MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL:

DEFINICÍON:

La Mampostería estructural es un sistema constructivo que hace parte del sistema denominado “Muros de carga”, y como tal puede cumplir de manera apropiada la función de rigidizar los edificios altos para que se mantengan en los límites de desplazamiento lateral durante los movimientos sísmicos.

La mampostería está compuesta de unidades (ladrillos y / o bloques), las cuales son colocadas y pegadas con mortero de pega para conformar el muro. Las unidades pueden ser macizas, de perforación vertical y de perforación horizontal. Las unidades de perforación vertical son las más utilizadas, ya que permiten la colocación de barras de refuerzo a través de ellas las cuales son fijadas al muro mediante mortero de relleno. Las unidades pueden ser de arcilla cocida, de concreto y de sílice-cal; siendo las de arcilla cocida las más comúnmente utilizadas.

MATERIALES Los materiales utilizados en la mampostería estructural son los bloques, el mortero y el refuerzo que se combinan para formar un nuevo material que es la mampostería reforzada. Para el diseño de estructuras de mampostería es necesario entonces conocer las características y propiedades de los varios componentes de la mampostería y las del material final.

1. Bloques de Concreto.

Los bloques de concreto se producen con gran variedad de tamaños, formas, texturas y calidades. Los más utilizados en obras de mampostería estructural son los de dos huecos y de espesores nominales de 10, 15, 20 y 25 [cm]. Las dimensiones reales son del orden de 1 [cm] menos que las nominales, medios bloques y formas especiales para dinteles y vigas y columnas que permiten la colocación del refuerzo de una manera conveniente. Los huecos del bloque permiten la formación de celdas verticales en donde se coloca el refuerzo dentro de un relleno de mortero fluido y se construyen con una cierta inclinación, necesaria para facilitar su extracción de los moldes y la cara con tabiques y paredes más gruesas van en la superficie para colocar el mortero. La calidad de los materiales utilizados está bien normalizada y los procesos modernos de fabricación y curado altamente automatizados dan por resultado un producto bastante uniforme en resistencia textura, tamaño y forma, todo lo cual contribuye a la confiabilidad de los métodos de diseño de estructuras de mampostería. Los bloques normalmente son de color gris, pero se pueden fabricar en una gran variedad de colores desde blanco hasta negro, agregando los pigmentos apropiados durante el proceso de fabricación. Algo semejante puede decirse con respecto a la textura, todo lo cual ofrece al arquitecto y diseñador infinidad de posibilidades para obtener efectos especiales de gran valor estético en las obras de mampostería estructural.

2. Ladrillos

El ladrillo es un tipo de cerámica. Las cerámicas son materiales inorgánicos no metálicos, bastantes estables químicamente, usualmente procesados a altas temperaturas, formados básicamente por silicatos y por óxidos metálicos. Físicamente las cerámicas son materiales duros, frágiles de poca ductibilidad y resistencia a altas temperaturas. La arcilla, que es la materia prima con que se fabrica el ladrillo, es básicamente un silicato hidratado de aluminio con varias impurezas tales como óxido de hierro, calcio, magnesio, sodio, titanio y potasio. Las propiedades de la arcilla que la hacen apta para la fabricación de ladrillo son la plasticidad, la resistencia a la tracción, la fusibilidad y la retractilidad. La arcilla debe ser suficientemente plástica para que pueda moldear cuando se mezcla con agua y tener la resistencia a la tracción necesaria para que conserve su forma en el proceso de secado. También debe tener capacidad de fusión dentro de límites definidos de temperatura. La arcilla a diferencia de los metales, se ablanda lentamente y su funde gradualmente al someterla a temperaturas crecientes, transformándose en el material duro, sólido y resistente que es el ladrillo.

La característica del ladrillo que lo han hecho un material tan ampliamente usado en construcciones de mampostería durante tantos siglos tiene que ver con las propiedades físicas relacionadas con la estética del material como su color y textura, y con las relacionadas con su utilización técnica, tales como su resistencia, durabilidad, resistencia al fuego, aislamiento acústico, etc. El ladrillo rojo común usado en la construcción puede contener hasta un

50% de caolinita con cuarzo y mica, y entre un 5 y 10% de óxido de hierro que da el color rojo.

3. Morteros

El mortero puede definirse como la mezcla de un material aglutinante (cemento portland y/u otro cementante), un material de relleno (agregado fino o arena), agua y eventualmente aditivos, que al endurecerse presenta propiedades químicas, físicas y mecánicas similares a las del concreto y es ampliamente utilizado para pegar piezas de mampostería en la construcción de muros, o para recubrirlos, en cuyo caso se le conoce como pañete, repello o revoque. En las obras de mampostería estructural se distinguen dos tipos de morteros: el mortero de pega y el mortero de relleno. A continuación se presentan algunos tipos de mortero: Mortero de Pega:La función del mortero de pega es servir de base y de unión entre los bloques de la mampostería. En tiempos primitivos se utilizaban aditivos tales como la clara de huevo, los orines y la sangre de buey, combinados con arena. El mortero para la mampostería ha evolucionado desde el mortero de arena y cal utilizado hasta comienzos del siglo hasta morteros de mezclas más complejas de cemento portland, arena, y cal o aditivos plastificantes. Los morteros de cal y arena adquieren su resistencia lentamente por carbonatación con el CO2 del aire, pero hoy en día han sido sustituidos casi completamente por los de cemento.

El mortero ideal debe tener buena trabajabilidad en estado húmedo para

facilitar la labor de colocación de los bloques y presentar buena resistencia y adherencia al fraguar de modo que se asegure la integridad estructural y durabilidad de la mampostería. La buena adherencia entre el mortero y el bloque depende de ambos elementos. El mortero debe tener la capacidad de fluir y llenar los intersticios de la superficie del bloque, y de humedecer éste; por su parte el bloque debe poseer suficientes irregularidades en su superficie para proveer adherencia mecánica, y suficiente capacidad de absorción para atraer el mortero húmedo a esas irregularidades de su superficie. La adherencia entre el mortero y el bloque comienza a desarrollarse desde el primer contacto y se completa con el fraguado del mortero. Las propiedades elásticas del mortero son muy importantes porque ellas afectan la mampostería y su resistencia. Una carga axial que actúa sobre la mampostería tiende a deformar más el mortero que el bloque, de modo que el mortero es sometido a compresión lateral y el bloque a tracción, con lo cual en algunos casos puede producir Agrietamiento. Mortero de Relleno.:El mortero de relleno consiste en una mezcla fluida de concreto rica en cemento, destinada a utilizarse en la solidificación de algún sector del muro. Los elementos de mezclas son cemento, cal, arena y agregado grueso en algunos tipos de mezclas: el T.A.M. es del orden de 1.0 cm y depende de las condiciones de trabajo que se tengan.

PROPIEDADES DE LA MAMPOSTERIA: La mampostería es un material compuesto y sus propiedades dependen de las de los bloques y de las del mortero, y además del procedimiento de fabricación. Se ha observado que su resistencia es proporcional a la raíz cuadrada de la resistencia del muro de mampostería a partir de la resistencia obtenida de los componentes y esta se debe hacer mediante los ensayos normalizados de muretes en el laboratorio. El parámetro básico para medir la resistencia de la mampostería es la resistencia a la compresión fm del murete de ensayo en el laboratorio.

En efecto existe una relación confiable entre la resistencia del muro de mampostería y la del murete de ensayo hecho con los mismos materiales y en las mismas condiciones de elaboración. Un valor típico de esta relación para el caso de mampostería de ladrillo es 0.7. La resistencia fm depende de la esbeltez del muro, de la resistencia de los bloques y de los morteros de pega y de relleno. Otros factores que influyen en la resistencia de la mampostería son el tiempo de curado, el espesor del mortero, el índice de la succión del ladrillo, el tipo de arreglo de los bloques y el control de la mano de obra. El tiempo de curado tiene alguna influencia, pero obviamente no tanta como en el mortero solo o el concreto, dado que una gran proporción de la obra la constituye el bloque, el cual llega normalmente estabilizado a la construcción. La mampostería alcanza aproximadamente el 80% de su resistencia última a los 7 días y el 95% a los 14. El espesor del mortero tiene un efecto importante en la resistencia de la mampostería. El espesor estándar es de 1 cm, y se han observado incrementos apreciables en la resistencia al usar ladrillos más altos con lo cual se disminuye la relación mortero/bloque. Excesiva succión por parte del bloque también tiende a disminuir la resistencia al reducirse el agua necesaria para la correcta hidratación del mortero. El control de la calidad de la construcción y la inspección de la mano de obra son especialmente importantes para determinar la resistencia y calidad de la mampostería, tanto que en las normas se especifican reducciones apreciables de los esfuerzos permisibles cuando no se pueda asegurar la correcta inspección del trabajo.

CLASIFICACIÓN DE LA MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL

Mampostería de cavidad reforzada: Es la construcción realizada con dos paredes de piezas de mampostería de caras paralelas reforzadas o no, separadas por un espacio continuo de concreto reforzada, con funcionamiento compuesto. Este sistema estructural se clasifica, para

efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad especial de disipación de energía en el rango inelástico.

Mampostería reforzada: Es la construcción con base en piezas de mampostería de perforación vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad especial de disipación de energía en el rango inelástico cuando todas sus celdas se inyectan con mortero de relleno o cuando se cumpla con los requisitos adicionales de refuerzos mínimos y como uno de los sistemas con capacidad moderada de disipación de energía en el rango inelástico cuando sólo se inyectan con mortero de relleno las celdas verticales que llevan refuerzo.

Mampostería parcialmente reforzada: Es la construcción con base en piezas de mampostería de perforación vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad moderada de disipación de energía en el rango inelástico.

Mampostería de muros confinados: Es la construcción con base en piezas de mampostería unidas por medio de mortero, reforzada de manera principal con elementos de concreto reforzado construidos alrededor del muro. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad moderada de disipación de energía en el rango inelástico.

Mampostería de muros diafragma: Se llaman muros diafragma de mampostería a aquellos muros colocados dentro de una estructura de pórticos, los cuales restringen su desplazamiento libre bajo cargas laterales. Este tipo de construcción no se permite para edificaciones nuevas, aplicable a la adición, modificación o remodelación del sistema estructural de edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente versión del Reglamento, o de la evaluación de su vulnerabilidad sísmica.

COMPORTAMIENTO DE LA MAMPOSTERIA BAJO CARGAS

Fuerzas interiores: Aunque cada ladrillo, bloque u otro elemento tiene cierta resistencia a la tracción, no se la considera para el cálculo y se toma en cuenta la resistencia a la compresión. El momento aplicable transversalmente a la pared, con este axioma, es muy pequeño y depende de la carga vertical que actúa sobre la pared.

La distribución teórica de los esfuerzos por efecto de la carga vertical concentrada se ve afectada por los esfuerzos debido al momento. Esta variación de esfuerzos no debe dar como resultado fuerzas de tracción. En la línea b-b de la figura se producen fuerzas de tracción, y esta pared caerá cuando el material no resista a dichas fuerzas de tracción, como es el caso de la albañilería. Cuando la carga P no actúa concéntricamente sobre la pared, los esfuerzos resultantes del momento y de la carga son positivos en la primera situación, pero negativos en la otra.

Tracción – Presión: La mampostería reforzada debe ser diseñada de tal manera que las fuerzas trabajen únicamente en tracción. Los refuerzos que consisten en pilastras macizas adicionales no son muy aconsejables, porque éstas no sólo aumentan la base de la construcción para lograr una mejor estabilidad, sino también aumentan el peso de la misma construcción, considerablemente.

En los muros reforzados con varillas o tensores centrales, el diagrama de esfuerzos muestra que los esfuerzos debidos al momento se producen entre la cara de la pared y los tensores, puesto que se considera que la deformación bajo carga de los ladrillos o bloques es elástica y la fuerza se aumenta por el esfuerzo máximo en la cara del muro.

Por esta razón, es mejor que las juntas se lleven hasta la cara del muro, lo cual implica un aumento de resistencia. Además, el mortero de las juntas debe tener calidades iguales o mejores que las de los elementos. Los bloques huecos trabajan en compresión en la parte del espesor de la pared del bloque y la lechada de hormigón únicamente sirve para distribuir las fuerzas entre la pared y los tensores.

El tercer método consiste en la aplicación de un enlucido resistente a la tracción y que tenga una buena adherencia con los elementos.

Puesto que el problema de los muros es la falta de resistencia a la tensión en las juntas, este enlucido soluciona el problema.

MATERIAL DE REFUERZO

Adherencia y resistencia al deterioro: El material de refuerzo o armadura debe tener una buena adherencia con los materiales de la mampostería, como es el caso del acero de hormigón. También este material de refuerzo debe ser resistente al deterioro, debido a humedad, insectos, tiempo, etc. Más apropiado parece ser el material inorgánico. Cuando se usen materiales orgánicos, los cuales son susceptibles de deterioro, se debe dar un tratamiento de conservación adecuado.

Como el material de mampostería trabaja únicamente en compresión, el material de refuerzo debe trabajar únicamente en tensión, como es el caso de muchas construcciones de hormigón armado.

Material resistente a la corrosión: El material de refuerzo, cuando es un acero, debe protegerse contra la corrosión en muros exteriores porosos y en muros interiores junto a baños, cocinas y otros lugares con gran humedad, como lavanderías, por ejemplo. Siendo la mampostería, en general, de un material un tanto poroso, el muro reforzado debe ser preferentemente un muro interior protegido del clima; pero, considerando los requisitos arquitectónicos, los muros estructurales interiores tienen, a veces, la desventaja de limitar la flexibilidad.

Interrelación: El material de refuerzo debe trabajar conjuntamente con el material de la mampostería. Es decir, cuando hay una falla del muro, también el refuerzo debe dejar de funcionar.

Por esta razón, existe un límite máximo de la cantidad del refuerzo, la cual se determina por las características del material del muro. Si es menor la resistencia a la compresión del muro, menor es el porcentaje del refuerzo.

Para muros de hormigón armado, se especifica un mínimo de refuerzo vertical de 0,0012 del área total de hormigón y de 0,0020 para el refuerzo horizontal.

Como máximo se especifica 0,50 en la fórmula de ρd:

Adherencia: Esta fórmula puede usarse para determinar la sección necesaria del material en tensión.

Puesto que la adherencia de varios materiales con la mampostería es a veces inadecuada, se debe tomar el valor máximo de fy para desarrollar los criterios de adherencia. Esto es importante, especialmente cuando la adherencia es determinante para las posibles fuerzas que se pueden aplicar a las varillas de refuerzo o a los refuerzos vegetales.

Cuando la adherencia del material de refuerzo vegetal es muy baja, se pueden mejorar las propiedades de adherencia con uno de los sistemas siguientes:

a) fijar unos elementos adicionales, b) tratar la superficie.

Presencia en Ecuador: Los diversos materiales de refuerzo para hormigón o mampostería de ladrillos o bloques que se pueden encontrar y utilizar en el Ecuador son los siguientes:

1. Acero - varillas: lisas y con resaltes.Material de uso conocido y disponible, alta resistencia, alta adherencia con el hormigón, susceptible a fuerte corrosión cuando está expuesto a la humedad, alto precio.

2. Alambre galvanizado: liso o con púas.Material disponible, alta resistencia, con púas, alta adherencia, resistente a la corrosión, alto precio, no utilizable para compresión.

3. Bambú - caña guadua: tiras, cañas enteras, palos enteros.Material disponible en gran cantidad, utilizado en la construcción para divisiones no constructivas de alta resistencia, absorbe agua y por esta razón tiene adherencia sin tratamiento especial, bajo precio.

4. Palmeras: Aceite, coco, real, africanaMaterial disponible en las selvas, utilizado en la construcción de pisos y partes soportantes, alta resistencia, poca absorción de agua, uso del tronco y la nervadura principal, bajo precio.

5. Sisal (agave sise lana)Cultivo nacional de la planta. Las fibras tienen alta resistencia, pero son susceptibles a la putrefacción cuando se humedecen por mucho tiempo, uso externo para agricultura, precios cómodos.

6. Fibra de vidrio

Material inorgánico con alta resistencia a la tracción, totalmente resistente a la putrefacción y a la influencia de la humedad, hay posibilidades de producirse en el Ecuador (Zamora), alto precio, alto módulo de elasticidad.

7. Fibra sintética Material inorgánico con bajo módulo de elasticidad, hay posibilidades de producirse en el Ecuador a base de los derivados de petróleo (Polivinyl - poliuretano - poliestireno)

POSICIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE REFUERZO El comportamiento de estas paredes depende de: a) la calidad de los ladrillos, bloques, adobes, etc., b) la calidad de la mezcla cemento-arena de las juntas, c) la posición y cantidad de refuerzo, d) los tamaños de las partes de mampostería sin refuerzo y el espesor de las paredes, e) las dimensiones de los muros o tabiques entre los elementos de arrastramiento

Resistencia direccional: Debe señalarse que, en general, la mampostería trabaja en la dirección de su plano y no tiene resistencia en su dirección transversal para grandes cargas exteriores. Estas cargas deben ser resistidas por otras paredes transversales. El refuerzo que tienen las paredes resiste las cargas transversales, que se expresan como una fracción de su peso propio (en caso de un sismo), y también las cargas de impacto transversal.

Efecto del refuerzo vertical: La resistencia del muro a la carga vertical no aumenta mucho con la colocación del refuerzo, que tiene gran importancia, por cuanto rigidiza al muro y evita el desplome del mismo.

La resistencia a la carga de corte, de muros de 2,20 a 2,40 m de altura (un piso), casi no aumenta cuando se ponen varillas de refuerzo vertical espaciadas a distancias de 1,50 m o más; la distancia entre los refuerzos verticales debe ser inferior a 1 m.

La resistencia del muro contra la carga de impacto transversal y al centro de la pared aumenta cuando se utiliza refuerzo de varillas verticales espaciadas a distancias inferiores de 1 m.

Relación refuerzo vertical versus horizontal: A base de análisis, los Ings. Priestley y Bridemann demostraron que el acero de refuerzo horizontal es tres veces más efectivo que el vertical para resistir el esfuerzo de corte a través de la grieta diagonal.

La razón es que las varillas verticales están sujetas a flexión sobre una corta distancia y las varillas horizontales están sujetas a tensión sobre toda la sección.

El problema del refuerzo horizontal es la falta de adherencia. En las partes extremas de la grieta diagonal la varilla vertical se queda trabajando, pero, para la varilla horizontal, falta suficiente adherencia.

Muros confinados: Cuando el muro tiene un confinamiento, las vigas verticales alrededor de este muro estarían cargadas, que gráficamente se muestra en los tres tipos de fallas de muro sobrecargado siguientes:

Agrietamiento: En las paredes construidas de bloques, ladrillos u otros elementos pequeños, los agrietamientos se forman en las juntas, y se forman más rápidamente cuando la calidad del mortero es inferior a la calidad de los bloques.

El punto de agrietamiento de una pared implica el límite de su última resistencia.

La falla de la mampostería no reforzada se produce poco después del agrietamiento, y en muchos casos, ésta es muy abrupta. En cambio, la mampostería reforzada continúa funcionando con una mayor deflexión

después del agrietamiento inicial, la falla se produce más gradualmente y la resistencia se mantiene con una deflexión más grande que la estructura. Las siguientes gráficas dan una ilustración de este fenómeno en términos generalizados.

TAMAÑOS DE MAMPOSTERIA

Con una experiencia de centurias en la construcción, se han establecido espesores específicos para toda mampostería, que todavía se aplican en construcciones no reforzadas. Con la introducción de materiales más resistentes a la flexión de materiales con características totalmente diferentes a las de los materiales tradicionales y de refuerzos para la mampostería, se hace necesario dar valores adecuados para los espesores y demás dimensiones de las paredes.

Medidas modulares: Las medidas deben ser modulares en el sistema de la coordinación modular con un módulo básico de M = 10 cm y un multimódulo de 3M = 30 cm.

Las alturas de paredes interiores de edificios deben tener, de preferencia, 24M, y las alturas de piso a piso terminado, un multimódulo de 2M, es decir 26M, 28M, 30M, etc.

Según el Código de Hormigón Armado, la dimensión mínima para columnas constructivas soportantes es de 30 cm. Esto implica que columnas de hormigón con menos ancho o espesor no pueden ser columnas soportantes.

Por consiguiente, los pilares verticales incorporados en la mampostería no pueden trabajar como columnas, pero si pueden funcionar como arrastramientos de estas paredes.

Espesores mínimos de paredes:

Considerando el Código Uniforme de Construcción de E.U. (U.B.C.), se puede establecer los siguientes espesores mínimos para paredes de mampostería:

Estos valores son para paredes con igual ancho y altura.

POSICION DEL REFUERZO

El espesor mínimo de 14 cm, para una pared soportante, está relacionado con la posición del refuerzo.

Cuando se utiliza un tipo de refuerzo de acero oxidable, este acero debe estar colocado dentro de un hormigón con más de 200 kg de cemento por m3, para evitar una corrosión del acero, considerando un recubrimiento mínimo de 1,0 cm ó de 1,5 d.

Un hormigón fino con 200 kg de cemento por m3 tiene, a los 28 días, una resistencia de alrededor de 120 a 140 kg/cm2, la cual es más que suficiente para las construcciones compuestas con ladrillos o bloques huecos, que en el Ecuador alcanzan valores máximos hasta de 100 kg/cm2.

Tamaño de la grieta: A pesar de que no existe una clara evidencia experimental respecto a l ancho de la grieta, por la cual exista peligro de corrosión del acero, en la Sección 10.6.4 del C.E.C. II, se establece un valor tope máximo para la cantidad z, definida por la siguiente ecuación:

z = cantidad que limita la distribución del acero de refuerzo por flexión, kg/cm.

fs =esfuerzo en el acero de refuerzo, calculado para las cargas de servicio, kg/cm2 .

dc = espesor del recubrimiento de hormigón, medido desde la fibra más alejada en tensión al centro de la varilla más cercana a esa fibra.

A = área efectiva en tensión del hormigón que rodea a las varillas del refuerzo principal en tensión y que tiene el mismo centroide que dicho refuerzo, dividida entre el número de varillas, cm2 .

Para condiciones de exposición exterior, el valor de z no debe exceder de 26 000 kg/cm, que corresponde a un ancho de grieta límite de 0,03 cm. Si se aplican otros materiales de refuerzo que no sean acero y se necesita un control del agrietamiento máximo, se puede establecer un cálculo aproximado, pero con un valor de z dado por:

Es = modulo de elasticidad del acero Ex = módulo de elasticidad del material utilizado como refuerzo

Cargas concéntricas: Para cargas concéntricas y para cargas alternadas de un lado de la pared hasta el otro lado de la misma, es conveniente dar una posición central al refuerzo de la pared.

Especialmente con refuerzo de acero resulta a veces complicado colocar dos varillas delgadas en el mismo espacio, comparado con el trabajo de colocar 1 varilla de mayor diámetro.

Cargas verticales: Para cargas verticales grandes que son excéntricas, se recomienda también colocar la varilla en posición excéntrica.

ALBAÑILERIA

Tipos de juntas. Para la mampostería soportante, es esencial la forma de la junta entre los elementos. Para unir los bloques o ladrillos, se pueden distinguir los 4 tipos de acabados siguientes:

Resistencia: La resistencia al aplastamiento de la junta debe ser mayor que la resistencia del bloque o ladrillo, pero no tiene sentido de que sea mucho mayor.

Módulo de elasticidad: La aplicación de cal y cal hidráulica en el mortero de albañilería da como resultado que el conjunto de la mampostería tiene una mayor elasticidad, debido al menor módulo de elasticidad de los morteros de cal, lo cual es ventajoso para hacer construcciones de más elasticidad.

a) hormigón E = 210 000 kg/cm2 b) mortero de cemento E = 100 000 kg/cm2c) mortero de cemento-cal E = 80 000 kg/cm2 E = 65 000 kg/cm2d) mortero de cal-cemento E = 30 000 kg/cm2 e) mortero de cal E = 20 000 kg/cm2 E = 15 000 kg/cm2

Característica de morteros: Depende de la función de la pared y su posición en la edificación como soportante y no soportante; paredes que están con influencia de humedad o sin ésta, como para el interior o

exterior, etc.

Se deben aplicar diferentes tipos de morteros.

Tanto el mortero de las juntas como su espesor determinan la elasticidad o flexibilidad de la construcción.

En cuanto se indica una posible variación en la cantidad de arena, se puede utilizar el valor alto para arenas con una buena granulometría dividida. La cantidad pequeña siempre se debe utilizar cuando la arena tiene uniformidad de granulometría o alto contenido de finos. En el Ecuador se debe tomar este valor pequeño.

Cemento de albañilería es un cemento Portland con un aditivo mineral muy fino e incorporado de aire.

ESFUERZOS ADMISIBLES:

Para conocer la resistencia de los muros de albañilería de ladrillos o bloques, el valor f'm se puede determinar por medio de la compresión por lo menos de 6 unidades de albañilería, que consten mínimo de 3 hileras cada una. Para cada unidad, la relación altura-ancho debe ser 1 y la relación altura-espesor 5. La resistencia se obtiene como el promedio de los 2/3 de los valores obtenidos, excluyendo el 1/3 correspondiente a los 2 valores más altos.

Generalmente, se puede decir que, mientras más grandes son las unidades de mampostería, más eficiente es el uso de su propia resistencia. Una pared hecha de muchos ladrillos pequeños tiene una resistencia muy inferior a la resistencia del ladrillo mismo (30%), mientras que una pared hecha de bloques grandes puede tener una resistencia igual a la del bloque.

Además, se ha comprobado que aumentando la resistencia del elemento no se aumenta significativamente la resistencia de la pared, cuando esta pared consta de muchos elementos pequeños.

USOS DE LA MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL

USOS PERMITIDOS: Se permite, de acuerdo con el reglamento, el uso de la mampostería estructural como sistema estructural, siempre y cuando se cumpla con las salvedades establecidas en la norma ASTM C123 Clasificación, usos, normas, nomenclatura y definiciones. COMBINACIÓN DE SISTEMAS ESTRUCTURALES: La combinación de sistemas estructurales que incluyen mampostería estructural tiene las mismas limitaciones.

ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO DENTRO DE LA MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL: Se permite el empleo de elementos de concreto reforzado embebidos dentro de la mampostería estructural, o en combinación con ella, en elementos tales como dinteles, vigas, elementos colectores de diafragmas, machones, etc., para los casos diferentes a los contemplados explícitamente dentro de cada uno de los

tipos de mampostería estructural. El diseño de estos elementos se debe realizar siguiendo los requisitos del Título C del Reglamento, para el mismo grado de capacidad de disipación de energía en el rango inelástico en que se clasifique el tipo de mampostería en el cual están colocados los elementos de concreto reforzado. Los enchapes realizados con piezas de mampostería cuando se utilicen como formaleta para vaciar el concreto, pueden considerarse como parte del recubrimiento de los elementos de concreto reforzado.

VENTAJAS:

Disminución de desperdicios de material de muros y acabados dada la modulación de las unidades de mampostería, permitiendo aplicar directamente sobre los muros, estucos delgados o pinturas o aprovechar la textura y colores propios de las unidades de corrientes o de las que tienen características arquitectónicas. 

Los elementos de la fachada pueden ser portantes, brindando la doble función estructural y arquitectónica.

Dentro de las celdas verticales de los muros elaborados con bloques, se pueden colocar las conducciones eléctricas, hidrosanitarias y de telecomunicaciones.

Se elimina la utilización de formaleta y obra falsa de la estructura vertical, ya que el refuerzo en esta dirección se coloca dentro de las celdas de las unidades de mampostería.

Permite utilizar entrepisos totales o parcialmente prefabricados, dando mayor velocidad al proceso constructivo.

En viviendas debidamente diseñadas, se puede construir toda la estructura con mampostería, reduciendo el número de proveedores y el manejo de material y equipos, con la consecuente disminución de costos.

Por las características físicas de las unidades, la mampostería reforzada provee al sistema un buen aislamiento térmico y acústico. Es un método tradicional que se encuentra contemplado en la Norma NSR - 2010.

DESVENTAJAS:

Por ser un sistema diferente al sistema de pórticos y muros, se hace necesario un control riguroso sobre los procedimientos de manejo y colocación de los materiales.

Se debe conocer muy bien las características de las unidades de mampostería, ya que son parte fundamental de la estructura.

Requiere un diseño arquitectónico riguroso que permita la adecuación vertical y horizontal de los muros.

Dado que todos los muros son estructurales, no se pueden hacer modificaciones en los espacios interiores de la edificación.

BIBLIOGRAFIA:1. Técnica y Práctica del Ladrillo: Mampostería Estructural. Ladrillera

Méndez. Fecha de consulta: junio 1, 2014 desdehttp://www.ladrilleramelendez.com.co/images/pdfsportafolio/tecnicaypracticamamposteriaestructural.pdf

2. Ana Sánchez y Fredy mejía. Análisis de los esfuerzos de compresión en unidades de mampostería estructural y muretes e-9, e-11 y e-14 de una empresa ladrillera de Santander .Universidad Pontificia Bolivariana. Escuela de ingeniería y administración. Facultad de ingeniería civil 2009. Fecha de consulta: junio 1, 2014 desdehttp://repository.upb.edu.co:8080/jspui/bitstream/123456789/515/1/digital_17643.pdf

3. Ing. Arq. Sjoerd Nienhuys. GPE INEN 21:1978.Guía práctica. Mampostería reforzada.

4. Mampostería Estructural. Universidad Nacional de Colombia. Fecha de consulta: junio 1, 2014 desde:http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%203/MAMPOSTERIA%20ESTRUCTURAL.htm

5. Ing. Álvaro López. Mampostería Estructural. Construdata. Fecha de consulta: junio 1, 2014 desde:

http://www.construdata.com/BancoConocimiento/R/R-Construdata126_mamposteria/r12606.htm

CONCLUSIONES:

La mampostería estructural fue creada principalmente para resistir los esfuerzos de compresión y corte que la mampostería simple no podría resistir, porque esta tiene refuerzos dentro de su estructura que aumentan sus propiedades mecánicas.

El material de refuerzo con la mampostería debe tener al igual que el hormigón armado una buena adherencia entre ambos, también deben trabajar en conjunto es decir si falla la mampostería también debe fallar el material de refuerzo.

Como la mampostería solo puede trabajar bien en una sola dirección de su plano, se debe construir muros en su sección transversal o colocar el material de refuerzo en esa dirección para que pueda resistir cargas transversales.

El refuerzo colocado en la mampostería estructural ayuda a que el muro no falle por grietas en el pues, en muros de mampostería simple una grieta hace fallar la estructura rápidamente generalmente porque la calidad del mortero es menor que la mampostería.

Para poder saber cuánto resiste un muro se basa en la resistencia que presentan los muretes que lo conforman y el mortero de pega y de relleno, pero también puede variar su resistencia por factores como: el curado, el espesor del mortero, el índice de la succión del ladrillo, el tipo de arreglo de los bloques y el control de la mano de obra, esta ultima la mano de obra sobre todo es importante porque de no controlarla correctamente la resistencia podría variar demasiado.

La mampostería estructural al igual que la mampostería simple presenta un buen aspecto arquitectónico, por presentar un color propio. Y como principal desventaja presenta que no se pueden dar modificaciones en el interior de la estructura.

El reforzamiento de la mampostería ayuda demasiado a la estructura en general, para reducir el efecto que los sismos podrían producir sobre el resto de la estructura.

ANEXOS:

MORTEROS DE MAMPOSTERÍA.

REQUISITOS:

A.1 Dosificación de ingredientes:

A.1.1 La dosificación de ingredientes para la mezcla, de acuerdo a las condiciones de uso y de resistencia, debe efectuarse de conformidad con los valores especificados en la Tabla A.1.

A.1.2 La dosificación debe efectuarse por volumen, en cajones de 30 dm3 con medidas interiores normalizadas (40 x 30 x 25 cm). No deben usarse carretillas, baldes ni otros recipientes para este objeto.

A.1.3 La cantidad de agua que se añade a los ingredientes secos debe ser la necesaria y suficiente para obtener una consistencia de trabajo satisfactoria. Debe evitarse el exceso de agua.

A.1.4 En el caso de usar morteros de cemento-cal-arena, se puede aplicar la siguiente fórmula para determinar la cantidad de agua:

B = 0,65 (Qc + Qd)

B = el consumo de aula por m3de arena, en litros. Qc = la cantidad de cemento añadida por m3 de arena, en kg. Qd = la cantidad de cal añadida por m3 de arena, en kg.

A.2 Preparación del mortero:

A.2.1 El mezclado debe efectuarse de preferencia en una mezcladora mecánica. Si se hace a mano, debe llevarse a cabo sobre una plataforma limpia e impermeable.

El cemento y la arena deben mezclarse secos en la proporción requerida hasta obtener un aspecto homogéneo. Luego, debe añadirse la cantidad suficiente de agua y mezclarse el mortero para conseguir la resistencia apropiada. En el caso de mezclado mecánico, el mortero debe mezclarse durante tres minutos, después de añadir el agua. En el caso de mezclado a mano, el mortero debe revolverse con una pala, por el tiempo de diez a quince minutos, añadiendo poco a poco el agua.

A.2.2 Para preparar un mortero de cal o de cal-cemento, se debe previamente apagar la cal viva y luego preparar la pasta de cal hidratada, a la misma que deben añadirse el cemento y la arena con la cantidad adecuada de agua. Si, como se indica en el numeral 7.4.1 y en la NTE INEN 248, es necesario conservar la pasta de cal por un tiempo, deberá mantenerse ésta en un medio húmedo, por el lapso de 48 horas, previamente a la preparación del mortero.

A.2.3 Para preparar un mortero de cemento y puzolana, debe mezclarse ésta con el cemento y la arena, tal como se indica en A.2.1.

A.2.4 Para preparar un mortero de cal y puzolana, debe mezclarse ésta con la pasta de cal hidratada, tal como se indica en A.2.2 con referencia al cemento.

A.2.5 No debe prepararse una cantidad de mortero mayor de la que se va a emplear en un día de trabajo. En las obras de mampostería, debe descartarse todo mortero seco, endurecido, fraguado, alterado o de más de 24 horas de preparado.