

que influye su forma de fabricación (carretilla o betonera por ejemplo), y el control

que se tenga sobre ésta y los materiales que lo componen, ya que muchas veces

los maestros modifican las especificaciones dadas para obtener un producto final

más “trabajable”, lo cual es una costumbre muy arraigada en los trabajadores y

no se debe pasar por alto como si fuera algo intrascendente.

4.2.2 Calidad de la mano de obra Es algo que se mencionó en el punto anterior, y tiene relación con la calidad de

fabricación de los materiales constituyentes y la obra en si, refiriéndome con esto último

a la técnica de colocación de las unidades de albañilería.

Page 71: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

55

4.2.3 Conservación Este punto tiene relación con la acción de agentes externos sobre las probetas, como

por ejemplo pueden ser las condiciones atmosféricas.

4.2.4 Características del ensayo

• Tipo de carga: Tipos de carga hay muchos, y se seleccionan según sean los

datos que deseamos obtener para aplicar a nuestros objetivos. Las cargas

pueden ser por ejemplo compresión vertical concentrada o distribuida, impacto,

esfuerzo de corte longitudinal, carga transversal, lateral concentrada o

distribuida, o compresión diagonal concentrada, siendo la última, la cual se utilizó

en la presente Tesis.

• Tipo de ensayo: El tipo de ensayo se determina estableciendo el tiempo y la

forma de aplicación de la carga. Al referirnos al tiempo, queremos decir, la

velocidad de aplicación de la carga. Esta variable influye en el valor que se

obtiene para la resistencia, puesto que una carga rápida, generalmente arroja

valores mayores. La forma de aplicación, se refiere al tipo se aparatos que

usamos para solicitar y medir los valores que son de nuestro interés, además de

hacer referencia a la disposición espacial que estos adoptan. 4.2.5 Dimensiones Aquí entran en juego las dimensiones de las unidades de albañilería y las dimensiones

del elemento de prueba. Para el último caso se aplicarán las condiciones dadas en la

NCh2123.Of97.

La descripción anterior hace referencia a albañilerías simples, y para el presente

estudio se consideran construidas con el nuevo método planteado, el cual dice que el

mortero se aplicará con una Plana, solo en la zona perimetral de la cara de contacto del

ladrillo. La idea es disminuir la cantidad de mezcla usada normalmente, y mantener o

superar la resistencia obtenida con un mortero normalizado y una aplicación

convencional.

Al aplicar la carga diagonal, se puede pensar que lo que más influye en la resistencia,

rigidez y forma de falla, son:

• Una capacidad de adherencia adecuada, es decir que soporte uniendo los

ladrillos hasta que se produzca la grieta diagonal. Se asume que los ladrillos son

de una calidad certificada y que no se producen fallas individuales o localizadas.

Page 72: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

56

• La calidad y la forma en que se aplica el mortero, ya que si se pone la mezcla

que une las unidades de forma irregular, podemos crear un plano de falla falso.

• Las dimensiones del muro, aunque parezca lógico, afectan la resistencia. Esto

debido a que hay tensiones que se comportan mejor con ciertas geometrías.

Page 73: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

57

4.3 OBSERVACIONES Y RESULTADOS Podremos observar nueve prismas y nueve muretes, los cuales representan tres

dosificaciones (M1, M2 y M3), que a su vez son las mejores de un total de 16. La forma

como se llega a estas tres dosificaciones es mediante una eliminación hecha en base a

ciertos criterios, entre los cuales están las resistencias de las probetas RILEM y las

probetas de adherencia. Estos criterios se explican claramente en el Capitulo 3.

Los valores obtenidos de ensayar los prismas y muretes, se muestran junto a sus

respectivos gráficos en el Capitulo 5.

4.3.1 Ensayo de prismas La confección de los prismas de albañilería se realizó en el LEMCO de la Universidad

Austral de Chile. Dicha tarea se realizó el Martes 12 de Julio del 2005. Aquí se procedió

a hacer prismas para las dosificaciones elegidas según se explicó anteriormente, las

cuales son 1:0.25:2.5, 1:0.4:2.5 y 1:0.3:4 (M1, M2 y M3). Los prismas se nombraron

como M1, M2 y M3 respectivamente, para indicar las dosificaciones que poseen y

representan. Además se les agregó otro subíndice para indicar cual de las tres probetas

por dosificación es.

De los ensayos realizados a los prismas, y cuyos resultados se muestran en el punto

5.2, se puede señalar lo siguiente:

• M1 (1:0.25:2.5): Las tres probetas arrojaron valores un tanto dispersos, pero no

exageradamente. O sea, para M11 y M12 tenemos valores relativamente

cercanos y es M13 el valor que tiende a alejarse pero no de forma tan notoria.

Ahora respecto al promedio de las tres probetas, podemos decir que el valor de

la resistencia es bajo comparado con valores observados en los certificados del

IDIEM de la Universidad de Chile (ver Tabla 10), y que son exhibidos en la

página Web de Ladrillos Princesa (www.princesa.cl). Estos certificados son

realizados en base a la NCh 1928 Of.93, y más específicamente al Anexo B.

• M2 (1:0.4:2.5): También podemos apreciar en este caso, que M21 y M22 poseen

valores que podríamos llamar cercanos entre sí, pero a pesar de esto no se

observa una diferencia tan marcada con respecto a M23. En general los valores

son aceptables, y luego de promediarlos llegamos a lo mismo que en el punto

anterior, lo cual es, que se obtienen valores bajos comparados con los

certificados del IDIEM de la Universidad de Chile (ver Tabla 10).

• M3 (1:0.3:4): En esta última serie de datos se observa que para M31 y M33 los

valores se asemejan y la disparidad corresponde al valor de M32. Al promediar

se ve que el valor es el mismo que para M1, lo que nos lleva a decir sin ninguna

duda, que el valor registrado es bajo.

Page 74: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

58

En resumen podemos decir que los valores registrados sirven para ser considerados al

momento de promediar, ya que no existen diferencias extremadamente notorias como

para eliminar o dejar fuera de análisis alguna probeta. También se puede agregar que

los valores promedio obtenidos, resultan ser bastante bajos comparados con las

probetas del IDIEM (ver Tabla 10), que son fabricadas de forma convencional (con pala)

y una dosificación normalizada de 1:3 (cemento:arena).

Respecto a la forma de fallar de las probetas, diremos que aparece una grieta vertical

que la atraviesa en todo su alto, a al mitad del largo. Dicha grieta sigue una línea recta,

sin presentar ramificaciones. Al momento de cargar la prensa, se observa un

incremento en la lectura de la celda a una cierta velocidad, pero al llegar a los 3300 kg.

aproximadamente, se ve que esta aumenta sin que nosotros aumentemos la velocidad

de aplicación. Finalmente la rotura es de tipo frágil, por lo que no se han medido

deformaciones.

Fotografía 16: Prisma con grieta a lo alto, 1

Fotografía 17: Prisma con grieta a lo alto, 2

Page 75: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

59

Fotografía 18: Grieta a lo alto marcada con tiza blanca 4.3.2 Ensayo de muretes Los muretes se confeccionaron en el LEMCO de la Universidad Austral de Chile de la

forma que se indicó anteriormente. Fueron nombrados de la misma manera que los

prismas, es decir indicando en el primer subíndice el tipo de mortero usado y en el

segundo el número de probeta correspondiente a la dosificación.

De los resultados obtenidos al ensayar los muretes se pudo observar lo siguiente para

cada dosificación:

• M1 (1:0.25:2.5): Se observan valores muy cercanos entre si para las tres

probetas, es decir para M11, M12 y M13. Al promediar los valores se obtiene

0.823 MPa lo cual es un valor bastante alto y adecuado al ser comparado con los

certificados del IDIEM de la Universidad de Chile (ver Tabla 10), los que se

presentan en la página Web de Ladrillos Princesa (www.princesa.cl).

• M2 (1:0.4:2.5): Para la probeta M21 y M23 se observan valores cercanos,

mientas que en M22 hay un leve alejamiento con respecto a éstas. Los valores

en general son bajos, y para efectos de diseño y cálculo no debieran

considerarse. El promedio de las tres probetas da 0.591 MPa. Se observan

problemas de adherencia entre las unidades de albañilería, lo cual posiblemente

merma la resistencia.

• M3 (1:0.3:4): Las tres probetas arrojan valores muy similares entre si. El

promedio resulta bueno (0.74 MPa), y está por sobre los valores de los

certificados del IDIEM de la Universidad de Chile (ver Tabla 10). También se

observan problemas de adherencia pero no tanto como en el caso de M2.

Page 76: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

60

Fotografía 19: Murete con falla en la diagonal

Fotografía 20: Detalle de la falla diagonal

en murete

Fotografía 21: Murete con falla diagonal

Page 77: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

61

Fotografía 22: Murete fallado y separado

Fotografía 23: Murete con falla de adherencia

Fotografía 24: Murete con falla de adherencia, detalle 1

Page 78: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

62

Fotografía 25: Murete con falla de adherencia, detalle 2

Fotografía 26: Murete con falla de

adherencia, detalle 3

Fotografía 27: Murete con falla de adherencia, detalle 4

Page 79: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

CAPITULO 5 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Y GRÁFICOS

PRINCIPALES

Page 80: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

64

5.1 GENERALIDADES En el presente capitulo se muestran tablas y gráficos, los cuales corresponden a los

resultados obtenidos de ensayar prismas y muretes de albañilería que fueron cargados

hasta la rotura. Dichos ensayos se realizaron en el LEMCO de la Universidad Austral de

Chile.

Page 81: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

65

5.2 RESULTADOS Y GRÁFICOS DE LOS PRISMAS DE ALBAÑILERÍA

Tabla 27: Resistencia prismática

M11 28 51.5 28.9 13.9 876 14602.92 43.37M12 28 52.4 28.75 13.95 1018 16970.06 50.50M13 28 52.55 28.65 13.65 680 11335.6 34.76M21 28 52.45 28.8 13.85 694 11568.98 34.65M22 28 52.5 28.7 13.8 636 10602.12 32.02M23 28 52.5 28.8 13.85 869 14486.23 43.39M31 28 52.6 28.7 13.9 784 13069.28 39.14M32 28 52.7 28.65 13.8 981 16353.27 49.50M33 28 52.58 28.8 13.8 804 13402.68 40.32

4.29

3.67

4.30

Dosificación

M1

M2

M3

Altura (cm) Longitud (cm)

Edad (días)Prisma Resistencia

Prismática (MPa)Espesor

(cm)Lectura Celda

Carga Ruptura (kg)

Resistencia Prismática (Kg/cm2)

Nota 1: La lectura de la celda se multiplica por el factor 16.67 para obtener el valor de la

carga de ruptura.

Nota 2: A la sección de los prismas se les ha restado el área correspondiente a los

huecos mayores ya que no han sido rellenados. Dicha área corresponde a 65 cm2

Nota 3: Recordemos que M1, M2 y M3 corresponden a 1:0.25:2.5, 1:0.4:2.5 y 1:0.3:4

respectivamente.

Graficando, obtenemos:

Gráfico 1: Resistencia prismática

M2 (1:0.4:2.5)

M3 (1:0.3:4)

M1 (1:0.25:2.5)

3.6

3.7

3.8

3.9

4.0

4.1

4.2

4.3

4.4

Dosificación

Res

iste

ncia

pris

mát

ica

(MP

a)

Page 82: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

66

5.3 RESULTADOS Y GRÁFICOS DE LOS MURETES DE ALBAÑILERÍA

Tabla 28: Resistencia al corte

M11 28 71.75 14 675 11252.25 7.921M12 28 71.85 14 662 11035.54 7.758M13 28 71.2 14 761 12685.87 8.999M21 28 72.33 14 543 9051.81 6.321M22 28 72.43 14 456 7601.52 5.301M23 28 72.13 14 523 8718.41 6.105M31 28 72.48 14 640 10668.8 7.435M32 28 71.93 14 626 10435.42 7.328M33 28 71.85 14 634 10568.78 7.429

Murete Lectura Celda

Resist. al Corte (Mpa)

Carga de Agrietamento (Kg)

Resist. al Corte (Kg/cm2)

Espesor (cm)

Longitud (cm)

0.823

0.591

0.740

Edad (días)Dosificación

M1

M2

M3

Nota 1: La lectura de la celda se multiplica por el factor 16.67 para obtener el valor de la

carga de ruptura.

Nota 2: Recordemos que M1, M2 y M3 corresponden a 1:0.25:2.5, 1:0.4:2.5 y 1:0.3:4

respectivamente.

Graficando, obtenemos:

Gráfico 2: Resistencia al corte

M2 (1:0.4:2.5)

M3 (1:0.3:4)

M1 (1:0.25:2.5)

0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

Dosificación

Res

iste

ncia

al c

orte

(MPa

)

Page 83: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

CAPITULO 6 CONCLUSIONES

Page 84: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

68

6.1 GENERALIDADES En este capitulo se presentan las conclusiones de los ensayos realizados y para una

mayor claridad son separadas en dos grupos. El primero corresponde a las probetas

RILEM y adherencia; el segundo a prismas y muretes de albañilería. El principal

objetivo es entregar la dosificación que resulta ser más apta al llevar a cabo la

aplicación de una nueva metodología para la colocación de albañilería. Dicha

dosificación se describe junto con sus principales características y propiedades.

Page 85: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

69

6.2 PROBETAS RILEM Y ADHERENCIA

• Se ha observado que las probetas RILEM que contienen mayor porcentaje de

cemento, si bien alcanzan resistencias similares a otras con más arena, al llegar

a un cierto valor, no se ve falla alguna y la carga no sigue incrementándose. El

punto es, que a mayor porcentaje de cemento transcurre un mayor lapso de

tiempo antes de producirse la falla, sin que por esto la resistencia sea mayor, ni

siga aumentando. La respuesta se debe a que las probetas con más cantidad de

cemento tienen una mayor capacidad de acumular energía.

• Se observa que el mayor porcentaje de arena y cal en el mortero, produce en

general, una menor resistencia a la edad de 28 días tanto a flexión como a

compresión. Dicho alcance es válido solo al tomar ambos elementos por

separado. Ahora, al intentar relacionar el factor arena y el factor cal, ya no hay

seguridad como para concluir de manera absoluta que papel juega cada uno.

Entonces, para hacer una afirmación justificada y con sólidas bases, es

necesario un estudio aún más profundo y focalizado, centrado solamente a

estudiar dicho comportamiento.

• Las probetas de adherencia se han comportado de forma normal y dentro de lo

esperado, es decir produciéndose la falla en la línea del mortero de pega. Se han

confeccionado además, probetas de una misma dosificación con ladrillos secos y

ladrillos húmedos, con el objeto de ver la diferencia que se produce en la

adherencia. Es así como no se ha observado ninguna variación significativa en

las resistencias, pero a pesar de esto, no podemos concluir que da igual la forma

de utilizar el ladrillo, ya que hay factores como por ejemplo el climático, que

pueden influir notablemente. El presente trabajo intenta introducir un sistema que

se aplique en forma general, y no en forma aislada a solo una región del país.

Page 86: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

70

6.3 PRISMAS Y MURETES DE ALBAÑILERÍA

• El cono reducido óptimo para trabajar es de 3 cm. En base a esto se determina la

fluidez, limitándose de esta forma la cantidad de agua adicionada. Se menciona

esto, ya que la Formula 1, que determina la cantidad de materiales para la

dosificación, entrega una cantidad de agua en litros, la cual no se adiciona en su

totalidad porque se obtendría una mezcla demasiado líquida.

• Los resultados obtenidos al ensayar los prismas se muestran en la Tabla 27, y en

general son bajos. Estos representan aproximadamente el 70% de la resistencia

obtenida en las certificaciones IDIEM (ver Tabla 10). Se atribuye dicha baja en la

resistencia a la colocación de menos mortero, o sea, sin rellenar los huecos,

además del menor espesor entre hiladas.

• Al observar los gráficos de las resistencias prismáticas, se observa que el valor

de M2 (1:0.4:2.5) es muy pequeño respecto de los otros que ya son bajos. Por lo

tanto, el mortero M2 (1:0.4:2.5) queda descartado y se dirá que no sirve para

fines de diseño.

• La predicción de la resistencia de los muretes, expuesta en el punto 3.6, en la

Tabla 25, resulta ser lejana a los resultados del punto 5.3. La razón es que la

fórmula planteada considera una confección convencional, es decir, con pala y

rellenando todos los huecos del ladrillo, además de un espesor de mortero de 1.5

a 2 cm. De todas maneras, el resultado estimado es útil, ya que considera un

caso más desfavorable que el estudiado al considerar una posible carga de

rotura mayor.

• Los resultados obtenidos al ensayar los muretes M1, M2 y M3 (1:0.25:2.5,

1:0.4:2.5 y 1:0.3:4 respectivamente), se exponen en la Tabla 28, aquí podemos

ver que los resultados son bastante buenos comparados con los de las

certificaciones IDIEM (ver Tabla 10). Si bien los resultados son buenos respecto

de la carga diagonal aplicada, la falla se produce en ciertas probetas por mala

adherencia. Las fallas de adherencia se observaron tanto en juntas horizontales

como verticales.

• El gráfico de corte diagonal (ver Gráfico 2), nos muestran una mayor resistencia

para M1 (1:0.25:2.5) y M3 (1:0.3:4). Recordemos que M2 (1:0.4:2.5) no está

siendo considerada. Ahora al tener solo 2 dosificaciones, debemos eliminar una,

Page 87: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

71

y para esto mencionamos que al confeccionar las probetas, la dosificación M3

(1:0.3:4) era más difícil de aplicar y tenía un consumo mayor de mezcla.

Entonces, por una razón de trabajabilidad, la dosificación M3 (1:0.3:4) es

excluida, así nos queda solo M1 (1:0.25:2.5).

• La dosificación M1 (1:0.25:2.5), ha sido elegida como la más adecuada para la

aplicación de éste nuevo método. El descarte ha sido hecho, principalmente, en

base a resistencias y trabajabilidad. El costo no ha sido fundamental, pero

nuestra elección no es la más cara, encontrándose en un punto intermedio.

• La resistencia prismática y al corte para M1 (1:0.25:2.5), resulta ser 4.29 MPa y

0.823 MPa respectivamente.

• Según lo mostrado en el punto 2.3.4, Tabla22, para un murete de 71.8x71.8 cm.

el consumo de mortero es de 10 litros, por lo tanto el consumo por 1 m2, es de

aproximadamente: 20 litros de mortero M1 (1:0.25:2.5).

• Según lo mostrado en el punto 3.3.3, Tabla 24, el costo total de 1 m3 de mortero

M1 (1:0.25:2.5), es de: $63324. Tomando en cuenta el párrafo anterior, el costo

de mortero por 1 m2 de albañilería, es de: 63324x0.02 = $1267.

• Respecto a la trabajabilidad óptima del mortero, se puede decir que está dada

por un cono reducido de 3 cm., para aplicarse sobre ladrillos mojados.

• Cabe señalar que el fabricante de los ladrillos utilizados en este trabajo,

Industrias Princesa, recomienda en su página Web (www.princesa.cl) lo siguiente

para trabajar sus productos usando una aplicación convencional:

Mortero M10 a una edad de 28 días

Dosificación 1:4 (cemento:arena en peso)

Dosificación 1:0.22:4 (cemento:cal:arena en peso)

De lo anterior y con respecto al nuevo método planteado en el presente trabajo,

se puede señalar que la dosificación recomendada es:

De una resistencia muy baja, ya que es mejor considerar que el mortero

pudiera tener menor resistencia debido a errores de fabricación o un

control inadecuado en obra. Además el ladrillo tiene una resistencia

mínima de 15 MPa definido por la NCh169.Of2001.

Poco trabajable, ya que posee una consistencia poco adecuada.

Page 88: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

72

Poco económica, ya que por su mala trabajabilidad nos lleva a un

consumo mayor de mortero.

Page 89: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

ANEXOS

Page 90: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

ANEXO A ENSAYOS DE LABORATORIO EJECUTADOS A LAS

ARENAS

Page 91: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

75

A.1 Granulometría Malla

Nº mm. Retenido

(gr.) % Retenido % Ret. Acum.

Pasa (gr.) % Pasa

Nº 4 5 6 1.08 1.08 548 98.9 Nº 8 2.5 6 1.08 2.16 542 97.83 Nº 16 1.25 8 1.44 3.6 532 96.03 Nº 30 0.63 104 18.77 22.37 430 77.62 Nº 50 0.315 338 61.01 83.38 92 16.61

Nº 100 0.16 84 15.16 98.54 8 1.44 Nº 200 0.08 8 1.08 99.62 2 0.361

• Retenido entre Nº 30 y Nº 50: 61.01%

• Retenido entre Nº 50 y Nº 100: 15.16%

• Material menor a 0.08 mm. (obtenido por lavado): 6 gr. correspondiente a 1.071%

• Tamaño máximo: 2.5 mm.

A.2 Módulo de finura MF = 2.1113

A.3 Porcentaje de humedad %H = 7.143 %

A.4 Absorción Ab = 1.606 %

A.5 Materia orgánica La Arena presentó un color anaranjado, correspondiente a un número 3.

A.6 Densidades A.6.1 Densidad aparente DA = 1.371 Kg/ lt

A.6.2 Densidad real del árido saturado superficialmente seco Drsss = 2.642 Kg/lt

A.6.3 Densidad real del árido seco Drs = 2.6 Kg/lt

A.6.4 Densidad neta Dn = 2.714 Kg/lt

Page 92: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

ANEXO B DETALLES DE PRISMAS Y MURETES

Page 93: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

77

A continuación se presentan los detalles hechos en AutoCAD 2002, de los Prismas y

Muretes de prueba.

B.1 Prismas

Las medidas están dadas en cm.

Page 94: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

78

B.2 Muretes

Las medidas están dadas en cm.

Page 95: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

ANEXO C ENSAYOS REALIZADOS A LOS MORTEROS

Page 96: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

80

C.1 Probetas RILEM En este punto se expresan los resultados obtenidos de las probetas RILEM, cuya

confección y ensayo fueron extraídos de la NCh 158. Of67.

C.1.1 Ensayos de flexotracción y compresión A continuación se presentan las resistencias obtenidas de los ensayos a flexotracción y

compresión de las 16 dosificaciones consideradas en un comienzo, en las cuales se

variaba el porcentaje de cal y arena para más tarde poder llegar a la que cumpliera

satisfactoriamente las condiciones planteadas.

C.1.1.1 Resistencia a flexotracción y compresión a la edad de tres (3) días

Dosificación 1:2

Flex. Comp. 1 Comp. 21 0.25 2 15 210 195 104.97 1271.07 1181.37 24.56 76.641 0.3 2 20 290 283 134.87 1749.47 1707.61 31.56 108.031 0.4 2 16 196 195 110.95 1187.35 1181.37 25.96 74.021 0.5 2 12.5 162 193 90.02 984.03 1169.41 21.06 67.30

Max 31.56 108.03

Dosificación 1:2.5

Flex. Comp. 1 Comp. 21 0.25 2.5 13 173 132 93.01 1049.81 804.63 21.76 57.951 0.3 2.5 11 120 115 81.05 732.87 702.97 18.97 44.871 0.4 2.5 12 126 138 87.03 768.75 840.51 20.37 50.291 0.5 2.5 10 138 124 75.07 840.51 756.79 17.57 49.92

Max 21.76 57.95

Dosificación 1:3

Flex. Comp. 1 Comp. 21 0.25 3 7 108 115 57.13 661.11 702.97 13.37 42.631 0.3 3 10.5 115 120 78.06 702.97 732.87 18.27 44.871 0.4 3 10 111 99 75.07 679.05 607.29 17.57 40.201 0.5 3 1.5 73 69 24.24 451.81 427.89 5.67 27.49

Max 18.27 44.87

Dosificación 1:4

Flex. Comp. 1 Comp. 21 0.25 4 1.5 55 51 24.24 344.17 320.25 5.67 20.761 0.3 4 4 60 55 39.19 374.07 344.17 9.17 22.451 0.4 4 2 73 71 27.23 451.81 439.85 6.37 27.861 0.5 4 2.5 72 71 30.22 445.83 439.85 7.07 27.68

Max 9.17 27.86

Resist. Comp. (kg/cm2)

Carga Flex. (kg)

Carga Comp. 1 (kg)

Carga Comp. 2 (kg)

Resist. Flex. (kg)Cemento Cal Arena Lectura Dial

Resist. Comp. (kg/cm2)

Cemento Cal Arena Lectura Dial Carga Flex. (kg)

Carga Comp. 1 (kg)

Carga Comp. 2 (kg)

Resist. Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)

Carga Flex. (kg)

Carga Comp. 1 (kg)

Carga Comp. 2 (kg)

Resist. Flex. (kg)Cemento Cal Arena Lectura Dial

Resist. Flex. (kg)

Carga Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)

Carga Comp. 1 (kg)

Carga Comp. 2 (kg)

Lectura DialCemento Cal Arena

Page 97: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

81

C.1.1.2 Resistencia a flexotracción y compresión a la edad de siete (7) días Dosificación 1:2

Lectura DialFlex.

1 0.25 2 34 218.59 2500 2200 51.15 146.881 0.3 2 30 194.67 2000 1700 45.55 115.631 0.4 2 32 206.63 2400 2250 48.35 145.311 0.5 2 27 176.73 2000 1750 41.35 117.19

Max 51.15 146.88

Dosificación 1:2.5Lectura Dial

Flex.1 0.25 2.5 22 146.83 1500 1500 34.36 93.751 0.3 2.5 26 170.75 1250 1500 39.96 85.941 0.4 2.5 21 140.85 1500 1500 32.96 93.751 0.5 2.5 22 146.83 1250 1000 34.36 70.31

Max 39.96 93.75

Dosificación 1:3Lectura Dial

Flex.1 0.25 3 16 110.95 1000 1000 25.96 62.501 0.3 3 22 146.83 1250 1250 34.36 78.131 0.4 3 14 98.99 1000 1000 23.16 62.501 0.5 3 12 87.03 500 500 20.37 31.25

Max 34.36 78.13

Dosificación 1:4Lectura Dial

Flex.1 0.25 4 12 87.03 750 1000 20.37 54.691 0.3 4 17 116.93 1250 1000 27.36 70.311 0.4 4 10 75.07 750 750 17.57 46.881 0.5 4 6 51.15 250 500 11.97 23.44

Max 27.36 70.31

Resist. Comp. (kg/cm2)

Cemento Cal Arena Carga Flex. (kg)

Carga Comp. 1 (kg)

Carga Comp. 2 (kg)

Resist. Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)

Carga Flex. (kg)

Carga Comp. 1 (kg)

Carga Comp. 2 (kg)

Resist. Flex. (kg)Cemento Cal Arena

Resist. Comp. (kg/cm2)

Cemento Cal Arena Carga Flex. (kg)

Carga Comp. 1 (kg)

Carga Comp. 2 (kg)

Resist. Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)

Carga Flex. (kg)

Carga Comp. 1 (kg)

Carga Comp. 2 (kg)

Resist. Flex. (kg)Cemento Cal Arena

Page 98: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

82

C.1.1.3 Resistencias a flexotracción y compresión a la edad de veintiocho (28) días Dosificación 1:2

Lectura DialFlex.

1 0.25 2 56 350.15 4500 4000 81.94 265.631 0.25 2 37 236.53 4500 4500 55.35 281.251 0.25 2 54 338.19 4500 5000 79.14 296.881 0.3 2 45 284.37 4250 4500 66.54 273.441 0.3 2 54 338.19 4500 4500 79.14 281.251 0.3 2 50 314.27 3000 2000 73.54 156.251 0.4 2 47 296.33 2250 2500 69.34 148.441 0.4 2 46 290.35 3000 3250 67.94 195.311 0.4 2 46 290.35 3750 3000 67.94 210.941 0.5 2 49 308.29 2000 2000 72.14 125.001 0.5 2 48 302.31 2250 2000 70.74 132.811 0.5 2 49 308.29 3000 3500 72.14 203.13

Max. 81.94 296.88 73.07 281.25

Dosificación 1:2.5Lectura Dial

Flex.1 0.25 2.5 47 296.33 4000 4000 69.34 250.001 0.25 2.5 53 332.21 4000 3500 77.74 234.381 0.25 2.5 46 290.35 3500 3500 67.94 218.751 0.3 2.5 44 278.39 4000 3500 65.14 234.381 0.3 2.5 40 254.47 3750 4000 59.55 242.191 0.3 2.5 49 308.29 4000 3500 72.14 234.381 0.4 2.5 46 290.35 3000 3500 67.94 203.131 0.4 2.5 43 272.41 3500 3500 63.74 218.751 0.4 2.5 38 242.51 4000 3500 56.75 234.381 0.5 2.5 40 254.47 3500 4000 59.55 234.381 0.5 2.5 42 266.43 3750 3500 62.34 226.561 0.5 2.5 47 296.33 3500 3000 69.34 203.13

Max. 77.74 250.00 71.67 236.98

234.38

236.98

218.75

221.35

Resist. Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)

Resist. Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)

281.25

236.98

184.90

153.65

72.14

73.07

71.67

65.61

62.81

63.74

68.41

71.67

Carga Flex. (kg)

Carga Comp. 1 (kg)

Resist. Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)Cemento Cal Arena Carga Comp. 2

(kg)

Carga Comp. 2 (kg)

Resist. Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)

Carga Comp. 1 (kg)Cemento Cal Arena Carga Flex.

(kg)

Page 99: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

82

C.1.1.3 Resistencias a flexotracción y compresión a la edad de veintiocho (28) días Dosificación 1:2

Lectura DialFlex.

1 0.25 2 56 350.15 4500 4000 81.94 265.631 0.25 2 37 236.53 4500 4500 55.35 281.251 0.25 2 54 338.19 4500 5000 79.14 296.881 0.3 2 45 284.37 4250 4500 66.54 273.441 0.3 2 54 338.19 4500 4500 79.14 281.251 0.3 2 50 314.27 3000 2000 73.54 156.251 0.4 2 47 296.33 2250 2500 69.34 148.441 0.4 2 46 290.35 3000 3250 67.94 195.311 0.4 2 46 290.35 3750 3000 67.94 210.941 0.5 2 49 308.29 2000 2000 72.14 125.001 0.5 2 48 302.31 2250 2000 70.74 132.811 0.5 2 49 308.29 3000 3500 72.14 203.13

Max. 81.94 296.88 73.07 281.25

Dosificación 1:2.5Lectura Dial

Flex.1 0.25 2.5 47 296.33 4000 4000 69.34 250.001 0.25 2.5 53 332.21 4000 3500 77.74 234.381 0.25 2.5 46 290.35 3500 3500 67.94 218.751 0.3 2.5 44 278.39 4000 3500 65.14 234.381 0.3 2.5 40 254.47 3750 4000 59.55 242.191 0.3 2.5 49 308.29 4000 3500 72.14 234.381 0.4 2.5 46 290.35 3000 3500 67.94 203.131 0.4 2.5 43 272.41 3500 3500 63.74 218.751 0.4 2.5 38 242.51 4000 3500 56.75 234.381 0.5 2.5 40 254.47 3500 4000 59.55 234.381 0.5 2.5 42 266.43 3750 3500 62.34 226.561 0.5 2.5 47 296.33 3500 3000 69.34 203.13

Max. 77.74 250.00 71.67 236.98

234.38

236.98

218.75

221.35

Resist. Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)

Resist. Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)

281.25

236.98

184.90

153.65

72.14

73.07

71.67

65.61

62.81

63.74

68.41

71.67

Carga Flex. (kg)

Carga Comp. 1 (kg)

Resist. Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)Cemento Cal Arena Carga Comp. 2

(kg)

Carga Comp. 2 (kg)

Resist. Flex. (kg)

Resist. Comp. (kg/cm2)

Carga Comp. 1 (kg)Cemento Cal Arena Carga Flex.

(kg)

Page 100: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

84

C.2 Ensayos de adherencia normal Dichos ensayos fueron realizados según la NCh167-2000, y se aplicaron igual que

antes, es decir, a las 16 dosificaciones iniciales. Por cada dosificación se han

considerado tres probetas, de las cuales se sacará un promedio.

Dosificación 1:2

Cemento Cal Arena Area cont. P (Kg) A (Kg/cm2) Aprom.(Kg/cm2) Aprom.(MPa)1 0.25 2 270.67 1900 3.5101 0.25 2 270.67 2150 3.9721 0.25 2 270.67 2000 3.6951 0.3 2 270.67 1850 3.4171 0.3 2 270.67 2000 3.6951 0.3 2 270.67 1700 3.1401 0.4 2 270.67 2150 3.9721 0.4 2 270.67 2050 3.7871 0.4 2 270.67 1850 3.4171 0.5 2 270.67 1850 3.4171 0.5 2 270.67 2500 4.6181 0.5 2 270.67 1850 3.417

Max. 3.818 0.382

Dosificación 1:2.5Cemento Cal Arena Area cont. P (Kg) A (Kg/cm2) Aprom.(Kg/cm2) Aprom.(MPa)

1 0.25 2.5 270.67 2100 3.8791 0.25 2.5 270.67 2250 4.1561 0.25 2.5 270.67 2250 4.1561 0.3 2.5 270.67 1800 3.3251 0.3 2.5 270.67 2200 4.0641 0.3 2.5 270.67 1850 3.4171 0.4 2.5 270.67 2250 4.1561 0.4 2.5 270.67 2200 4.0641 0.4 2.5 270.67 2300 4.2491 0.5 2.5 270.67 1450 2.6791 0.5 2.5 270.67 1700 3.1401 0.5 2.5 270.67 1600 2.956

Max. 4.156 0.416

4.156 0.416

2.925 0.292

4.064 0.406

3.602 0.360

3.725

3.417

3.725

3.818

0.373

0.342

0.373

0.382

Page 101: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

85

Dosificación 1:3Cemento Cal Arena Area cont. P (Kg) A (Kg/cm2) Aprom.(Kg/cm2) Aprom.(MPa)

1 0.25 3 270.67 2750 5.0801 0.25 3 270.67 1350 2.4941 0.25 3 270.67 1750 3.2331 0.3 3 270.67 1700 3.1401 0.3 3 270.67 2200 4.0641 0.3 3 270.67 1900 3.5101 0.4 3 270.67 1900 3.5101 0.4 3 270.67 1700 3.1401 0.4 3 270.67 2200 4.0641 0.5 3 270.67 1200 2.2171 0.5 3 270.67 1200 2.2171 0.5 3 270.67 1400 2.586

Max. 3.602 0.360

Dosificación 1:4Cemento Cal Arena Area cont. P (Kg) A (Kg/cm2) Aprom.(Kg/cm2) Aprom.(MPa)

1 0.25 4 270.67 700 1.2931 0.25 4 270.67 700 1.2931 0.25 4 270.67 600 1.1081 0.3 4 270.67 2000 3.6951 0.3 4 270.67 2300 4.2491 0.3 4 270.67 1900 3.5101 0.4 4 270.67 2300 4.2491 0.4 4 270.67 1500 2.7711 0.4 4 270.67 2150 3.9721 0.5 4 270.67 1600 2.9561 0.5 4 270.67 1650 3.0481 0.5 4 270.67 1600 2.956

Max. 3.818 0.382

3.664 0.366

2.986 0.299

1.232 0.123

3.818 0.382

3.571 0.357

2.340 0.234

3.602 0.360

3.571 0.357

Nota: En los cálculos de las tablas anteriores, no se ha descontado el área

correspondiente a los huecos mayores, solo se trabaja con el área bruta.

Page 102: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

86

C.3 Densidades En este punto se exponen las densidades obtenidas a la edad de 28 días. Para

determinar la densidad se utilizaron probetas RILEM, cuyas medidas son perfectamente

conocidas.

Cemento Cal Arena Lado Altura Largo Vol. (cm3) Peso Seco(gr) Pesosss(gr) Pesosum(gr) Dens.seca Dens.sat.

1 0.25 2 4 4 16 256 462 521 257 1.75 1.971 0.3 2 4 4 16 256 468 534 270 1.77 2.021 0.4 2 4 4 16 256 459 522 250 1.69 1.921 0.5 2 4 4 16 256 459 528 263 1.73 1.991 0.25 2.5 4 4 16 256 483 554 280 1.76 2.021 0.3 2.5 4 4 16 256 470 540 270 1.74 2.001 0.4 2.5 4 4 16 256 464 536 267 1.72 1.991 0.5 2.5 4 4 16 256 462 534 265 1.72 1.991 0.25 3 4 4 16 256 475 548 281 1.78 2.051 0.3 3 4 4 16 256 467 540 279 1.79 2.071 0.4 3 4 4 16 256 464 533 273 1.78 2.051 0.5 3 4 4 16 256 452 530 266 1.71 2.011 0.25 4 4 4 16 256 460 528 270 1.78 2.051 0.3 4 4 4 16 256 469 543 279 1.78 2.061 0.4 4 4 4 16 256 464 535 273 1.77 2.041 0.5 4 4 4 16 256 475 550 278 1.75 2.02

Pesosss: Peso Saturado Superficialmente secoPesosum: Peso SumergidoDens.seca: Densidad SecaDens.sss: Densidad Saturada Superficialmente Seca

Page 103: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

ANEXO D GRÁFICOS

Page 104: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

88

D.1 Gráficos de probetas RILEM Aquí se grafican las resistencias a flexotracción y compresión, versus el porcentaje de

cal y el porcentaje de arena en peso, lo que da un total de cuatro (4) gráficos por punto.

D.1.1 Probetas RILEM a la edad de tres (3) días

Gráfico 3: Flexión v/s % de Cal

0

5

10

15

20

25

30

35

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

% de Cal

Res

ist.

Flex

ión

(kg)

1:21:2.51:31:4

Gráfico 4: Compresión v/s % de Cal

0

20

40

60

80

100

120

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

% de Cal

Res

ist.

Com

pres

ión

(kg/

cm2)

1:21:2.51:31:4

Page 105: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

89

Gráfico 5: Flexión v/s % de Arena

0

5

10

15

20

25

30

35

0 1 2 3 4 5

% de Arena

Res

ist.

Flex

ión

(kg)

0.25 de Cal0.3 de Cal0.4 de Cal0.5 de Cal

Gráfico 6: Compresión v/s % de Arena

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5

% de Arena

Res

ist.

Com

pres

ión

(kg/

cm2)

0.25 de Cal0.3 de Cal0.4 de Cal0.5 de Cal

Page 106: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

90

D.1.2 Probetas RILEM a la edad de siete (7) días

Gáfico 7: Flexión v/s % de Cal

0

10

20

30

40

50

60

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

% de Cal

Res

ist.

Flex

ión

(kg)

1:21:2.51:31:4

Gráfico 8: Compresión v/s % de Cal

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

% de Cal

Res

ist.

Com

pres

ión

(kg/

cm2)

1:21:2.51:31:4

Page 107: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

91

Gráfico 9: Flexión v/s % de Arena

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5

% de Arena

Res

ist.

Flex

ión

(kg)

0.25 de Cal0.3 de Cal0.4 de Cal0.5 de Cal

Gráfico 10: Compresión v/s % de Arena

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 1 2 3 4 5

% de Arena

Res

ist.

Com

pres

ión

(kg/

cm2)

0.25 de Cal0.3 de Cal0.4 de Cal0.5 de Cal

Page 108: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

92

D.1.3 Probetas RILEM a la edad de veintiocho (28) días

Gráfico 11: Flexión v/s % de Cal

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

% de Cal

Res

ist.

Flex

ión

(kg)

1:21:2.51:31:4

Gráfico 12: Compresión v/s % de Cal

0

50

100

150

200

250

300

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

% de Cal

Res

ist.

Com

pres

ión

(kg/

cm2)

1:21:2.51:31:4

Page 109: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

93

Gráfico 13: Flexión v/s % de Arena

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 1 2 3 4 5

% de Arena

Res

ist.

Flex

ión

(kg)

0.25 de Cal0.3 de Cal0.4 de Cal0.5 de Cal

Gráfico 14: Compresión v/s % de Arena

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3 4 5

% de Arena

Res

ist.

Com

pres

ión

(kg/

cm2)

0.25 de Cal0.3 de Cal0.4 de Cal0.5 de Cal

Page 110: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

94

D.2 Gráficos de probetas de adherencia En este punto se grafican las resistencias obtenidas de las probetas de adherencia

versus el porcentaje de cal y arena en peso, a una edad de veintiocho (28) días.

Gráfico 15: Adherencia v/s % de Cal

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6% de Cal

Adhe

renc

ia (M

Pa)

1:21:2.51:31:4

Gráfico 16: Adherencia v/s % de Arena

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0 1 2 3 4 5% de Arena

Adh

eren

cia

(MP

a)

0.25 de Cal0.3 de Cal0.4 de Cal0.5 de Cal

Page 111: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

95

D.3 Gráficos de Resistencia v/s Tiempo A continuación se entregan dieciséis (16) gráficos, los cuales son resultado de graficar las resistencias a compresión y flexotracción de cada

porcentaje de arena y cal. Es decir cuatro (4) para arena y cuatro (4) para cal, y la suma de esto por dos (2).

Gráfico 17: Razón de arena 2Compresión v/s Tiempo

0

50

100

150

200

250

300

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg/c

m2

1:0.25:21:0.3:21:0.4:21:0.5:2

Gráfico 19: Razón de arena 2.5Compresión v/s Tiempo

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg/c

m2

1:0.25:2.51:0.3:2.51:0.4:2.51:0.5:2.5

Gráfico 18: Razón de arena 2Flexión v/s Tiempo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg

1:0.25:21:0.3:21:0.4:21:0.5:2

Gráfico 20: Razón de arena 2.5Flexión v/s Tiempo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg

1:0.25:2.51:0.3:2.51:0.4:2.51:0.5:2.5

Page 112: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

96

Gráfico 21: Razón de arena 3Compresión v/s Tiempo

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg/c

m2

1:0.25:31:0.3:31:0.4:31:0.5:3

Gráfico 23: Razón de arena 4Compresión v/s Tiempo

020406080

100120140160180

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg/c

m2

1:0.25:41:0.3:41:0.4:41:0.5:4

Gráfico 22: Razón de arena 3Flexión v/s Tiempo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg

1:0.25:31:0.3:31:0.4:31:0.5:3

Gráfico 24: Razón de arena 4Flexión v/s Tiempo

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg

1:0.25:41:0.3:41:0.4:41:0.5:4

Page 113: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

97

Gráfico 25: Razón de cal 0.25Compresión v/s Tiempo

0

50

100

150

200

250

300

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg/c

m2

1:0.25:21:0.25:2.51:0.25:31:0.25:4

Gráfico 26: Razón de cal 0.25Flexión v/s Tiempo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg

1:0.25:21:0.25:2.51:0.25:31:0.25:4

Gráfico 27: Razón de cal 0.3Compresión v/s Tiempo

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg/c

m2

1:0.3:21:0.3:2.51:0.3:31:0.3:4

Gráfico 28: Razón de cal 0.3Flexión v/s Tiempo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg

1:0.3:21:0.3:2.51:0.3:31:0.3:4

Page 114: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

98

Gráfico 29: Razón de cal 0.4Compresión v/s Tiempo

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg/c

m2

1:0.4:21:0.4:2.51:0.4:31:0.4:4

Gráfico 30: Razón de cal 0.4Flexión v/s Tiempo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg

1:0.4:21:0.4:2.51:0.4:31:0.4:4

Gráfico 31: Razón de cal 0.5Compresión v/s Tiempo

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg/c

m2

1:0.5:21:0.5:2.51:0.5:31:0.5:4

Gráfico 32: Razón de cal 0.5Flexión v/s Tiempo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20 25 30

Días

kg

1:0.5:21:0.5:2.51:0.5:31:0.5:4

Page 115: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

ANEXO E INSTRUMENTOS UTILIZADOS

Page 116: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

100

En este Anexo se ilustran y describen los instrumentos utilizados en los ensayos de las

probetas Rilem, Adherencia, Prismas y Muretes.

E.1 Probetas Rilem

Fotografía 28: Quemadores y palanganas para secar arena

Fotografía 29: Tamices normalizados

Page 117: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

101

Fotografía 30: Lavado para determinar material inferior a 0.08 mm

Fotografía 31: Matraz y balanza utilizados para determinar Dsss

Fotografía 32: Horno

Page 118: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

102

Fotografía 33: Curado de probetas RILEM en piscinas temperadas

Fotografía 34: Molde para ensayar probetas RILEM

Fotografía 35: Prensa para ensayos CBR

Page 119: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

103

Fotografía 36: Prensa para ensayar soleras, vista1

Fotografía 37: Prensa para ensayar

soleras, vista 2

Fotografía 38: Prensa para ensayos de probetas de hormigón, vista 1

Page 120: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

104

Fotografía 39: Prensa para probetas de hormigón, vista 2

Page 121: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

105

E.2 Prismas y muretes de albañilería

Fotografía 40: Gata hidráulica

Fotografía 41: Celda de carga

Fotografía 42: Lector de la celda de carga

Page 122: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

106

Fotografía 43: Lector de la celda, gata hidráulica y prensa

Fotografía 44: Cabezal metálico para

alinear muros

Fotografía 45: Prisma en prensa

Page 123: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

107

Fotografía 46: Murete y prensa

Page 124: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

ANEXO F CARTA GANT Y DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES

Page 125: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

109

F.1 Carta Gant

Id Nombre de tarea

1 Conf ecc. Mortero 1:22 Conf ecc. Prob. Adherencia 1:23 Ensay o Adherencia 1:24 Conf ecc. Prob. Rilem 15 Desmolde Rilem 1:26 Ensay o 3 dias Rilem 1:27 Ensay o 7 dias Rilem 1:28 Ensay o 28 dias Rilem 1:29 Conf ecc. Mortero 1:2.5

10 Conf ecc. Prob. Adherencia 1:2.511 Ensay o Adherencia 1:2.512 Conf ecc. Prob. Rilem 1:2.513 Desmolde Rilem 1:2.514 Ensay o 3 dias Rilem 1:2.515 Ensay o 7 dias Rilem 1:2.516 Ensay o 28 dias Rilem 1:2.517 Conf ecc. Mortero 1:318 Conf ecc. Prob. Adherencia 1:319 Ensay o Adherencia 1:320 Conf ecc. Prob. Rilem 1:321 Desmolde Rilem 1:322 Ensay o 3 dias Rilem 1:323 Ensay o 7 dias Rilem 1:324 Ensay o 28 dias Rilem 1:325 Conf ecc. Mortero 1:426 Conf ecc. Prob. Adherencia 1:427 Ensay o Adherencia 1:428 Conf ecc. Prob. Rilem 1:429 Desmolde Rilem 1:430 Ensay o 3 dias Rilem 1:431 Ensay o 7 dias Rilem 1:432 Ensay o 28 dias Rilem 1:43334 Conf ección de Prismas M1, M2 y M335 Ensay o de Prismas M1, M2, M336 Conf ección de Muretes M137 Ensay o de Muretes M138 Conf ección de Muretes M2 y M339 Ensay o de Murete M2 y M3

L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J Vabr 18 '05 abr 25 '05 may 2 '05 may 9 '05 may 16 '05 may 23 '05 may 30 '05 jun 6 '05 jun 13 '05 jun 20 '05 jun 27 '05 jul 4 '05 jul 11 '05 jul 18 '05 jul 25 '05 ago 1 '05 ago 8 '05

Page 126: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

110

F.2 Descripción de actividades por fecha F.2.1 Probetas RILEM y adherencia: Confección y ensayos A continuación se describirá el método de confección y ciertas observaciones, en el

caso de existir, de las probetas RILEM y de adherencia separándolas en grupos de 8

por semana que es tal y cual como se hizo en la práctica:

Semana del 18 al 22 de Abril: 19 de Abril:

Elaboración de Dosificaciones 1:2

En las probetas de adherencia se observó una absorción de agua, por parte de los

ladrillos, relativamente rápida, ya que una vez puestas en su lugar las unidades de

albañilería, estas no podían ser levantadas y vueltas a acomodar ya que se perdía la

adherencia y la mezcla no podía ser reutilizada.

Las probetas RILEM fueron realizadas con total normalidad, sin observarse anomalías.

Una vez terminadas se cubrían con un nylon para lograr un buen curado, evitando una

pérdida brusca de agua.

Dosificaciones:

• Dosificación 1:0.25:2

Mortero: El mortero resultó ser de una fluidez baja para las probetas de

adherencia, lo cual corresponde a lo calculado en un principio (345 lt/m3 de Agua

+ Aire). Una vez visto esto en terreno, se concluyo que la mezcla estaba muy

seca, por lo que se decidió adicionar mas agua, con el objeto de lograr una

fluidez media, y es así como se completo hasta llegar a la razón 365 lt/m3 de

Agua + Aire, obteniendo de esta forma una mezcla adecuada para nuestras

probetas. La dosis de agua se obtiene de la tabla Nº 5 y corresponde a un

porcentaje de cal de menos de 25%, tamaño máximo de 2.5 mm., y MF de 2.2.

Cono reducido: 3.5 cm.

• Dosificación 1:0.3:2

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media

Cono reducido: 3.5 cm.

• Dosificación 1:0.4:2

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media

Cono reducido: 3 cm.

• Dosificación 1:0.5:2

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media

Cono reducido: 3.5 cm.

Page 127: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

111

20 de Abril:

Se procedió a humedecer las probetas de adherencia durante la mañana, para cuidar

que se produzca un curado adecuado. Dicho humedecimiento se realizó rociando con

una manguera las probetas, y en el mismo lugar donde se ubicaban ordenadas.

Durante el mojado se cuido de llegar a todas las caras de la probeta para que nuestra

labor sea homogénea. Luego se taparon con un nylon negro.

21 de Abril:

Se desmoldan las 24 probetas RILEM, correspondientes a 4 dosificaciones. Al momento

de desmoldar no se observó ningún problema. Las probetas presentan porosidades en

sus caras laterales, pero es un fenómeno normal y se mejorará poniendo mayor

atención a la compactación. También en la cara de llenado se observa una leve baja en

el nivel del mortero, pero se debe a la perdida de agua. Dichos problemas no tienen

mayor implicancia en la resistencia de las probetas.

22 de Abril:

Ensayo a los 3 días de las probetas RILEM, correspondiente a las dosificaciones:

1:0.25:2, 1:0.3:2, 1:0.4:2, 1:0.5:2

Elaboración de Dosificaciones 1:2.5

Las probetas de adherencia fueron confeccionadas con total normalidad. Se sigue

observando la pérdida rápida de agua que se veía en otras dosificaciones.

El mortero resulta muy fácil de trabajar, incluso más que para las dosificaciones 1:2. Se

esta dosificando para un total de mortero de 10 litros por dosificación. Se vio que

anteriormente sobraba mucho material, por lo cual se redujo la cantidad de mezcla.

Dosificaciones:

• Dosificación 1:0.25:2.5

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 4 cm.

• Dosificación 1:0.3:2.5

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 3 cm.

• Dosificación 1:0.4:2.5

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 3.5 cm.

Page 128: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

112

• Dosificación 1:0.5:2.5

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 3.5 cm.

Semana del 25 al 29 de Abril: 25 de Abril:

Ensayo a los 3 días de las probetas RILEM, correspondiente a las dosificaciones:

1:0.25:2.5, 1:0.3:2.5, 1:0.4:2.5, 1:0.5:2.5

Para estas dosificaciones, los ensayos de flexotracción y compresión se realizan en la

prensa para ensayos CBR.

26 de Abril:

Ensayo a los 7 días de las probetas RILEM, correspondiente a las dosificaciones:

1:0.25:2, 1:0.3:2, 1:0.4:2, 1:0.5:2

La flexión se realiza en la prensa CBR, mientras que la compresión en la prensa para

probetas cúbicas y cilíndricas de hormigón.

Elaboración de Dosificaciones 1:3

Se puede notar en las probetas de adherencia, que el mortero es un poco más seco. Al

tacto se aprecia la mayor pobreza en la adición de cemento. La forma de trabajar se

nota más “dura”, es decir, en la aplicación de mezcla sobre las unidades de albañilería.

En las probetas RILEM no se observa ninguna diferencia. Tan solo se sigue el mismo

procedimiento de aplicar en 2 capas y apisonar a razón de un golpe por segundo.

Dosificaciones:

• Dosificación 1:0.25:3

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 4 cm.

• Dosificación 1:0.3:3

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 3 cm.

• Dosificación 1:0.4:3

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 4 cm.

Page 129: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

113

• Dosificación 1:0.5:3

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 3.5 cm.

28 de Abril:

Desmolde de las probetas RILEM con dosificación 1:3. Se realiza con total normalidad.

29 de Abril:

Ensayo a los 3 días de las probetas RILEM, correspondiente a las dosificaciones:

1:0.25:3, 1:0.3:3, 1:0.4:3, 1:0.5:3

Los ensayos se realizan en la prensa de ensayos para CBR. Se sigue el mismo

procedimiento realizado anteriormente para ensayos hechos a los 3 días.

Semana del 2 al 6 de Mayo: 3 de Mayo:

Ensayo a los 7 días de las probetas RILEM, correspondiente a las dosificaciones:

1:0.25:3, 1:0.3:3, 1:0.4:3, 1:0.5:3

Los ensayos a flexión se realizan en la prensa de ensayos para CBR y los de

compresión se hacen en la prensa para ensayos de probetas cúbicas y cilíndricas.

Elaboración de las Dosificaciones 1:4

Aquí definitivamente se nota más pobreza en la adición de cemento a la mezcla. Se

aprecia al tacto una mayor cantidad de granos correspondientes al árido. Al aplicar el

mortero a las unidades de albañilería hay una mayor dificultad en la trabajabilidad de la

mezcla.

Dosificaciones:

• Dosificación 1:0.25:4

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 3 cm.

• Dosificación 1:0.3:4.

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 3 cm.

Page 130: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

114

• Dosificación 1:0.4:4.

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 3 cm.

• Dosificación 1:0.5:4.

Mortero: Se diseñó la mezcla para una fluidez media.

Cono reducido: 3 cm.

5 de Mayo:

Se desmoldan las probetas de dosificación 1:4. Se realiza el procedimiento

normalmente.

6 de Mayo:

Ensayo a los 3 días de las probetas RILEM, correspondiente a las dosificaciones:

1:0.25:4, 1:0.3:4, 1:0.4:4, 1:0.5:4

Los ensayos se realizan en la prensa de ensayos para CBR. Se sigue el mismo

procedimiento realizado anteriormente para ensayos hechos a los 3 días.

Semana del 9 al 13 de Mayo: 10 de Mayo: Ensayo a los 7 días de las probetas RILEM, correspondiente a las dosificaciones:

1:0.25:4, 1:0.3:4, 1:0.4:4, 1:0.5:4

Los ensayos a flexión se realizan en la prensa de ensayos para CBR y los de

compresión se hacen en la prensa para ensayos de probetas cúbicas y cilíndricas.

Semana del 16 al 20 de Mayo: 17 de Mayo:

Ensayo a los 28 días de las probetas RIELM y adherencia, correspondiente a las

dosificaciones: 1:0.25:2, 1:0.3:2, 1:0.4:2, 1:0.5:2

Los ensayos a flexión se realizan en la prensa de ensayos para CBR y los de

compresión se hacen en la prensa para ensayos de probetas cúbicas y cilíndricas.

En flexión se observa que al llegar a la falla de la probeta, esta se rompe bruscamente.

Page 131: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

115

En compresión se observan resistencias bastante altas, y al llegar a un máximo este se

mantiene por un tiempo. Es decir la falla no se produce inmediatamente al alcanzar el

máximo.

Las probetas de adherencia se ensayan en la prensa para cargar soleras a flexión.

20 de Mayo:

Ensayo a los 28 días de las probetas RIELM y adherencia, correspondiente a las

dosificaciones: 1:0.25:2.5, 1:0.3:2.5, 1:0.4:2.5, 1:0.5:2.5 Los ensayos a flexión se realizan en la prensa de ensayos para CBR y los de

compresión se hacen en la prensa para ensayos de probetas cúbicas y cilíndricas.

Se observan los mismos fenómenos que se describieron para flexión y compresión.

Las probetas de adherencia se ensayan en la prensa para cargar soleras a flexión.

Semana del 23 al 27 de Mayo: 23 de Mayo:

Ensayo a los 28 días de las probetas RIELM y adherencia, correspondiente a las

dosificaciones: 1:0.25:3, 1:0.3:3, 1:0.4:3, 1:0.5:3

Los ensayos a flexión se realizan en la prensa de ensayos para CBR y los de

compresión se hacen en la prensa para ensayos de probetas cúbicas y cilíndricas.

Se observa una leve baja en las resistencias. En las velocidades de ruptura se observa

una disminución en el tiempo de falla.

Las probetas de adherencia se ensayan en la prensa para cargar soleras a flexión.

20 de Mayo:

Ensayo a los 28 días de las probetas RILEM y adherencia, correspondiente a las

dosificaciones: 1:0.25:4, 1:0.3:4, 1:0.4:4, 1:0.5:4

Los ensayos a flexión se realizan en la prensa de ensayos para CBR y los de

compresión se hacen en la prensa para ensayos de probetas cúbicas y cilíndricas.

Se observa una falla más suave. En flexión vemos que la ruptura ya no es tan brusca. Y

en compresión sucede que al alcanzarse el máximo de resistencia las fisuras en la

probeta aparecen casi inmediatamente. Los ensayos duran menos tiempo.

Las probetas de adherencia se ensayan en la prensa para cargar soleras a flexión.

Page 132: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

116

Como resumen de los ensayos, se puede decir que las dosificaciones más ricas en

cemento, demoran más en fallar. Esto no se debe a que se varíe la velocidad del

ensayo, sino a que son capaces de almacenar una cierta cantidad de energía por más

tiempo. Esto se ve en las probetas de compresión, que al ser ensayadas llegaban a un

máximo y se mantenían ahí por un periodo de tiempo sin notarse la aparición de alguna

fisura o falla. Podríamos corroborar entonces, con base en los resultados obtenidos,

que una mayor cantidad de cemento ayuda de forma importante a mantener la unión

entre las partículas que conforman el mortero. A pesar de esto, solo aumenta la

resistencia hasta un cierto punto y ahí se mantiene sin fallar.

F.2.2 Prismas y muretes de albañilería: Confección y ensayos

A continuación se describirá el proceso para crear dichas probetas, al igual que

observaciones y particularidades de dicha labor.

Semana del 11 al 15 de Julio: 12 de Julio:

Se confeccionan los prismas de albañilería, haciendo tres de cada una con las

dosificaciones 1:0.25:2.5, 1:0.4:2.5 y 1:0.3:4. Se denominarán las tres dosificaciones

como M1, M2 y M3 respectivamente. Para dosificar se debió calcular nuevamente el

porcentaje de humedad de la arena ya que esta llevaba tiempo almacenada bajo techo

y se había secado. Las probetas se hicieron sobre un nylon para evitar la contaminación

de estas y además que se adhirieran a la superficie donde es encontraban apoyadas.

Para mantener la verticalidad de estas se utilizó un nivel de burbuja. Las cantidades de

material usado se ilustran en la siguiente tabla: Dosificación Litros Mortero Cemento (kg.) Cal (kg.) Arena Corregida (kg.) Agua (lts.)1:0.25:2.5 9 4.091 1.023 10.367 3.31 1:0.4:2.5 9 3.889 1.555 9.853 3.354 1:0.3:4 9 2.843 0.853 11.527 3.358

El porcentaje de humedad (%H) de la arena utilizada es de 1.356%

13 de Julio:

Se confeccionan los muretes de albañilería correspondientes a la dosificación

1:0.25:2.5. Estos se hacen sobre unos mesones de hormigón ubicados en el LEMCO

con el objeto de realizar la labor con una mayor comodidad y cuidando de no entorpecer

el transito dentro del laboratorio. La mezcla fue confeccionada para una fluidez media, y

el cono reducido correspondiente fue de 3 cm. Se puede ver que cada muro de

71.8x71.8 cm. tiene un consumo de 10 litros de mortero, siendo lo que sobra

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117

prácticamente despreciable por no decir que no es nada. Las cantidades de material

usado se ilustran en la siguiente tabla:

Dosificación Litros Mortero Cemento (Kg.) Cal (Kg.) Arena Corr. (Kg.) Agua (lts.)1:0.25:2.5 30 13.637 3.409 35.286 10.304

Nota: El porcentaje de humedad (%H) de la arena utilizada es de 3.5%

14 de Julio:

Se confeccionan los muretes de albañilería correspondientes a las dosificaciones

1:0.4:2.5 y 1:0.3:4. Los conos reducidos correspondientes son 3.5 y 3 cm. Al igual que

las anteriores, y por las mismas razones, se hacen en los mesones mencionados. El

rendimiento para la dosificación 1:0.4:2.5, es de 10 litros de mortero por cada muro, no

así para la dosificación 1:0.3:4 que consume 5 litros más en un total de tres probetas

del mismo tipo.

A modo de observación se puede acotar que la dosificación 1:0.3:4, resulta ser muy

difícil de trabajar comparada con las otras dos. Se notan demasiado las partículas de

arena, lo cual no se soluciona adicionando mayor cantidad de agua. Da la impresión

que la mezcla está poco “lubricada” y que las partículas constituyentes no poseen una

adecuada unión entre ellas.

Las cantidades de material usado se ilustran en la siguiente tabla:

Dosificación Litros Mortero Cemento (Kg.) Cal (Kg.) Arena Corr. (Kg.) Agua (lts.)

1:0.4:2.5 30 12.962 5.185 33.539 10.486 1:0.3:4 35 11.057 3.317 45.775 12.112

Nota: El porcentaje de humedad (%H) de la arena utilizada es de 3.5%

Semana del 08 al 12 de Agosto: 09 de Agosto:

Se procedió a ensayar los nueve prismas de albañilería correspondientes a las tres

dosificaciones seleccionadas (M1, M2 y M3). No se observan singularidades tales como

aplastamiento del refrentado o grietas inusuales. Respecto al tipo de grieta observada,

se puede decir que estas eran para todas las probetas iguales, y se extendían a través

de todo el alto del prisma, más específicamente en el centro de la cara más ancha,

correspondiente a la longitud del mismo.

Page 134: “APLICACIÓN DE NUEVA METODOLOGÍA PARA LA COLOCACIÓN DE

118

10 de Agosto:

Se ensayaron los tres muretes de albañilería correspondientes a la dosificación

1:0.25:2.5 (M1). Los muros fallaron en forma diagonal, por una línea marcada con tiza y

que unía dos vértices opuestos. Fallas de adherencia se observaron, pero en forma

mínima. No hubo desprendimiento del refrentado, mi aplastamiento de éste.

Al ser la primera serie de muretes en ser ensayados, se tomaron todo tipo de

precauciones, por lo cual los ensayos tomaron un poco más de tiempo. La colocación

del murete debía ser perfecta, ya que si éste quedaba desalineado, se produciría una

fuerza resultante y un consiguiente momento, lo que llevaría a colapsar la máquina de

ensayos. Recordemos que dicha máquina esta diseñada para resistir solo esfuerzos

axiales.

11 de Agosto:

Se ensayaron los seis muretes de albañilería restantes, correspondientes a las

dosificaciones 1:0.4:2.5 y 1:0.3:4 (M2 y M3 respectivamente). Estos ensayos ahora

resultaron más fluidos y rápidos. Se observaron problemas de adherencia en algunas

zonas de falla, siendo esto más digno de considerarse en el caso de la dosificación M3.

Fallas en el refrentado no se observaron, como tampoco algo más relevante para ser

mencionado.

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BIBLIOGRAFÍA

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