mamposteria materiales y sistemas

Materiales y Normas para materiales y sistemas de mampostería

Material de clase

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INTRODUCCIÓN

A raíz de la promulgación de la ley 1400 de lasnormas Sismo-resistentes NSR-98, se han venidoconstruyendo en el país edificios altos con sistemasestructurales más rígidos, de tal manera que sudesplazamiento lateral durante un evento sísmico seamuy bajo y no presentedañosen los acabados. La

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muy bajo y no presentedañosen los acabados. LaMampostería estructural es un sistema constructivoque hace parte del sistema denominado “Muros decarga”, y como tal puede cumplir de maneraapropiada la función de rigidizar los edificios altospara que se mantengan en los límites dedesplazamiento lateral durante los movimientos

sísmicos.

DEFINICION, TIPOS Y USOS DE LA MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL

La mampostería estructural es un sistema estructural clasificado por las normas sismo-resistentes dentro del sistema de muros de carga. Este sistema se diferencia del sistema de pórticos por el tipo de


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diferencia del sistema de pórticos por el tipo de elementos verticales utilizado, los cuales son elementos muro y tienen una dimensión muy delgada o espesor y las otras dos dimensiones geométricas mucho más grandes.

La mampostería está compuesta de unidades(ladrillos y/o bloques), las cuales son colocadas ypegadas con mortero de pega para conformar el

muro.Las unidades pueden ser macizas, de perforaciónvertical y de perforación horizontal.Las unidades de perforación vertical son las másutilizadas,ya que permitenla colocaciónde barras


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utilizadas,ya que permitenla colocaciónde barrasde refuerzo a través de ellas las cuales son fijadas almuro mediante mortero de relleno (grout).Las unidades pueden ser de arcilla cocida, deconcreto y de sílice-cal; siendo las de arcilla cocidalas más comúnmente utilizadas.

Tipos de Mampostería

La mampostería se clasifica según sea la forma de reforzarla, así:

1. Mampostería reforzada totalmente inyectada


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1. Mampostería reforzada totalmente inyectadaEs aquélla que tiene todas las celdas inyectadas de mortero de relleno o grout y el refuerzo vertical es colocado en dichas celdas con espaciamientos menores a 1.20m

2. Mampostería reforzada parcialmenteinyectada

Es similar a la anterior con la diferencia de que notodas las celdas de las unidades van inyectadas.Todas las celdas donde se coloca refuerzo van

inyectadas.


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inyectadas.

3. Mampostería parcialmente reforzada.Se diferencia de la anterior en la cantidad de refuerzocolocado, el cual es aproximadamente la mitad y esespaciado hasta un máximo de 2.40m.

En la figura 1 se pueden apreciar estos tres tipos de mampostería.


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Mampostería de muros confinados

Los muros confinados es un tipo de mampostería donde el refuerzo no es colocado interiormente, es decir dentro de las celdas de las unidades, sino que se refuerza el muro perimetralmente mediante vigas y columnas de concreto reforzado, las cuales son


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y columnas de concreto reforzado, las cuales son fundidas (vaciadas) posteriormente de la construcción del muro para que éste quede confinado adecuadamente. En la figura 2 se muestra este tipo de mampostería.


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Mampostería de cavidad reforzada

Este tipo de mampostería consiste en 2 o más muros de mampostería que se colocan de forma paralela dejando una cavidad entre ellos la cual es inyectada


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dejando una cavidad entre ellos la cual es inyectada con mortero o concreto líquido. El refuerzo es colocado dentro de la cavidad inyectada. Los muros de mampostería van anclados al concreto inyectado mediante conectores especiales.

Un detalle de este tipo de mampostería se muestra en la figura 3.


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Mampostería no reforzada

Es aquélla mampostería que no se refuerza y la cual se permite utilizar estructuralmente en viviendas de uno y dos pisos en zonas de Amenaza sísmica baja o como elementos no estructurales (muros divisorios) en cualquier tipo de zona sísmica.


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Usos de la mampostería estructural

En la tabla No.1 se resumen los uso permitidos para los diferentes tipos de mampostería estructural descritos por las normas sismo-resistentes NSR-98.

Tabla No.1. Usos de la mampostería estructural

TIPO ZONAS DE AMENAZA SISMICA

Ro Alta Media Baja . MRTI 4.5 45 m 60 m No límiteMampostería reforzada totalmente inyectada

MRPI 3.5 30 m 40 m No límite Mampostería reforzada parcialmente inyectada

MPR 2.5 2 pisos12 m No límite Mampostería parcialmente reforzada


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MNR 1.0 No No 2 pisosMampostería no reforzada

MMC 1.5 15 m 18 m 21 mMampostería de muros confinados

MCR 4.0 45 m 60 m No límiteMampostería de cavidad reforzada

Ro: Factor de reducción de fuerzas por ductilidad

NSR-98 NSR-98

Unidades de mampostería

• Arcilla• Concreto

• Sílico Calcáreas


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• Sílico Calcáreas

Según el material

• P. Vertical (PV)• P. Horizontal (PH)

• Macizas (M)

Según las perforaciones

TIPOS DE ARCILLA TIPOS DE ARCILLA• Calcáreas

– 15% de carbonato de calcio– Queman amarillo


• No calcáreas (silicato de alúmina)– 2 a 10 % de óxidos de hierro y

feldespatos– Queman rojo

Distinguir ladrillos de calidadDeben garantizar un buen aislamiento térmico, ser resistentes al agua y limitar el paso de ruidoLos ladrillos son la base de la construcción.El material más empleado dadas sus posibilidades de aislamiento térmico y acústico

Criterios de calidad Los ladrillos deben garantizar un buen aislamiento térmicode la vivienda. Enfachadas, los ladrillos con perforaciones deben retener elaire en los huecos o bienrellenarse con un material aislante que garantice protección frente a la temperaturaexterna. Por su parte, cuando se emplean en tabiques y muros interiores, es importanteque realicen un buen aislamiento acústico para reducir los ruidos procedentes de lasviviendasvecinas. Si sedanestasdoscaracterísticas,la viviendaganaen tranquilidad


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viviendasvecinas. Si sedanestasdoscaracterísticas,la viviendaganaen tranquilidady se ahorra energía, tanto en calefacción como en aire acondicionado.

En este sentido, los ladrillos hidrofugados reducen considerablemente la succión de laspiezas y producen un efecto repelente del agua de lluvia. Cuando salen del horno,estos ladrillos se sumergen en una solución acuosa de derivados de siliciona quepenetra en cada pieza. Este tratamiento consigue que las gotas de lluvia resbalen sobrela superficie, lo que mejora el estado de conservación de losladrillos y les hace menosvulnerables al paso del tiempo.

Pero además, los ladrillos deben resistir tormentas, heladas ycualquier inclemencia meteorológica. En caso contrario, se corre elriesgo de que se deterioren y se produzcan desprendimientos,exfoliaciones o roturas debido a la presión que se origina en cadapieza cuando se filtra agua. Si ésta se solidifica y aumenta devolumen, puede producir grietas en el ladrillo hasta romperse. Unamanera de evitar este problema es revestir los ladrillos o utilizarpiezasya revestidas.


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piezasya revestidas.

La expansión por humedad ambiental puede provocar la apariciónde grietas y fisuras

Otra consecuencia de la humedad es la expansión, que aumenta lasdimensiones de los ladrillos debido a la captación de la humedadambiental. La expansión por humedad puede provocar también laaparición de grietas y fisuras verticales y horizontales. Estasituación, según la Asociación Española de Fabricantes deLadrillos y Tejas de Arcilla Cocida (Hispalyt), se puede dar "tantoen los muros de carga como en cerramientos". En el grosor yorigen de las grietas influyen la naturaleza del ladrillo y sudisposiciónconstructiva.


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disposiciónconstructiva.

Ladrillo cara vista El uso más frecuente del ladrillo cara vista es el que se realiza en cerramientosexteriores. Son habituales las fachadas con este tipo de material, ya que es muyresistente al agua, con una gran capacidad de absorción y compresión. Esteladrillo se puede encontrar con perforaciones en la tabla o macizo. Estosúltimos pueden tener también perforaciones, pero su volumen no alcanza el10%.

Además, existe ladrillo cara vista de tejar o manual, que se fabricaartesanalmentey se utiliza por su aspecto estético; de baja succión;


artesanalmentey se utiliza por su aspecto estético; de baja succión;hidrofugados, con una mayor impermeabilidad al agua en estado líquido; yladrillos clínker y gresificados, fabricados con arcillasespeciales que logranuna absorción de agua por debajo del 6% y son más resistentes que el ladrillocerámico normal.

Ladrillos huecos y perforados

Cuando nos proponemos levantar un tabique o un muro, hay dostipos de ladrillo imprescindibles: los ladrillos huecos y los ladrillosperforados, trabajar con ellos para la ejecución de tabiques ymuros cerámicos "supone una garantía de durabilidad yresistencia, tanto mecánica, como a impactos y cargassuspendidas". Los ladrillos, además, tienen un buen


suspendidas". Los ladrillos, además, tienen un buencomportamiento ante el fuego, de ahí su empleo en la construcciónde chimeneas y asaderos o barbacoas (ladrillos refractarios).

Ladrillos huecos.Son aquellos que tienen perforaciones horizontales en el canto. Se utilizantanto en albañilería interior como revestida. Hay ladrillohueco de formatotradicional, con las medidas del métrico o catalán, y ladrillo hueco de granformato, con una longitud superior a 30 centímetros, un grosor igual osuperior a 40 centímetros y una dimensión inferior a 14 centímetros.Además, según el grueso, se distinguen ladrillos huecos sencillos, dobles otriples.


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Ladrillos perforados.Tienen perforaciones verticales en la tabla, de volumen superioral 10 %. Se utilizan en albañilería interior y exterior revestida.Las medidas más habituales son la castellana o métrica y lacatalana, con una longitud de 24 y 28 centímetros,respectivamente.


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Piezas especialesAdemás de las formas tradicionales de los ladrillos, existen piezascon perfiles diferentes para adaptarse a cualquier trabajo. Elmaterial cerámico es fácil de moldear y, por ello, resulta sencilloobtener ladrillos de formas diversas. Se emplean moldesespeciales para aquellas piezas que forman parte de un arco,rematan muros o se colocan en las esquinas."Su uso es recomendable, ya que su diseño facilita y mejora elacabadode encuentroscomplicadosy puntos singulares“Su


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acabadode encuentroscomplicadosy puntos singulares“Sudiseño facilita el acabado de encuentros complicados, pero aveces no está contemplado en la normativa vigente .

Cómo levantar un muro de ladrilloLos muros pueden ser de ladrillo macizo o hueco.Los macizos se emplean, sobre todo, para exteriores, mientras que los segundosson los preferidos para separar espacios cuando los muros noson de carga. A lahora de levantar una pared de ladrillo, lo más importante es alinear correctamentela primera hilada porque es la que marca la estabilidad del tabique.Los muros de ladrillo hueco son más fáciles de levantar que los macizos. Cadaladrillo se coloca sobre mortero y se fija con unos golpecitos en la parte superior.Todos los ladrillos tienen que estar alineados verticalmente. Si uno no lo está, hayque moverlo con cuidado hasta conseguir que quede a la misma altura que elresto,sin sobresalir. Unacorrectaalineaciónesmásimportantecuantomásalto es

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resto,sin sobresalir. Unacorrectaalineaciónesmásimportantecuantomásalto esel muro. Cuando se termina el muro, hay que esperar a que los materiales seasienten antes de revocar la pared, así se elimina el riesgo de aparición de grietaspor contracción. El revoco ha de ser de mortero. Además, lo habitual es enlucirposteriormente la pared con mortero de yeso o estuco. La finalidad del yeso espreparar el muro para el revestimiento final: pintura, papel u otro material.

MATERIA PRIMA-arcilla

La arcilla se mezcla con alrededor de un


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La arcilla se mezcla con alrededor de un33 % de arena y limo para reducir efectosde contracción y agrietamientos en elsecado


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MATERIA PRIMA-concretoCemento, agregados gradados y agua

Proporciones: 1 parte de cemento + 1 a 10 partes de agregado


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de agregado


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DENSIDAD (kg/m3)Liviano Mediano Normal< 1680 1680 - 2000 > 1680

UNIDADES DE CONCRETONTC 4026

(según su peso)


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(según su peso)


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Propiedades relacionadas con laresistencia estructural

Propiedades relacionadas con laresistencia estructural

• Resistencia a la compresión• Resistencia a la tracción

• Absorción


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• Absorción• Tasa inicial de absorción• Variabilidad dimensional

• Alabeo• Eflorescencias• Durabilidad


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Tasa inicial de absorción• Unidades de Arcilla– Artesanales Muy elevada– Industriales Elevada• Unidades de Concreto– Artesanales Correcta– Industriales Correcta• Unidades sílico- calcáreas– Industriales Correcta


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DurabilidadLa durabilidad permite mantener las

propiedades de resistencia en el tiempo.Esta asociada a:

• Calidad del proceso de elaboración (composición)


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• Calidad del proceso de elaboración (composición)• Medio ambiente

• Resistencia a la compresión• Absorción

Durabilidad• Unidades de Arcilla– Artesanales Mala

– Industriales Buena a excelente• Unidades de Concreto


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• Unidades de Concreto– Artesanales Mala

– Industriales Buena a muy buena• Unidades sílico- calcáreas– Industriales Muy buena


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Cantidad de materiales y mano de obraLos bloques de concreto deben permanecer secos antes y

durante la colocación, para evitar que al perder humedad en la pared se contraigan y causen grietas. Así serán capaces de absorber agua del concreto fluido de relleno para reducir la relación agua/cemento de este concreto. El acero de refuerzo debe cumplir con la norma ASTM A-615, como el empleado en cualquier obra de concreto reforzado. El mortero de pega debe ser del tipo M (175 kg/cm2), S (130 kg/cm2), N (55kg/cm2), según ASTM C270.


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N (55kg/cm2), según ASTM C270. El concreto de relleno debe ser fluido, con revenimiento de 20 a 25 cm y cumplir resistencia mínima a la compresión de 140 kg/cm2 a los 28 días. Esta resistencia debe medirse en prismas moldeadas sobre los mismos bloques. En paredes de bloques de 12 cm, el tamaño máximo de agregado a usar es de 9 mm. Para bloques de resistencia especial -extrafuertes- las características del concreto deben adecuarse.

Materiales por área de pared


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PRUEBAS Y ENSAYOS SOBRE BLOQUES

La resistencia a edad de despacho de los bloques PC es como mínimo 55 kg/cm2 como norma interna. Es decir, más de un 20 % adicional a la norma nacional. Los bloques de Productos de Concretoalcanzan a los 28 días la resistencia de 75-80 kg/cm2, superior a la especificada por


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resistencia de 75-80 kg/cm2, superior a la especificada por ASTM C-90.

Pruebas internas

Materias primas

a) Materias primas

A las materias primas (cemento y agregados) se le realizan pruebas periódicas para garantizar que cumplen las normas siguientes:

Norma ASTM de agregados para concreto. ASTM C-33: normas y especificaciones de agregados para concretos ASTM C-136: Análisis granulométrico de agregados. ASTM C-128: Peso específico y absorción. ASTM C-566: Humedad total


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ASTM C-566: Humedad total ASTM C-29: Peso unitario Norma oficial de Costa Rica para cemento Portland (MEIC 19872)Tanto los agregados como el cemento son provenientes de nuestras propias fuentes, como factor adicional de garantía de calidad. Son dosificados por peso y con un estricto control de humedad, para garantizar una mezcla de concreto acorde con las exigencias del producto.

b) Producto terminado

En planta, los bloques se ensayan a compresión con una frecuencia diaria, para proceder a trasladarlos a la zona de curado, luego de lo cual son probados de nuevo a


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cual son probados de nuevo a compresión para garantizar la resistencia de despacho de acuerdo con las normas.

Pruebas externas

Periódicamente, se debe tener muestras y ensayos bloques PC, y certifica las dimensiones y la resistencia especificada en la "Norma oficial de elementos de mampostería hueca de concreto"(MEIC 6293).

Tolerancias

La maquinaria y moldes utilizados en la producción de los bloques PC garantizan un control dimensional adecuado, con tolerancias máximas de +/- 2 mm en longitud, ancho y altura.

Pesos

La producción de los bloques PC garantiza una uniformidad en los pesos


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La producción de los bloques PC garantiza una uniformidad en los pesos de los bloques, de los cuales indicamos en la tabla anterior los valores promedio.

Diseño con mampostería

Para el diseño de estructuras de mampostería integral, PC pone a su disposición asesoría de aplicación del método ASTM E-447, para obtener el f'm de la mampostería, con base en prismas fabricados con bloques PC.

A continuación, puede obtener el texto completo de la norma MEIC 6293 para mampostería de bloques de concreto:

Norma MEIC 6293 PDF - 28 Kb

Dosificación del concreto de relleno


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Cantidad de mano de obra


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Mortero de repello


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MURO DE CONTENCIÓN


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Recomendaciones al Muro de Contención

Pueden cortarse barras alternas, a media altura del muro, siempre que la separación de las barras restantes no exceda de 0.40 m. Las dovelas deberán tener el mismo diámetro y separación de las barras “V” y deberán anclarse un mínimo de 30 diámetros en la pared del muro.


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en la pared del muro.El mortero empleado para pegar los bloques y el concreto de relleno deberán tener una resistencia mínima de 175 kg/cm2 a los 28 días. El suelo de fundación deberá tener una capacidad soportante permisible mínima de 1 kg/cm2.Los diseños sugeridos en estas tablas se han calculado para un material de relleno granular o granular con visible contenido de arcilla. No deberán usarse para rellenos de arcilla suave, limos orgánicos o arcilla limosa.

Requisitos Sísmicos Norma Mexicana


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