Opciones para el trato de la mampostería

Claramente, la opción de aislar la mampostería, desperdicia su posible beneficio; y la opción de no hacer nada puede ser peligrosa. Se nos queda solamente la opción de aprovechar la mampostería. Esta es la premisa fundamental de este curso.

Rigidez Relativa de Mampostería y Pórtico

Rigidez en el plano de un sistema típico de un pórtico de concreto reforzado, con relleno (tabique) de mampostería.

Últimos Adelantos de la Norma MSJC

Diseño por resistenciaEl diseño por resistencia no es una novedad en las normas estadounidenses sobre

mampostería, habiendo formado parte de la norma ICBO. Sin embargo, apareció por primera vez en el año 2002 en una norma desarrollada por el proceso ANSI, es decir, la norma MSJC.

La mampostería reforzada se diseña despreciando la resistencia a la tracción por flexión de la mampostería y contando solamente con la resistencia del refuerzo para resistir esfuerzos de tracción provenientes de combinaciones de momento y carga axial.

El diseño por resistencia de la mampostería reforzada se asemeja al diseño por resistencia del concreto reforzado. La resistencia a combinaciones de momento flector y carga axial, se calcula con base en el acero en tracción en cedencia y un bloque compresivo de la forma de un rectángulo equivalente. La resistencia al corte se calcula con base en alguna resistencia proveniente de la mampostería misma, más alguna resistencia proveniente del refuerzo cortante.

Además de exigir que la resistencia de elementos de mampostería exceda las acciones sísmicas impuestas sobre ellos, la norma MSJC exige un nivel mínimo de detallado (cuantía mínima y espacio máximo), que asciende según el riesgo sísmico asociado a la ubicación geográfica de la estructura, y el valor del factor, R, que reduce las fuerzas elásticas por sismo. En la nueva entrega de la norma MSJC, las categorías de riesgo sísmico se han actualizado de conformidad con los últimos mapas nacionales.

Requisitos sobre diseño sísmico

• Para el diseño estructural en general, es necesario incluir la mampostería en el diseño estructural, o aislarla debidamente del sistema estructural.

• No es aceptable diseñar la estructura como pórtico, despreciando los efectos de la mampostería. Dado que la mampostería no es capaz de aislarse por sí misma de la estructura para satisfacer las hipótesis del diseñador, va a contribuir a la respuesta de la estructura según su rigidez relativa. Es fácil mostrar que casi cualquier elemento “no estructural” de mampostería, incluyendo la mampostería mal construida, es mucho más rígido que el pórtico típico.

Comportamiento Básico de las Estructuras Tipo Caja de Mampostería

• Las estructuras tipo caja de mampostería están sujetas a cargas de gravedad y cargas laterales.

• Las cargas de gravedad se transfieren del sistema de techo a los muros. Los muros no portantes resisten cargas gravitacionales debidas solamente a su propio peso; los muros portantes resisten las cargas del techo o de entrepiso, en adición a su propio peso.

• Para un sistema de techo que van en una sola dirección, un juego de muros son muros no portantes, y el otro, muros portantes.

Comportamiento Básico de las Estructuras Tipo Caja de Mampostería

• En todo caso, las cargas verticales en los muros pueden visualizarse como resistidas por franjas verticales, como se muestra en la Figura.

El hecho de que los muros pueden considerarse como una serie de franjas independientes verticales,

apoyadas en el nivel de cimentación y en el nivel del techo, implica el acción de la estructura contra

solicitaciones laterales, que se muestra en la Figura.

El mortero para mampostería separa las unidades, y a la vez las une.

Según las especificaciones EEUU para el mortero de pega, hay que escoger básicamente tres cosas:

el sistema cementante; el tipo de mortero; y el control por proporción verso propiedad.

El sistema cementante puede ser de cemento pórtland y cal, o de “cemento para mampostería.” En cada sistema cementante, se puede especificar varios tipos de mortero.

Finalmente, en cada combinación de sistema cementante y tipo de mortero, se puede especificar por proporción (receta), o por propiedad.

Mortero para Mampostería (“Mortero de Pega”)

Tipos de Mortero para Mampostería

Los tipos de mortero para mampostería se identifican según una nomenclatura específicamente desarrollada para no atribuir mejor calidad a ciertos tipos de mortero.

En lugar de usar una simbología como “A, B, C,” se adoptó la siguiente:M, S, N, O ( M a S o N w O r K )

Características de Tipos Diferentes de Mortero para Mampostería• Tipo M: alta resistencia en compresión y adherencia con unidades• Tipo S: moderada resistencia en compresión y adherencia con unidades• Tipo N: baja resistencia en compresión y adherencia con unidades• Tipo O: muy baja resistencia en compresión y adherencia con unidades• Tipo K: ya no se usa

Mortero de Cemento y Cal

Características del Mortero Plástico (ASTM C270)

• Sus características más importantes en el estado plástico, se describen a continuación.

• trabajabilidad (fluye bajo el palustre o la cuchara): esto se mide aproximadamente en términos de “flujo:” una muestra circular y estándar de mortero 4 pulgadas en diámetro en una mesa de flujo, la cual se deja caer. El “flujo” se define como el aumento de diámetro, dividido por el diámetro inicial y multiplicado por 100. Por ejemplo, si el diámetro final es 8 pulgadas, el flujo es (8 - 4) / 4, o 100. Morteros del laboratorio tienen un flujo de unos 100 a 115; morteros típicos en la obra, de unos 130 a 150. En la obra, el mortero sí debe re-templarse (ponerle más agua para mantener la trabajabilidad), pero no debe usarse más de 2-1/2 horas después de mezclarse.

Características del Mortero Plástico (ASTM C270)

• retención de agua: esta es la razón del flujo después de succión, al flujo inicial. Se mide el flujo después de succión usando mortero del cual se ha extraído una parte del agua mediante un aparato estándar del vacío. La ASTM C270 requiere una retención mínima del 75%.

• contenido de aire: el porcentaje de aire por volumen (ASTM C91). Mortero con cemento y cal tiene un contenido típico de aire de 2 a 4%. Mortero tipo “cemento para mampostería” tiene un contenido típico de aire de 12 a 20%.

Características del Mortero Endurecido (ASTM C270)

• A lo mejor, la característica más importante del concreto endurecido es su resistencia compresiva. A diferencia de esto, la resistencia compresiva no es tan importante para el mortero. Se necesita un valor mínimo, pero no a costo de sus características en el estado plástico.

• resistencia compresiva: Esto se mide con cubos de 2 pulgadas de mortero, hechos con mortero con flujo de laboratorio, y curado por 28 días bajo condiciones estándar de 100% humedad relativa y 70oF. Tal resistencia típicamente varía entre 500 a 3000 libras por pulgada cuadrada. Casi no afecta la resistencia compresiva de la mampostería

• ASTM C270 requiere resistencias compresivas mínimas de 2500, 1800, 750, y 350 libras por pulgada cuadrada para morteros Tipos M, S, N, y O, respectivamente (175, 125, 53, y 25 kg/cm2 respectivamente).

• La resistencia compresiva típica de mortero tipo “cemento para mampostería” es ligeramente mayor al valor mínimo especificado. La resistencia compresiva típica de mortero con cemento y cal es normalmente alrededor del 50% mayor del valor mínimo especificado.

Concreto Líquido para Mampostería (Grout de Relleno)

• Especificación Aplicable ASTM:ASTM C476: Concreto Líquido para Mampostería (Grout for Masonry)

• El concreto líquido para mampostería se compone de cemento, arena, y gravilla. Puede también tener cal hidratada, pero normalmente no la tiene.

Proporcion para Grout

El concreto líquido se vacía con un asentamiento de por lo menos 8 pulgadas (20 cm), para que fluya libremente por los vacíos de la mampostería.

Propiedades del Concreto Líquido Endurecido

• La propiedad más importante del concreto líquido es su resistencia compresiva. Debido a su alta razón agua / cemento al vaciarse, concreto líquido en moldes impermeables tiene una resistencia compresiva muy baja, la cual no representa su resistencia en condiciones reales, cuando las unidades que lo rodean le absorben el agua.

• Por tal razón, ASTM C1019 (“Resistencia Compresiva del Concreto Líquido,” o “Compressive Strength of Grout”) prescribe el uso de moldes permeables. La manera más común de hacerlo es arreglar unidades de mampostería para que envuelvan un cuadrado cuya base mide 2 pulgadas (5 cm) en cada lado, y cuya altura iguala la altura de las unidades. El cuadrado se rodea por toallas de papel o por papel tipo filtro, para que la razón agua / cemento del espécimen se semeje a la del concreto líquido en la obra.