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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE GRADUACIÓN
PREVIO A LA OBTECIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA CIVIL
"ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍAS (JABONCILLO) EMPLEADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
AUTORA
: GABRIELA ROCÍO QUIMBIAMBA QUISHPE
TUTOR
: ING. JUAN CARLOS MOYA HEREDIA MSC
QUITO, 23 JUNIO
2017
ii
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL
iii
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR
iv
OFICIO DE DESIGNACIÓN DE LECTORES
v
NOTAS
vi
DEDICATORIA
Dedicó este trabajo de investigación primeramente a Dios que es el que permite
todas las cosas, y que por su infinito amor me dio salud y vida para cumplir con este
anhelado sueño.
A mis padres: María Quishpe y Jorge Quimbiamba que me dieron la vida,
educación, y que con su ejemplo de honradez y responsabilidad me enseñaron las
lecciones de la vida, gracias por brindarme sus consejos y su apoyo incondicional,
gracias mami y papi por su esfuerzo y compromiso día a día, por impulsarme a
seguir preparándome para llegar a ser una profesional que sirva dignamente a nuestra
sociedad.
A mis hermanos Cristiana y Byron que fueron y son mis compañeros de vida, gracias
por sus palabras de apoyo con las cuales siempre estuvieron presentes a lo largo de
estos 5 años de estudio.
Quimbiamba Quishpe Gabriela Rocío
vii
AGRADECIMIENTO
Agradezco a la gloriosa Universidad Central del Ecuador por haberme brindado la
oportunidad de crecer en el aspecto profesional y también personal por haber echo de
mi persona una profesional con ética y valores humanos, por haber sembrado la
semilla del conocimiento con la cual serviré a todo el país.
Agradezco a los profesores de la carrera de Ingeniería Civil de la Facultad de
Ciencias Físicas y Matemáticas, los cuales supieron impartir sus conocimientos con
el único objetivo de instruir a nuevos profesionales que sirvan a la Patria.
De una manera muy especial a mi tutor Ing. Juan Carlos Moya quien con su
paciencia y sus conocimientos supo guiarme a lo largo de esta investigación.
De la misma manera a los Ing. Luis Maya e Ing. Jorge Fraga quienes fueron los
lectores de este trabajo, los cuales aportaron con importantes puntos de vista que
ayudaron a culminar de mejor manera este trabajo.
Quimbiamba Quishpe Gabriela Rocío
viii
CONTENIDO
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL ........................................................ ii
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR ............................................................................................ iii
OFICIO DE ASIGNACION DE TUTORES ........................................................................... iv
NOTAS ...................................................................................................................................... v
DEDICATORIA ...................................................................................................................... vi
AGRADECIMIENTO ............................................................................................................ vii
RESUMEN ............................................................................................................................. xix
ABSTRACT ............................................................................................................................. xx
1.- CAPÍTULO I: GENERALIDADES ..................................................................................... 1
1.1- TEMA ................................................................................................................................. 1
1.2. PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................................... 1
1.2.1. Introducción .................................................................................................................. 1
1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: ........................................................................... 5
1.4 ANTECEDENTES ............................................................................................................... 7
1.4.1 Detalles observados en sitio .......................................................................................... 9
1.5.- OBJETIVOS .................................................................................................................... 12
1.5.1 Objetivos General ....................................................................................................... 12
1.5.2 Objetivos Específicos ................................................................................................. 12
1.6.- HIPOTESIS ..................................................................................................................... 13
1.7 VARIABLES ..................................................................................................................... 13
ix
1.7.1 Variable Dependiente .................................................................................................. 13
1.7.2 Variable Independiente ................................................................................................ 13
2 CAPITULO II: MARCO TEÓRICO .................................................................................... 14
2.1 Marco Conceptual .............................................................................................................. 14
2.1.1 Definición de Mampostería: ........................................................................................ 14
2.1.2 Clases de Mampostería: ............................................................................................... 15
2.1.3 El Mampuesto .............................................................................................................. 16
2.1.4 Traba de Ladrillos ....................................................................................................... 17
2.1.4.1 Tipos de Traba...................................................................................................... 17
2.1.5 Propiedades del Mampuesto ........................................................................................ 19
2.1.5.1 Resistencia a la Compresión del Mampuesto ..................................................... 19
2.1.5.2 Absorción del Mampuesto .................................................................................. 22
2.1.5.3 Durabilidad .......................................................................................................... 22
2.1.6 Juntas de Pega ............................................................................................................. 23
2.1.6.1 Mortero .................................................................................................................... 23
2.1.6.2 Selección de Mortero en Obra ................................................................................ 24
2.1.6.3 Mortero Según la Norma ASTM C270 ............................................................... 26
2.2 Propiedades Mecánicas de los elementos de mampostería ................................................ 28
2.2.1 Arena Agregado Fino ................................................................................................. 28
2.2.2 Colorimetría ................................................................................................................ 29
2.2.3 Granulometría ............................................................................................................. 30
x
2.2.3.1 Módulo de finura ................................................................................................. 31
2.2.4 Masa unitaria o peso volumétrico suelta y apisonada del agregado fino ................... 32
2.2.4.1 La Masa Unitaria Suelta ...................................................................................... 33
2.2.4.2 La Masa Unitaria Compactada ............................................................................ 33
2.2.5 Densidad, Densidad Relativa (Gravedad Específica) ................................................. 33
2.2.6 Capacidad de Absorción ............................................................................................. 34
2.2.7 Cemento ..................................................................................................................... 34
2.2.7.1 Densidad Aparente .............................................................................................. 34
2.2.7.2 Densidad Real del Cemento ................................................................................ 35
2.2.7.3 Consistencia Normal del Cemento ..................................................................... 36
2.3 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA MAMPOSTERÍA ............................................. 36
2.3.1 Resistencia a la Compresión de la mampostería ......................................................... 37
2.3.1.1 Módulo de elasticidad .......................................................................................... 41
2.3.2 Resistencia a la compresión diagonal .......................................................................... 42
2.3.2.1 Módulo de cortante .............................................................................................. 44
2.3.3 Resistencia al Aplastamiento ....................................................................................... 45
2.3.4 Resistencia a la tensión ................................................................................................ 45
2.4 MARCO LEGAL ............................................................................................................... 45
2.4.1 Anexos de la Norma Ecuatoriana de la Construcción, Capítulo 6 de
Mampostería estructural. ...................................................................................................... 45
2.4.2 NORMAS TOMADAS PARA LA INVESTIGACIÓN ............................................. 53
xi
3 CAPITULO III: METODOLOGÍA ...................................................................................... 54
3.1 Enfoque y técnicas de investigación .............................................................................. 54
3.1.1 Etapa de Campo .............................................................................................................. 54
3.1.2 Etapa de Experimental ................................................................................................... 57
3.2 ENSAYOS DE LABORATORIO ..................................................................................... 57
3.2.1 Descripción de Agregado Fino utilizado para la investigación ............................. 57
3.2.2 Ensayos del Cemento .................................................................................................. 75
3.3 Diseño de Mortero............................................................................................................. 79
3.3.1 Ensayo de Compresión del Mortero ................................................................................ 82
3.4 Ensayo de Compresión del Mampuesto ........................................................................ 91
3.5 Construcción de Muretes .................................................................................................. 97
3.5.1 Ensayo a compresión axial murete de 60 cm x 60 cm ......................................... 102
3.5.2 Ensayo de tensión diagonal murete de 60 cm x 60 cm ........................................ 113
CAPITULO IV: ANÁLISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS .......................... 125
4.1 Tabulación y Comparación de datos. ............................................................................... 125
4.2.- Proyección de resultados para la construcción de paredes ............................................ 130
4.3 Cálculo teórico de esfuerzos a compresión y a corte según la NEC 11 ....................... 139
4.4 Análisis Económico ......................................................................................................... 142
4.4.1 Análisis de Precios unitarios de los diferentes tipos de mampostería en estudio. ........ 142
4.5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................... 148
4.5.1 Conclusiones ............................................................................................................. 148
xii
4.5.2 Recomendaciones ...................................................................................................... 150
5.- BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................. 152
6.- ANEXOS .......................................................................................................................... 155
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Eventos sísmicos en el Ecuador ................................................................................... 8
Tabla 2: Requisitos de Resistencia mecánica y absorción de la humedad de ladrillos
cerámicos.................................................................................................................................. 20
Tabla 3 Características típicas de algunas piezas artificiales ................................................... 21
Tabla 4. Morteros para mamposterías ..................................................................................... 24
Tabla 5. Cuadro de Morteros ................................................................................................... 25
Tabla 6 Clasificación de Mortero por propiedades .................................................................. 26
Tabla 7 Proporcionamiento y resistencia de diseño a la compresión de diversos tipos
de mortero ................................................................................................................................ 28
Tabla 8. Vidrios de colores estándar ........................................................................................ 29
Tabla 9. Límites granulométricos del árido para uso de morteros para mampostería ............ 31
Tabla 10. Factor de corrección Cm relación altura a espesor .................................................. 39
Tabla 11. Resistencia de diseño a compresión de mampostería en ladrillo ............................. 39
Tabla 12. Resistencia de diseño a compresión de mampostería según el tipo de
mampuesto ............................................................................................................................... 40
Tabla 13. Resistencia de diseño a compresión diagonal para algunos tipos de
mampostería ............................................................................................................................. 43
xiii
Tabla 14. Dosificación del mortero según el NTE .................................................................. 79
Tabla 15. Ensayo del Flujo Plástico ......................................................................................... 81
Tabla 16. Dosificación del Mortero ......................................................................................... 82
Tabla 17. Ensayo a compresión del mortero de arena de mar ................................................. 83
Tabla 18. Ensayo a compresión del mortero de arena de mar (3 días) .................................... 84
Tabla 19. Ensayo a compresión del mortero de arena de mar (7 días) .................................... 85
Tabla 20. Ensayo a compresión del mortero de arena de mar (28días) ................................... 86
Tabla 21.. Ensayo a compresión del mortero de arena de Cotacachi (1 día) .......................... 87
Tabla 22. Ensayo a compresión del mortero de arena de Cotacachi (3 días).......................... 88
Tabla 23. Ensayo a compresión del mortero de arena de Cotacachi (7 días).......................... 89
Tabla 24. Ensayo a compresión del mortero de arena de Cotacachi (28 días)........................ 90
Tabla 25. Resultados del ensayo de compresión de jaboncillos en posición horizontal .......... 92
Tabla 26. Resultados del ensayo de compresión de jaboncillos en posición vertical .............. 94
Tabla 27. Comparación entre posiciones de Mampuestos ....................................................... 96
Tabla 28. Resumen de ensayo del mortero ............................................................................ 125
Tabla 29. Carga vertical resistente ......................................................................................... 133
Tabla 30. Resumen de la Condición de resistencia ................................................................ 135
Tabla 31.Carga horizontal resistente ...................................................................................... 137
Tabla 32. Condicion de corte ................................................................................................. 137
Tabla 33. Comparación entre esfuerzo a compresión experimental vs esfuerzo a
compresión teórico ................................................................................................................. 140
xiv
Tabla 34. Resistencia a corte puro ......................................................................................... 141
Tabla 36. Resumen de presupuesto de mampostería ............................................................. 147
LISTA DE FOTOGRAFÍAS
Fotografía 1. Número de Fallecidos tras el sismo del 16 de abril del 2016. ............................. 2
Fotografía 2 y 3. Vista en planta de la Ubicación de la provincia de Manabí y la
ciudad de Portoviejo. .................................................................................................................. 3
Fotografía 4. Vista del centro- comercial de Portoviejo antes del sismo del
16/04/2016 ................................................................................................................................. 4
Fotografía 5. Mapa de zonificación por fases de Ingreso .......................................................... 4
Fotografía 6. Detalle de la colocación de mampostería de jaboncillo empleada en la
ciudad de Portoviejo. “Vertical” ................................................................................................ 5
Fotografía 7. Detalle de la colocación de la mampostería recomendada por la NEC.
“Horizontal” ............................................................................................................................... 6
Fotografía 8. Detalle de la Mampostería de Jaboncillo empleada en la ciudad de
Portoviejo ................................................................................................................................... 6
Fotografía 9. Detalle de la Mampostería de Jaboncillo empleada en la ciudad de
Portoviejo ................................................................................................................................... 7
Fotografía 10. Esquema de Irregularidad Geométrica Fotografía 11.
Irregularidad G. de la Ciudad de Portoviejo .............................................................................. 9
Fotografía 12. Falta de Dinteles y Fotografía 13. Falta de Dinteles en la Ciudad de
Portoviejo ................................................................................................................................. 10
Fotografía 14. Esquema de confinamiento............................................................................... 10
xv
Fotografía 15. Falta de confinamiento ..................................................................................... 11
Fotografía 16. Piso blando en edificios de la Ciudad de Portoviejo ....................................... 11
Fotografía 17. Esquema de Columna C. .................................................................................. 12
Fotografía 18. Mampostería no estructural .............................................................................. 15
Fotografía 19. Mampostería estructural y Fotografía 20. Mampostería confinada................. 15
Fotografía 21. Detalle de Traba a Soga ................................................................................... 17
Fotografía 22. Traba a Soga en obra ....................................................................................... 17
Fotografía 23. Detalle “Ingles” ............................................................................................... 18
Fotografía 24. Traba Ingles, en obra ....................................................................................... 18
Fotografía 25. Detalle “A Tizon” ............................................................................................ 18
Fotografía 26. Detalle “A Panderete” ..................................................................................... 19
Fotografía 27. Representación de colores estándar en vidrio a contra luz ............................... 29
Fotografía 28. Detalle del ensayo de tensión diagonal ........................................................... 42
Fotografía 29. Grafico del Módulo de cortante ...................................................................... 44
Fotografía 30. Vista en planta de la mina San Francisco ......................................................... 59
Fotografía 31. Vista en planta de la mina San Francisco ......................................................... 59
Fotografía 32. Orden de apisonado al moldear los especímenes de ensayo ............................ 80
Fotografía 33. Ensayo de Flujo Plástico .................................................................................. 81
Fotografía 34. Muestras 2, falla del mortero con arena de mar a un día .................................. 83
Fotografía 35. Muestras 2, falla del mortero con arena de mar a los 3 días ............................ 84
Fotografía 36. Muestras 1, falla del mortero con arena de mar a los 7 días ........................... 85
xvi
Fotografía 37. Muestras 1 y 2, falla del mortero con arena de mar a los 28 días .................... 86
Fotografía 38. Muestras 3, falla del mortero con arena de Cotacachi al 1 día ......................... 87
Fotografía 39. Muestras 3, falla del mortero con arena de Cotacachi a los 3 días ................... 88
Fotografía 40. Muestras 2, falla del mortero con arena de Cotacachi a los 7 días ................... 89
Fotografía 41. Muestras 6, falla del mortero con arena de Cotacachi a los 28 días ................. 90
Fotografía 42. Muestras de burrito, posición horizontal .......................................................... 92
Fotografía 43. Muestras del ensayo, posición horizontal ......................................................... 92
Fotografía 44. Muestras del ensayo, posición horizontal ......................................................... 93
Fotografía 45. Muestras del ensayo, posición horizontal ......................................................... 93
Fotografía 46. Muestras del ensayo, posición horizontal ......................................................... 93
Fotografía 47. Muestras 1y 2 de burrito, posición vertical ..................................................... 94
Fotografía 48. Muestras 3 de burrito, posición vertical ........................................................... 95
Fotografía 49. Muestras 3 de burrito, posición vertical ........................................................... 95
Fotografía 50. Muestras 3 de burrito, posición vertical ........................................................... 95
Fotografía 51. Encofrado de muretes y nivelación .................................................................. 98
Fotografía 52. Humedecimiento de mampuestos ..................................................................... 98
Fotografía 53. Humedecimiento de mampuestos ..................................................................... 99
Fotografía 54. Detalle de juntas entre mampuestos ............................................................... 100
Fotografía 55. Llenado de juntas en el murete ....................................................................... 100
Fotografía 56. Alineamiento del murete ................................................................................ 100
Fotografía 57. Murete terminado a la espera de la edad 28 días ............................................ 101
xvii
Fotografía 58. Curado de muretes .......................................................................................... 102
Fotografía 59. Ensayo de compresión axial en muretes, posición horizontal ........................ 104
Fotografía 60. Ensayo de compresión axial en muretes, posición vertical ........................... 104
Fotografía 61. Desprendimiento de pequeñas piezas de mortero MPHM -01 ....................... 106
Fotografía 62. Falla del mortero juntamente con el mampuesto MPHM -03 ........................ 106
Fotografía 63. Desprendiendo de piezas de mortero de los extremos, MPHC -01 y
MPHC -02 .............................................................................................................................. 108
Fotografía 64. Falla por aplastamiento, falla en mortero y el mampuesto. MPHC -03 ......... 108
Fotografía 65. Falla el mampuesto. MPVM -01 y MPVM -02 .............................................. 110
Fotografía 66. Falla el mampuesto. MPVM -03 .................................................................... 110
Fotografía 67. Falla por aplastamiento, falla mortero y el mampuesto. MPVC-01 ............... 112
Fotografía 68. Falla por adherencia. MPVC-02 ..................................................................... 112
Fotografía 69. Falla por corte en los mampuestos. MPHM-01 .............................................. 115
Fotografía 70. Falla por corte en los mampuestos. MPHM-02 .............................................. 115
Fotografía 71. Falla por adherencia. MPHC-01 ..................................................................... 117
Fotografía 72. Falla por corte en los mampuestos. MPHC-01 ............................................... 117
Fotografía 73. Falla típica, por corte en los mampuestos. MPVM-02 ................................... 119
Fotografía 74. Detalle de las juntas. MPVM-01 .................................................................... 119
Fotografía 75. Falla por adherencia. MPVC-01 ..................................................................... 121
Fotografía 76. Falla por adherencia. MPVC-03 ..................................................................... 121
Fotografía 77. Falla del mampuesto en la parte superior. MAC-01....................................... 123
xviii
Fotografía 78. Falla típica por adherencia. MAC-02 y MAC-03 .......................................... 123
Fotografía 79. Falla típica por adherencia. MAM -01 .......................................................... 124
Fotografía 80. Falla típica por adherencia, Falla el mampuesto. MAM -02 ......................... 124
Fotografía 81. Grafico coMParativo de mortero arena de mar y arena Cotacachi ................ 125
xix
RESUMEN
"ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS
DE MAMPOSTERÍAS (JABONCILLO) EMPLEADOS EN LA
CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
AUTORA: GABRIELA ROCÍO QUIMBIAMBA QUISHPE
TUTOR: ING. JUAN CARLOS MOYA HEREDIA MSC
En el presente trabajo de investigación se analiza una de las problemáticas que se
tiene en las construcciones de viviendas en la ciudad de Portoviejo, correspondiente
a la provincia de Manabí. Problemáticas que quedaron al descubierto tras el evento
sísmico del 16 de abril de 2016, en el que se evidenció defectos constructivos en las
mamposterías, entre las más importantes tenemos: la mala colocación de los
mampuestos y la utilización de arena de mar en el mortero de pega.
El objetivo de esta investigación es analizar las propiedades mecánicas que tiene
este tipo de mampostería (construida en la ciudad de Portoviejo) vs la mampostería
que recomienda la Norma Ecuatoriana de la Construcción y de este modo establecer
cuan perjudicial es el empleo de esta mampostería.
Si bien es cierto la mampostería no es un elemento estructural del cual dependa la
estabilidad de la estructura, sin embargo estas deben cumplir con los requerimientos
mínimos para de esta forma garantizar la debida seguridad de los ocupantes de cada
vivienda.
PALABRAS CLAVES: MAMPOSTERIA/ MORTERO DE PEGA/
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE MURETES/ TENSIÓN DIAGONAL/
ADHERENCIA/ ARENA DE MAR/ MAMPUESTOS-JOBONCILLOS.
xx
ABSTRACT
“MECHANICAL PROPERTIES ANALISIS OF THE ELEMENTS OF
MASONRY (JABONCILLO) EMPLOYEES IN THE CONSTRUCTION OF
HOUSING IN PORTOVIEJO CITY "
AUTHOR: GABRIELA ROCÍO QUIMBIAMBA QUISHPE
TUTOR: ING. JUAN CARLOS MOYA HEREDIA MSC
In this current research, we analyze one of the problems that exist in the construction
of houses in Portoviejo city, belonging to the province of Manabí. Problems that
were exposed after the seismic event on April 16th
, 2016, which showed
constructive defects in the masonry, among the most important are: poor placement
of masonry and the use of sea sand in the paste mortar.
The main goal of this research is to analyze the mechanical properties of this type of
masonry (built in Portoviejo city) versus the masonry recommended by the
Ecuadorian Construction Standard and thus establish how damaging the use of this
masonry is.
Although masonry is not a structural element on which the stability of the structure
depends, however, these must comply with the minimum requirements in order to
ensure the safety of the people who live in each house.
KEY WORDS: PASTE MORTAR / MAMPOSTERIA / COMPRESSION
RESISTANCE / DIAGONAL TENSION / ADHERENCE / SEISM IN
PORTOVIEJO / MAMPUESTO-JABONCILLO.
1
1.- CAPÍTULO I: GENERALIDADES
1.1- TEMA
Análisis de las propiedades mecánicas de los elementos de mamposterías
(jaboncillo) empleados en la construcción de viviendas en la ciudad de Portoviejo.
1.2. PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA
1.2.1. Introducción
El Ecuador está ubicado en una zona de alta sismicidad y por esta razón ha
existido un sin número de eventos sísmicos, algunos de intensidad mayor que 7
grados en la escala de Richter, categorizados como terremotos devastadores; los
mismos se encuentran registrados en el Instituto Geofísico EPN.
En las últimas décadas con mayor frecuencia, se han registrado sismos con
intensidades altas mayores a 7 grados en la escala de Richter y tras estos eventos
las consecuencias y pérdidas han sido garrafales, es por esto que se debe tomar en
cuenta que en cada evento no solo existe la perdida de bienes materiales de los
habitantes que son afectados directamente; también existen muchas pérdidas
humanas; como por ejemplo lo que sucedió en el último terremoto del 16 de abril de
2016, que tuvo una magnitud de 7.8 en la escala de Richter y dejo como resultado
más de 700 muertos, 63 desaparecidos y más de 20’000 000 USD en pérdidas, todo
esto según lo registrado en el informe de la Oficina de Coordinación de Asuntos
Humanitarios de la ONU.
Es esta razón se debe tomar en cuenta no solo la ubicación en la cual son
construidas las edificaciones sino también hacer un gran análisis de los defectos
constructivos con los que se edifican las viviendas informales.
2
Fotografía 1. Número de Fallecidos tras el sismo del 16 de abril del 2016.
Fuente: Diario el “Universo” 19-04-2016
En el Ecuador la región que más daños sufrió en el terremoto del 16 de abril de
2016 fue la región costa, entre las ciudades principales tenemos a Bahía de
Caraquez, Pedernales, Manta, Portoviejo y Esmeraldas. Sabiendo todo lo que se ha
evidenciado tras estos desastres, es muy claro predecir que nuestro país aún no está
preparado para afrontar de manera segura posteriores terremotos, una de las causas
es la existencia de construcción informal. Normas de construcción no son aplicadas
de una manera eficaz, por lo cual no tendrá un buen desenlace en el caso de que se
sigan presentando dichos eventos.
3
El presente estudio hace relación al tipo de mampostería empleado en las
viviendas de la ciudad de Portoviejo capital de la provincia de Manabí, esta
provincia se encuentra ubicada al Noroeste del Ecuador.
Esta provincia está ubicada en la región costa por lo cual tiene un clima cálido
húmedo, además tiene aproximadamente 280 mil habitantes según el último censo
realizado en el año 2010. La superficie aproximada es de 967,5 km², tiene una
temperatura que fluctúa entre los 33 °C y 35 °C, con un 63 % de humedad
Fotografía 2 y 3. Vista en planta de la Ubicación de la provincia de Manabí y la ciudad de
Portoviejo.
Fuente: google maps. Fecha: 06/06/2016
La población de la ciudad de Portoviejo se asienta en mayor proporción en el
área urbana, es decir, en la zona consolidada o en la zona centro-comercial; la
población restante se ubica en el área rural de forma dispersa que ocupa la mayor
extensión del territorio.
Ubicación de la
Provincia de
Manabí
Ubicación de la
Ciudad de
Portoviejo
4
Fotografía 4. Vista del centro- comercial de Portoviejo antes del sismo del 16/04/2016
Fuente: google maps
Fotografía 5. Mapa de zonificación por fases de Ingreso1
Fuente: Municipio de Portoviejo – Fuerzas Armadas
1 Vista en planta de la zona centro-comercial de la ciudad de Portoviejo, zona de estudio.
Centro de
Portoviejo
Zona Cero
5
0,27 m
0,1
1
0,27
0,1
1
0,06
0,27
0,1
1
0,06
1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
Como bien se conoce la mampostería no forma parte de los elementos estructurales
de los cuales depende una edificación, sin embargo es importante que está cumpla
con los requerimientos mínimos que garanticen la seguridad ante un sismo o
cualquier eventualidad. Es por ello que en la presente investigación se tratará de:
¿Cómo afecta a las propiedades mecánicas que los elementos de mamposterías
(mampuestos) empleados en la construcción de viviendas de la zona centro de la
ciudad de Portoviejo, estén colocados en posición vertical?
Tras el terremoto del pasado 16 de abril de 2016, varias fueron las provincias
afectadas, principalmente en la costa.
Uno de los componentes no estructurales que más deficiencia presentó, es la
mampostería en la mayoría de las viviendas de la ciudad de Portoviejo y en especial
en la zona rural; se encontró defectos constructivos en el uso inadecuado de los
mampuestos (ubicación del mampuesto vertical u horizontal) y también materiales
no recomendados para la fabricación de morteros, como es el caso de la arena de
mar.
Fotografía 6. Detalle de la colocación de mampostería de jaboncillo empleada en la zona centro de la
ciudad de Portoviejo. “Vertical”
Fuente: Quimbiamba Gabriela
6
0,27 m
0,0
6
0,27
0,11
0,0
6
Fotografía 7. Detalle de la colocación de la mampostería recomendada por la NEC. “Horizontal”
Fuente: Quimbiamba Gabriela
En la ciudad de Portoviejo las viviendas son construidas con varios tipos de
mampuestos entre estos tenemos mampostería de bloque, mampostería de ladrillo y
mampostería de jaboncillo pero la mampostería predominante de la zona rural de
Portoviejo es la mampostería de jaboncillo ( “burrito” ). Por esto es de vital
importancia el análisis de la utilización apropiada del mampuesto en la
mampostería.
Fotografía 8. Detalle de la Mampostería de Jaboncillo empleada en la ciudad de Portoviejo
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Mampostería de
Jaboncillo vertical
7
Fotografía 9. Detalle de la Mampostería de Jaboncillo empleada en la ciudad de Portoviejo
Fuente: Quimbiamba Gabriela
1.4 ANTECEDENTES
Los terremotos en Ecuador provienen de dos grandes zonas tectónicas entre sí: la
subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana, y el Cinturón volcánico
de los Andes. En el Ecuador, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica
Nacional (IGEPN) ha ampliado y mantenido en operación una red de monitoreo
sísmico y volcánico, la cual se encuentra constituida por 117 estaciones
sísmicas (84 estaciones con sensores de banda ancha y 33 con sensores de periodo
corto) y 84 acelerógrafos. La mayor parte de las estaciones poseen enlaces
telemétricos a tiempo real con el centro de monitoreo TERRAS en las
instalaciones del IGEPN en Quito. (EPN, 2013)
El 16 de abril del 2016 a las 06:58 pm ocurrió un terremoto de magnitud 7.8 en
la escala de Richter, con epicentro entre las parroquias de Pedernales y Cojimíes, en
la zona costera del Ecuador, este fue uno de los más fuertes que ha tenido que
soportar el país tras el terremoto del 05 marzo de 1987 y del 04 de agosto de 1998
que también tuvieron grandes consecuencias.
Mampostería de
Jaboncillo vertical
8
Este último evento puso al descubierto una serie de defectos constructivos. Entre
estos defectos tenemos: uso irregular de la estructura, la falta de dinteles en ventanas
y puertas, el mal confinamiento entre la mampostería y los elementos estructurales
también existe construcciones donde predominan las columnas cortas.
En la ciudad de Portoviejo las viviendas son construidas con un sin número de
materiales todo depende de la condición socioeconómica que se analice.
Entre los sismos que han tenido mayor relevancia y destrucción en el Ecuador
tenemos:
Tabla 1. Eventos sísmicos en el Ecuador
Fecha Magnitud N° de Muertos Zonas afectadas
20 de Junio de 1698 7.2 8000 Desde Cotopaxi hasta Azuay: Ambato,
Latacunga, Patate, Riobamba
4 de febrero de 1797 8.3 13000 Chimborazo, Tungurahua y Cotopaxi,
Bolívar y Pichincha
15 de Agosto de 1868 6.7 40000 Carchi, Imbabura(Ibarra)
Enero de 1906 8.8
100 Limones, Esmeraldas, Tumaco(Colombia)
5 de agosto de 1949 6.8 6000 Ambato: Guano, Patate,Pelileo, Pillaro
8 de abril de 1961 7 -- Chimborazo
19 de Mayo de 1964 8 92 Manabí
5 de Marzo de 1987 6.9 1000 Napo (Baeza), Ibarra, Otavalo y Cayambe
2 de Octubre de 1995 6.9 -- Morona Santiago
28 de marzo del 1996 5.7 62 Provincia de Cotopaxi: Pujili, Salcedo
4 de Agosto de 1998 7.1 -- Manabí (Bahía de Caráquez)
12 de agosto del 2014 5.1 4 Muertos y 10 heridos Provincia de Pichincha: Quito- Calderón
16 de Abril de 2016 7.8 700 Manabí, Esmeraldas
19 de Abril de 2016 5.9 1 muerto y 85 heridos Zona costera del norte del Ecuador
18 de diciembre 2016 5.9 --- Tonsupa - Atacames
Nota. Fuente: Informe de Coordinación de Asuntos Humanitarios de la ONU
9
1.4.1 Detalles observados en sitio
a) Irregularidad Geométrica de la Estructura: es irregular cuando la
dimensión en planta del sistema resistente en cualquier piso es mayor que 1,3
veces la misma dimensión en un piso adyacente, exceptuando el caso de los
altillos de un solo piso. (Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda, 2014)
Fotografía 10. Esquema de Irregularidad Geométrica Fotografía 11. Irregularidad G. de la Ciudad de Portoviejo
Fuente: NEC2 Fuente: Quimbiamba Gabriela Fecha: 2016/04/30
b) Falta de Dinteles: son elementos horizontales que deben colocarse en los
vanos de las paredes, que servirán como ventanas o puertas. Estos elementos
ayudan a absorber los esfuerzos superiores.
2 NEC es la Norma Ecuatoriana de la Construcción
10
Fotografía 12. Falta de Dinteles Fotografía 13. Falta de Dinteles en la Ciudad de Portoviejo
Fuente: Quimbiamba Gabriela Fuente: Quimbiamba Gabriela Fecha: 2016/04/30
c) Falta de confinamiento en mampostería: Los muros de mampostería
deben estar confinados por vigas y columnas de confinamiento.
Fotografía 14. Esquema de confinamiento
Fuente: www.plataformaarquitectura.cl
11
Fotografía 15. Falta de confinamiento
Fuente: Quimbiamba Gabriela Fecha: 2016/04/30
d) Piso Blando: Piso en el cual su rigidez lateral es menor que el 70% de la
rigidez lateral del piso inmediato superior. (NEC, 2015)
Fotografía 16. Piso blando en edificios de la Ciudad de Portoviejo
Fuente: Ing. Moya Juan Calos (2016)
12
e) Columnas cortas: Se dice que existe una columna corta cuando se restringe
de alguna forma el desplazamiento lateral de una columna, “esta restricción
suele ser por las paredes de mampostería con las ventanas, lo que hace que se
concentre en la porción libre tensiones cortantes sustancialmente más altas
que las correspondientes si la columna estuviera libre en toda su altura”.
(Beauperthuy & Urich B., 2010)
Fotografía 17. Esquema de Columna Fotografía 17.1. Columna Corta en la ciudad de Portoviejo
Fuente: NEC Fuente: Quimbiamba Gabriela Fecha: 2016/04/30
1.5.- OBJETIVOS
1.5.1 Objetivos General
Analizar las propiedades mecánicas de los elementos de mamposterías
empleados en la construcción de viviendas en la ciudad de Portoviejo.
1.5.2 Objetivos Específicos
Realizar la evaluación visual rápida en viviendas de la zona cero de la
ciudad de Portoviejo post el terremoto del 16 de abril del 2016.
13
Estudiar los materiales empleados en la fabricación del mortero para las
mamposterías en la ciudad de Portoviejo.
Analizar la resistencia a la compresión del mampuesto empleados en la
construcción de estas viviendas.
Construir los muretes de 60x60 cm, con los mampuestos en posición
vertical tal como se construye en la zona de análisis y con mampuestos
en posición horizontal recomendados por la Norma Ecuatoriana de la
Construcción.
Comprobar las propiedades mecánicas de la mampostería.
1.6.- HIPOTESIS
Si los mampuestos son utilizados en la posición recomendada por la
Norma Ecuatoriana de Construcción y con el mortero de junta apropiado
las propiedades mecánicas de la mampostería serán mejores.
1.7 VARIABLES
1.7.1 Variable Dependiente
Las propiedades mecánicas en la mampostería.
1.7.2 Variable Independiente
Forma de colocación de los mampuestos.
Tipo de mortero de junta.
14
2 CAPITULO II: MARCO TEÓRICO
2.1 Marco Conceptual
2.1.1 Definición de Mampostería:
La mampostería es un sistema de construcción que consiste en sobre poner
materiales para la construcción de muros o paredes y limitar de esta forma lugares o
espacios en una edificación. A esta clase de materiales que en conjunto forma la
mampostería se le denomina mampuestos, la mampostería en si es un conjunto de
diferentes materiales como arena, cemento, cal, agua y mampuesto.
En una vivienda las paredes son elementos no estructurales que tienen la función
de separar espacios y que únicamente son capaces de soportar su peso propio.
Según un estudio realizado por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
en el (2001) nos indica que:
“Para que una vivienda resista a un sismo intenso su estructura debe ser sólida,
simétrica, uniforme, continua o bien conectada. Cambio bruscos de sus dimensiones,
de su rigidez, falta de continuidad, una configuración estructural desordenada o
voladizos excesivos facilitan la concentración de fuerzas nocivas, torsiones y
deformaciones que puede causar graves daños o el colapso de la edificación, es por
todo esto que las paredes de las viviendas de uno y dos pisos tienen que estar “bien
pegados”, deben ser continuos en altura y confinados a través de vigas y columnas o
columnetas a su alrededor”.
15
2.1.2 Clases de Mampostería:
Los muros o paredes de la mampostería pueden ser en mampostería no reforzada,
mampostería reforzada y en mampostería confinada. La primera es cuando no se
considera ningún tipo de refuerzo ni interno o externo de confinamiento , la segunda
es cuando lleva el refuerzo en su parte interior, la tercera hace referencia a que el
refuerzo se concentra en el perímetro, es decir el refuerzo está en la vigas y columnas
de confinamiento en concreto reforzado.
Fotografía 18. Mampostería no estructural
Fuente: www.mastiposde.com
Fotografía 19. Mampostería estructural Fotografía 20. Mampostería confinada
Fuente: www.mastiposde.com Fuente: www.mastiposde.com
16
2.1.3 El Mampuesto
El mampuesto es un elemento con forma de prisma recto con dimensiones
variables, estos pueden ser prefabricados o elaborados artesanalmente.
Cuando son elaborados artesanalmente el mampuesto está constituido por una
serie de elementos que dependen de la zona donde estos sean construidos, estos
elementos pueden ser arcilla mezclado con paja y agua, arcilla mezclada con tagua y
arcilla mezclada con cascara de coco.
Según, Gabriel Gallo Ortiz, Luis Espino y Alfonso Olvera. (2011) explican que
“Los ladrillos que en el medio generalmente son de fabricación de manera artesanal
se clasifican entre los materiales que se obtienen mediante la cocción natural de
arcillas, previamente moldeadas. Según la historia este material nació de arcilla
mezclada con paja, moldeada y posteriormente expuesta al sol conocida como
adobe”(p.9).
Características Físicas de los Mampuestos
Ser homogéneos y estar bien moldeado teniendo aristas vivas
Ser poroso sin exceso para poder tomar mortero
Tener buena sonoridad al ser golpeado
Que se pueda cortar con facilidad
Según (Ricci Ruiz, 2014) sostiene que cada uno de estos elementos (mampuestos)
deberá ser pegado con un mortero de dosificación según la exigencia de cada tipo de
muro o pared”(p.25).
Se utilizarán unidades de mampostería de primera calidad, con dimensiones,
textura, color uniforme y aristas bien determinadas; despachadas por un único
fabricante para garantizar la calidad de la pared.
17
2.1.4 Traba de Ladrillos
Se llama traba o aparejo a la forma de colocar los ladrillos en una pared, dicha
pared puede distintos espesores (ancho de pared) dependiendo de esta colocación.
La traba asegura la resistencia de las paredes y debe tener juntas verticales
desfasadas como mínimo ¼ de ladrillo, aunque lo recomendable es ½ ladrillo.
(Vottero, 2015)
2.1.4.1 Tipos de Traba
Existen algunos tipos de trabas estas dependen de la importancia que tenga la
estructura, entre estas tenemos:
Traba “A SOGA”: en este tipo de traba el lado largo está a la vista.
Fotografía 21. Detalle de Traba a Soga
Fuente: (Vottero, 2015)
Fotografía 22. Traba a Soga en obra
Fuente: (Vottero, 2015)
18
Traba “INGLES”: El ladrillo se coloca con el lado largo a la vista en una hilada
y con el lado corto a la vista en la hilada siguiente. Generalmente este tipo de traba
da como resultado una pared de 30 cm.
Fotografía 23. Detalle “Ingles”
Fuente: (Vottero, 2015)
Fotografía 24. Traba Ingles, en obra
Fuente: (Vottero, 2015)
Traba “A TIZON”: E este tipo de traba el ladrillo es colocado el lado corto a la
vista y el resultante de este tipo de traba da una pared de 30 cm.
Fotografía 25. Detalle “A Tizon”
Fuente: (Vottero, 2015)
19
Traba “A PANDERETE”: En este tipo de traba el ladrillo es colocado
horizontalmente sobre su canto y la pared resultante tiene un espesor de 5 a 8 cm.
Este espesor es reducido por lo que se considera una pared muy débil.
Fotografía 26. Detalle “A Panderete”
Fuente: (Vottero, 2015)
2.1.5 Propiedades del Mampuesto
2.1.5.1 Resistencia a la Compresión del Mampuesto
La resistencia a la comprensión del mampuesto se basa según la norma INEN 640
y cumpliendo con las características de la INEN 0297 de Ladrillos Cerámicos
Resumen: El procedimiento descrito en esta norma se basa en la aplicación de
una carga progresiva de compresión a una muestra de ladrillo, hasta determinar su
resistencia máxima admisible.
La carga que se aplique para determinar la resistencia a la compresión de un
ladrillo ejercerá el esfuerzo correspondiente, en la misma dirección en que las cargas
o los pesos propios vayan a actuar sobre él en las construcciones. En caso de duda,
esta dirección corresponderá a la menor dimensión del ladrillo.
Existen 3 tipos de ladrillos que tienen que cumplir con las siguientes características:
20
Tabla 2: Requisitos de Resistencia mecánica y absorción de la humedad de ladrillos
cerámicos
Fuente: Norma INEN 0297
Si después de haber realizado cada uno de los ensayos indicados en la tabla N° se
considera que el mampuesto es apto para ser utilizado en la construcción de
mampostería. La resistencia a la compresión nos indica la carga máxima que la pieza
o mampuesto es capaz de soportar, esta se define en base al área que resiste dicha
carga.
Formula N°1:
fp = 𝑃
𝐴
Dónde: fp = es la resistencia a la compresión inicial del mampuesto (MPa)
P= La carga de rotura, en (N)
A= Área de la sección en mm2
Tomando en cuenta el sistema del control de calidad de las piezas es
recomendable tener un factor de corrección como se indica en la norma mexicana
para piezas de producción artesanal en factor Cp es de 0.35 quedando que la
resistencia a la compresión final es igual a:
21
Formula N°2:
fp* = 𝑓𝑝
1+2.5 𝐶𝑝
Tomando en cuenta que fp hace referencia al promedio de mínimo 6 muestras o 6
piezas representativas, ensayadas.
Tabla 3 Características típicas de algunas piezas artificiales
Material
Resistencia a la
compresión
Coeficiente
Peso
Volumétrico
fp* (kg) cm2 de variación Cv (t/m
3)
Tabique rojo de barro
recocido
35-115 10-30 1.30-1.50
Tabique extruido
perforado
verticalmente
150-430 11-25 1.65-1.96
310-570 15-20 1.61-2.06
150-400 11-26 1.66-2.20
Tabique extruido
macizo
375-900 5-16 1.73-2.05
Tabique extruido,
hueco horizontales
75-80 13-18 1.25-1.32
50-80 16-30 1.69-1.78
Boque de concreto:
Ligero 20-50 10-26 0.95-1.21
Intermedio 20-80 7-29 1.32-1.70
Pesado 70-145 7-28 1.79-2.15
Tabicón 45-120 11-35 1.05-1.60
Silicio calcáreo 175-200 11-15 1.79
Fuente: (Ortiz, Espino Márquez, & Olvera Montes, 2011)
22
2.1.5.2 Absorción del Mampuesto
La Absorción es una propiedad que tiene todo material la cual según lo escrito
por (Ortiz, Espino Márquez, & Olvera Montes, 2011) nos indica que “la absorción es
la posible filtración a través del ladrillo y la tendencia a su disgregación. Un ladrillo
poroso es menos resistente que uno más denso. La calidad de esta pieza se logra con
procesos industrializados que, desde luego, varia en las propiedades dependiendo del
tipo de barro utilizado en su proceso y horneado” (p.12).
El procedimiento que se debe seguir en este ensayo lo indica en la Norma NTE
INEN 296 “Ladrillos cerámicos. Determinación de absorción de Humedad.”
RESUMEN:3
“La prueba de absorción consiste en secar cinco mitades de ladrillo y al enfriarse
se pesan. Después de sumergir en agua con temperaturas entre 16 y 30 °C durante 24
horas. Una vez trascurrido dicho tiempo las piezas se sacan y se secan con un trapo
húmedo y se vuelven a pesar inmediatamente, la absorción se calcula con base en el
peso de las unidades secadas por horneado. La absorción se los ladrillos presenta
variaciones que van desde el 1 al 25%, aunque generalmente un que un ladrillo sea
considerado de buena absorción este porcentaje estará siempre bajo el 20%”.
2.1.5.3 Durabilidad
La durabilidad según (Ortiz, Espino Márquez, & Olvera Montes, 2011) indican
que esta propiedad tiene que ver con “los cambios en las condiciones de humedad y
temperatura. Esta propiedad se evalúa con una prueba de congelación –
descongelación, sometidas a muchos ciclos en condiciones saturadas y varios ciclos
de humedecimiento y secado. La pérdida de peso se relaciona con su resistencia.
3 (Ortiz, Espino Márquez, & Olvera Montes, 2011) “Diseño Estructural de Casas Habitación”
23
Estas propiedades indican la calidad de las piezas, ya que los valores de
resistencia de estas, son mayores que la de los elementos de mampostería construidas
con el mismo tipos de piezas” (p.12).
2.1.6 Juntas de Pega
La Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica AIS (2001) concluyeron en
base a su experiencia que las “juntas de pega son los espacio entre ladrillos que van
a ser llenados con mortero. El espesor de junta de pega o mortero no debe ser menor
de 7 mm ni mayor de 13 mm, el espesor promedio ideal es del orden de 10 mm”
(p.12 -23).
Es decir que en las mamposterías que son fabricadas mecanizadamente es
recomendable que la junta sea de 10 a 12 mm, en el caso más real en que la pieza de
mampostería sea elaborada artesanalmente se podrá utilizar hasta 15 mm de junta.
2.1.6.1 Mortero
El mortero es un elemento que sirve para pegar o unir las unidades de
mampostería. Este elemento es colocado en cada una de las juntas verticales y
horizontales que se debe dejar entre cada mampuesto.
“Si bien es cierto el mortero solo ocupa aproximadamente de un 10-20% del total
de la mampostería, pero su efecto en el comportamiento de la pared es mayor que lo
que indica dicho porcentaje”. (Puente Cádenas, Romo Proaño, & Durán , 2006)
Es importante que el mampuesto tenga una buena plasticidad y consistencia para
poderlo colocar de manera adecuada en cada junta, además de esto debe tener una
capacidad de retención de agua para que las unidades de mampostería no absorban la
humedad del mortero.
24
El mortero está constituido principalmente por cemento, arena, agua en ocasiones
se puede aumentar a la mezcla cal y aditivos según sea la resistencia que se requiera.
2.1.6.2 Selección de Mortero en Obra
La norma ASTM C 270 da una guía para seleccionar morteros de mampostería; es
así el mortero tipo M es ideal para mampostería reforzada que está sujeta a grandes
cargas de compresión, es por esto que este mortero es considerado uno de alta
resistencia y buena durabilidad; por su parte el de tipo S alcanza también altas
resistencias de adherencia y es utilizado para la mampostería que resiste cargas
compresivas normales. El mortero tipo N se caracteriza porque es utilizado en
estructuras de mampostería interna o divisorias que no están sujetas a grandes
cargas, este mortero es considerado de medianas resistencias que ayuda a la
trabajabilidad y economía del cliente, finalmente el mortero tipo O es una de baja
resistencia que se utiliza en paredes que no están sujetas a cargas.
En este trabajo de investigación se hará referencia al mortero tipo S que es ideal
para el levantamiento de paredes tanto de bloque como de ladrillo y ofrecen una gran
resistencia para estructuras sujetas a cargas compresivas normales.
Tabla 4. Morteros para mamposterías
Fuente: American Society for Testing and Materials, ASTM C270
25
Además de estas clasificaciones existen otras en base a la experiencia adquirida, a
continuación se indica los tipos de morteros, su dosificación, y usos más frecuentes.
Tabla 5. Cuadro de Morteros4
Dosificación
Cemento Arena Agua
Usos
kg m3 m
3
1:0 1352 -- 0.57
Pasta de Cemento colocación de
Azulejos, cerámica, porcelanatos,
mosaicos, vítreo.
1:2 583 1 0.26 Unión de tubos de cemento
1:3 458 1.11 0.25
Colocación de baldosas, gres,
tejuelas, masillado de terrazas y
cubiertas. Enlucidos de cajas de
revisión.
1:4 355 1.18 0.24
Masillado de losas de entrepisos,
Mampostería de piedra, colocación de
marcos de puertas y ventanas.
1:5 285 1.22 0.24 Mampostería de ladrillos y de bloque
1:6 240 1.26 0.23 Enlucidos en General
1:8 182 1.3 0.23 Trabajos secundarios
1":0 875 -- 0.57
Pasta de cementina, alisado de
enlucidos.
Fuente: Apuntes de Construcción I
4 Apuntes de Construcciones I, Ing. José Jiménez
26
2.1.6.3 Mortero Según la Norma ASTM C270
Los morteros se clasifican en 4 tipos que son: M ; S; N y O. Y de estos se
subclasifican por proporción y por propiedades, el más utilizado es por propiedades.
Tabla 6 Clasificación de Mortero por propiedades
Fuente: ASTM C270
Resistencia a compresión del mortero
La resistencia a la compresión del mortero es la principal propiedad que se tiene
que tomar en cuenta para la mampostería.
Según (Ortiz, Espino Márquez, & Olvera Montes, 2011) “La propiedad de los
morteros que más influye en el comportamiento estructural de los elementos de
mampostería son su deformabilidad y adherencia con las piezas; asimismo, de la
deformabilidad depende en gran medida las deformaciones totales del elemento y en
parte su resistencia a carga vertical” (p.13)
Para calcular la resistencia a la compresión del mortero se hace referencia a la
NTE INEN 488 en la que se indica la manera de elaborar la mezcla de mortero y en
la ASTM C 780 en la que hace referencia al ensayo de compresión.
27
Cabe indicar que para la prueba de compresión de morteros, como bien lo indica
la norma se fabrican cubos de la mezcla de 5 cm de arista, y las cantidades de cada
elemento que forman el mortero deberán ser las mismas cantidades de la mezcla a
utilizarse en la construcción de la mampostería.
El esfuerzo resistente fJ de cada cubo se obtiene dividiendo la fuerza máxima
resistida entre el área de la superficie cargada.
Formula N°3:
fJ = 𝑃
𝐴
Dónde: fJ es la resistencia a la compresión inicial (MPa)
P= La carga de rotura, en (N)
A= Área de la sección en mm2
Tomando en cuenta el sistema del control de calidad de los cubos es
recomendable tener un factor de corrección como se indica en la norma mexicana,
quedando que la resistencia a la compresión final es igual a:
Formula N°4:
fJ * = fJ
1+2.5 𝐶𝐽
Tomando en cuenta que fJ hace referencia al promedio de mínimo 3 muestras,
cada muestra de al menos tres cubos de mortero.
Dónde: fJ * = es la resistencia a la compresión final en (MPa)
CJ = es el coeficiente de variación de la resistencia CJ =0.2
28
Tabla 7 Proporcionamiento y resistencia de diseño a la compresión de diversos tipos
de mortero
Tipo de
Mortero
Partes de
cemento
Partes de
cemento de
albañilería
Partes de
Cal
Partes de
Arena
fJ * en
kg/cm2
I
1 -- 0 a 1/4 No menor a
2.25 ni más
de 3 veces
la suma de
cementantes
en volumen
--
1 0 a 1/2 -- 125
II
1 -- 1/4 a 1/2 --
1 1/2 a 1 -- 75
III 1 -- 1/2 a 1 1/4 40
Fuente: (Ortiz, Espino Márquez, & Olvera Montes, 2011)
2.2 Propiedades Mecánicas de los elementos de mampostería
2.2.1 Arena Agregado Fino
La arena es uno de los materiales más utilizados en la construcción, este resulta
de la desintegración natural o artificial de rocas. Se considera que es un agregado
fino o arena cuando la mayoría de partículas que conforman dicho agregado son
menores a 5 mm.
Para determinar las dimensiones de las partículas estas deben pasar por el tamiz
N°4, todo lo que pase dicho tamiz es considerado como agregado fino.
29
2.2.2 Colorimetría
Para determinar la cantidad de materia orgánica o impurezas orgánicas que se
tiene en el agregado fino se debe realizar el ensayo de colorimetría, segu lo que se
indica en la norma NTE INEN 855.
Este ensayo consiste básicamente en la Comparación de colores de la muestra
ensayada con una solución o escala de colores normalizada.
Resumen de NTE INEN 855: “A una muestra de árido fino se le agrega una
solución normalizada de hidróxido de sodio, se la agita y luego de 24 horas se
compara el color del líquido que sobrenada la muestra con el color de la solución
normalizada o con el comparador de colores para determinar si la muestra contiene
impurezas orgánicas inapropiadas”.
Fotografía 27. Representación de colores estándar en vidrio a contra luz
Fuente: (Saborío C, 2015)
Tabla 8. Vidrios de colores estándar
Fuente: (Saborío C, 2015)
30
Dependiendo del color obtenido en este ensayo se podrá determinar si el agregado
fino es óptimo para ser utilizado en el diseño, considerando que es aceptable va hasta
el color Numero 2, mayores a esta se consideran que tiene alto contenido de materia
orgánico que es caso de ser utilizado disminuirá la resistencia final en este caso del
mortero.
Esto podemos conocerlo más afondo la norma NTE INEN 0866 “Determinación
del efecto de las impurezas orgánicas en la resistencia de morteros”.
2.2.3 Granulometría
La granulometría se refiere a la distribución de los tamaños de las partículas de
un agregado, tal como se determina por análisis de tamices. Es la medición de los
granos de una formación sedimentaria y el cálculo de la abundancia de los
correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala
granulométrica.5
La distribución de los tamaños de las partículas se realiza mediante el empleo de
mallas de aberturas cuadradas, de los tamaños siguientes: 3/8”, Números 4, 8, 16, 30,
50 y 100 respectivamente. La prueba consiste en hacer pasar la muestra a través de
dichas mallas y se determina el porcentaje de material que se retiene en cada una.6
Los resultados de la prueba se grafican junto con los límites que especifican los
porcentajes aceptables para cada tamaño, a fin de verificar si la distribución de
tamaños es adecuada.
Este ensayo Granulometría es un ensayo que se tiene que realizar en base a la
norma NTE INEN 0696 que está basada en la norma ASTM C 136-06.
5Recuperado: https://www.ecured.cu/Granulometr%C3%ADa
6 Recuperado: http://www.galeon.com/matcon/lab03/granulo.doc.
31
Tabla 9. Límites granulométricos del árido para uso de morteros para mampostería
Fuente: NTE INEN 2536 Áridos para uso de morteros
2.2.3.1 Módulo de finura7
El módulo de finura del agregado fino, es el índice aproximado que nos describe
en forma rápida y breve la proporción de finos o de gruesos que se tiene en las
partículas que lo constituyen.
El módulo de finura de la arena se calcula sumando los porcentajes acumulados
en las mallas siguientes: Numero 4, 8, 16, 30, 50 y 100 inclusive y dividiendo el total
entre cien. Se puede decir que el módulo de finura es un indicador de la finura de un
agregado: cuanto mayor sea el módulo de finura, más grueso es el agregado.
Según la Norma INEN 2536 nos indica que: “Si el módulo de finura varía en más
de 0,20 del valor asumido en la selección de las proporciones para el mortero, el
7 Recuperado: http://www.galeon.com/matcon/lab03/granulo.doc.
Tamiz
Porcentaje pasante
Arena
Natural
Arena Elaborada
4.75 mm (N° 4) 100 100
2.36 mm (N° 8) 95 a 100 95 a 100
1.18 mm (N° 16) 70 a 100 70 a 100
600 mm (N° 30) 40 a 75 40 a 75
300 mm (N° 50) 10 a 35 20 a 40
150 mm (N°100) 2 a 15 10 a 25
75 mm (N° 200) 0 a 5 0 a 10
32
agregado fino debe ser rechazado, a menos que se realicen ajustes adecuados en las
proporciones para compensar el cambio en la graduación”
MF = 𝛴% 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑜𝑠 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑐𝑒𝑠 𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑑𝑜𝑠
100
Calculo típico:
MF = 1%+3%+81%
100= 0.85
2.2.4 Masa unitaria o peso volumétrico suelta y apisonada del agregado fino
En este ensayo se determinara la masa por unidad de Volumen de una muestra de
agregado fino.
Es la relación existente entre el peso de una muestra de agregado compuesta de
varias partículas y el volumen que ocupan esas partículas agrupadas dentro de un
recipiente de volumen conocido; de tal manera que al colocar el agregado dentro el
recipiente se tendrá un acomodamiento de las partículas en que el menor volumen de
espacios entre partícula y partícula se logra cuando se coloca la mayor cantidad
posible de piedras, lo cual depende, del tamaño, la granulometría, la forma y la
textura del agregado.8
Esta es una característica que es determinante en el diseño de mezclas ya sea en
hormigón o en mortero.
8 Recuperado: https://es.scribd.com/doc/151529509/Masa-Unitaria-de-Los-Agregados
33
2.2.4.1 La Masa Unitaria Suelta9
Es el peso de la cantidad necesaria de agregado que llena un recipiente de
volumen conocido. Físicamente es el volumen ocupado por el agregado y los vacíos
entre sus partículas. Este ensayo está basado en la Norma NTE INEN 858.
2.2.4.2 La Masa Unitaria Compactada
Es el peso de la cantidad necesaria de agregado (fino) que llena un recipiente de
volumen conocido. Físicamente es el volumen ocupado por el agregado sin vacíos
entre sus partículas. Este ensayo está basado en la Norma NTE INEN 858.
2.2.5 Densidad, Densidad Relativa (Gravedad Específica)
La densidad en la masa por unidad de volumen de un agregado generalmente esta
expresada en kg/m3.
Densidad (SSS): Masa de las partículas del árido, saturado superficialmente seco,
por unidad de volumen, incluyendo el volumen de poros impermeables y poros
permeables llenos de agua, sin incluir los vacíos entre partículas.10
Densidad Relativa (Gravedad Específica) SSS: Relación entre la densidad
(SSS) de los áridos y la densidad del agua destilada una temperatura determinada.6
Resumen según la Norma NTE INEN 0856: “Se sumerge en agua por 24 h ± 4
h, una muestra de árido previamente secada, hasta conseguir una masa constante, con
el propósito de llenar con agua sus poros. Se retira la muestra del agua, se seca el
agua superficial de las partículas y se determina su masa. Luego, se coloca la
muestra (o parte de esta) en un recipiente graduado y se determina el volumen de la
muestra por el método gravimétrico o volumétrico; finalmente, la muestra se seca al
9 Recuperado: http://www.galeon.com/matcon/lab02/pesovolu.htm
10 Norma NTE INEN 0856 “Áridos, Determinación de la densidad, Densidad Relativa y Absorción
del Árido fino”
34
horno y se determina nuevamente su masa. Utilizando los valores de masa obtenidos
y mediante las fórmulas de este método de ensayo, es posible calcular la densidad, la
densidad relativa (gravedad específica) y la absorción”.
2.2.6 Capacidad de Absorción
La cantidad de agua absorbida estima la porosidad de las partículas de agregado.
Este ensayo nos permite conocer la cantidad de agua que puede ser alojada por el
agregado, en ocasiones se emplea como un valor que se especifica para aprobar o
rechazar el agregado en una cierta aplicación. (Contructor Civil, 2010)
%𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 =Masa sss − Masa seca
Masa seca𝑥100
2.2.7 Cemento11
“El cemento es una mezcla conglomerante elaborada a partir de la hidratación en
agua de caliza y arcilla molidas. Se mezclan los componentes secos y, luego de su
hidratación, ha de aplicarse prontamente, pues su secado es relativamente rápido.
Esta mezcla hidratada propicia una pasta flexible y plástica, muy uniforme (si los
secos han sido bien molidos, claro) que al secar o fraguar adquiere una dureza y una
resistencia únicas” (Euge, 2011)
2.2.7.1 Densidad Aparente12
La densidad aparente del cemento se define como el peso de las partículas de
cemento más el aire entre las partículas por unidad de volumen. La densidad
aparente del cemento puede variar considerablemente, dependiendo de la
11
El cemento que se va a utilizar para morteros se rige a la Norma NTE INEN 2615 12
Densidad Aparente del Concreto. Recuperado: http://notasdeconcretos.blogspot.com
35
manipulación y almacenamiento del cemento. Para determinar esta propiedad se
debe tener en cuenta la Norma NTE INEN 156.
𝐷𝐴𝑝 𝑑𝑒𝑙 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =M sueta
V recipiente
2.2.7.2 Densidad Real del Cemento13
El peso específico relativo o densidad Real del cemento es la relación entre el
peso de un volumen dado de material a cierta temperatura, al peso de un volumen
igual de agua a esa misma temperatura. En este caso, la temperatura a la cual se haga
la prueba no ocasiona mucha diferencia en los resultados; pero es importante que la
temperatura del frasco, del líquido y del cemento se mantenga constante durante toda
la práctica. (Americana, 2006)
Actualmente existen dos procedimientos para determinar esta propiedad según lo
que establecen las normas INEN, estos métodos son:
1.- Método de Le Chetelier: según la norma NTE INEN 156
Resumen:14
“La determinación de la densidad de cemento hidráulico consiste en
establecer la relación entre una masa de cemento y el volumen del líquido no
reactivo que esta masa desplaza en el frasco de Le Chatelier”.
2.- Método del Picnómetro, según la norma NTE INEN 0856
“Llenar parcialmente el picnómetro con agua. Introducir en el picnómetro 500 g ±
10 g de árido fino saturado superficialmente seco, preparado como se describe en el
numeral 5.4 y llenar con agua adicional hasta aproximadamente el 90% de su
13
Determinación del Peso Específico del Cemento. Recuperado: http://www.uca.edu.sv/mecanica-
estructural/materias/materialesCostruccion 14
Norma NTE INEN 156. CEMENTO HIDRÁULICO, DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD.
36
capacidad. Agitar el picnómetro como se describe, manualmente o
mecánicamente”.15
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑅𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = ᴘ(𝑔
𝑐𝑚3) =
Masa del cemento
Volumen desplazado
2.2.7.3 Consistencia Normal del Cemento
Es la cantidad de agua necesaria para que la pasta de cemento alcance una fluidez
óptima y una plasticidad ideal. Los valores típicos de la consistencia normal están
entre 23% y 33%. Este ensayo generalmente se utiliza para determinar el
tiempo de fraguado, la estabilidad de volumen, el calor de hidratación y la resistencia
mecánica.
Resumen según la norma NTE INEN 157
“La determinación de la consistencia normal de los cementos hidráulicos se basa
en la resistencia que opone la pasta de cemento a la penetración de la varilla del
aparato de Vicat en un tiempo normalizado”.
𝐶𝑜𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐 𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝐶(%) =Masa de agua (g)
Masa de cemento (g)
2.3 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA MAMPOSTERÍA
Las propiedades mecánicas más representativas en la mampostería en el Ecuador
están definidas por la resistencia a la compresión ƒ’m, la resistencia a cortante en las
juntas Ʈo, la resistencia a la compresión diagonal Sv, el módulo de elasticidad Em, el
módulo de cortante Gm.
Además es importante seleccionar una muestra representativa del mampuesto y
ensayar a compresión, estos elementos de manera individual.
15
Norma NTE INEN. Áridos. Determinación de la densidad, Densidad relativa (Gravedad Especifica)
y Absorción del Árido fino.
37
2.3.1 Resistencia a la Compresión de la mampostería
La resistencia a la compresión de un tipo de mampostería viene dado por la
capacidad que tiene un murete de 60mm x60 mm de resistir a una carga externa
hasta que ocurra la falla del mismo.
Según Roberto Meli P. profesor investigador de la facultad de ingeniería, UNAM
establece que la mampostería al estar conformada por dos elementos que tienen
distintas características esfuerzos-deformación, al estar unidos en un solo elemento
estos subelementos bajo compresión axial actúan de manera diferente que si estos se
encontraran libres. En el caso del mortero este es más deformable que los
mampuestos los cuales actúan como piezas rígidas.
“Además que la adherencia y la fricción en las caras de contacto entre los dos
elementos impiden el deslizamiento relativo y obliga a que los dos tengan una misma
deformación transversal”
Para adoptar esta posición el mortero sufrirá compresiones en ambas direcciones
transversales, quedando en un estado de compresión triaxial y por otro lado el
mampuesto sufrirá tensiones transversales.
En el caso de la resistencia del cada uno de los elementos tenemos que del
mortero aumenta con respecto a la que tendría en una prueba de compresión simple,
mientras que disminuirá la del material más rígido debido a las tensiones
transversales. A esto se le conoce como efecto de junta.
2.3.1.1 Cálculo del Esfuerzo a Compresión de la Mampostería
Área Neta: el área neta se refiere al área en donde se aplicó la fuerza, es decir el
área que estuvo en contacto, en el caso de los muretes realizados el área de contacto
38
de las caras no son exactamente iguales, considerando esto se tendrá que hacer
promedio de las dimensiones de las caras del murete.
Formula N°5:
AN1 = L x W
Entendiéndose que AN es el área neta del murete y está dada en cm2, L es el
promedio del largo de las caras del murete en cm y W es el promedio del ancho de
las caras del murete.
Esfuerzo a la compresión inicial: el esfuerzo a la compresión será el resultado de
dividir la carga máxima que resistió el murete de prueba (antes de la falla), para el
área neta.
Formula N°6:
fm= 𝑷
𝐀𝐍𝟏
Entendiéndose que fm es la resistencia a la compresión inicial del murete en
MPa, P es la fuerza máxima en Néwtones y AN es el área neta de la cara en contacto
del murete dada en mm2.
Es importante tener en cuenta que en obra no se cuenta con una sola área bruta,
sino que esta varia de acuerda a la necesidad, es por esto que se debe hacer una
corrección para asemejar los datos obtenidos a la realidad, para esto usaremos el
factor de corrección.
Formula N°7:
fm*= 𝒇𝒎
𝟏+𝟐.𝟓 𝑪𝒎
39
Dónde: fm* es igual a el esfuerzo a compresión final del murete (MPa)
Cm es igual al coeficiente de variación de la resistencia Tabla N° 10
Tabla 10. Factor de corrección Cm relación altura a espesor
Relación Altura
espesor
2 3 4 5
Cm 0.75 0.90 1.00 1.05
Fuente: Norma mexicana NMX-C-464-onncce-2010
Se tiene como referencia de algunas resistencias a la compresión de la mampostería
en base a la compresión del mampuesto y del tipo de mortero.
Tabla 11. Resistencia de diseño a compresión de mampostería en ladrillo
Fuente: Norma mexicana NMX-C-464-onncce-2010
fp* fm*, MPa (kg/cm2)
MPa
(kg/cm2)
Mortero
I
Mortero
II
Mortero
III
6 (60) 2(20) 2(20) 2(20)
7.5(75) 3(30) 3(30) 2.5(25)
10(100) 4(40) 4(40) 3(30)
15(150) 6(60) 6(60) 4(40)
20(200) 8(80) 7(70) 5(50)
30(300) 12(120) 9(90) 7(70)
40(400) 14(140) 11(110) 9(90)
>50(500) 16(160) 13(130) 11(110)
Para valores intermedios de fp se deberá interpolar linealmente
40
Tabla 12. Resistencia de diseño a compresión de mampostería según el tipo de
mampuesto
Fuente: Norma mexicana NMX-C-464-onncce-2010
16
Tabique ese ladrillo de barro, estos pueden ser huecos o macizos.
Tipo de Pieza
fm*, MPa (kg/cm2)
Mortero
I
Mortero
II
Mortero
III
Tabique16
de barro
recocido (fp* >6
MPa, 60 kg/cm2)
1.5(15) 1.5(15) 1.5(15)
Tabique de barro
con huecos (fp* >12
MPa, 120kg/cm2)
4(40) 4(40) 3(30)
Bloque de
concreto(pesado)
(fp* >10 MPa,
100kg/cm2)
2(20) 1.5(15) 1.5(15)
Tabique de concreto
(fp* >10 MPa,
100kg/cm2)
2(20) 1.5(15) 1.5(15)
Con peso volumétrico neto, en estado seco, no menor que 2000 kg/m3
41
2.3.1.2 Forma de Falla por compresión Axial 17
Las fallas que suelen presentarse en este tipo de ensayo son por aplastamiento de
las piezas de mampostería esto debido a los esfuerzos de compresión axial, pero otra
de las fallas es por agrietamiento vertical que se produce por las deformaciones
transversales que acompaña a la deformación longitudinal y que en las piezas pueden
verse incrementadas por el efecto de junta, cuando el agrietamiento vertical se
vuelve excesivo, este produce la inestabilidad del elemento de mampostería y su
falla.
Existe fallas por esbeltez esto es que si el conjunto tiene poco esbeltez, la falla se
producirá a través de grietas inclinadas en una forma muy similar a como ocurre en
los cilindros de hormigón, en el caso de que el conjunto sea esbelto los efectos de
restricción serán poco importantes en la zona central del mismo y este fallará a través
de grietas verticales.
2.3.1.3 Módulo de elasticidad
“El módulo de elasticidad es un paramento característico de cada material, el cual
nos indica la relación existente entre los incrementos del esfuerzo axial y los
incrementos de deformación longitudinal unitaria, todo esto en la zona elástica de
dicho material”. (Peréz Gonzáles, 2014)
(Ortiz, Espino Márquez, & Olvera Montes, 2011) Sostienen que: “el módulo de
elasticidad se obtiene aplicando fuerza de compresión en etapas sucesivas y
midiendo la deformación unitaria mediante extensómetros mecánicos o eléctricos
(strain gages)” (p.15).
17
Propiedades Mecánicas de la Mampostería por Roberto Meli P.
42
Es posible definir el módulo de elasticidad a partir del diseño a la compresión de
la mampostería, según en la Norma Mexica C-464 se tiene que para mampostería de
piezas de barro y otras piezas que no sean hormigón, este módulo será.
Formula N°8:
Em= 600 fm* (MPa) ; según la Norma Mexicana C-464
Em=750 fm* (MPa) ; según la NEC-SE-MP
2.3.2 Resistencia a la compresión diagonal
El ensayo de resistencia a la compresión diagonal es uno de los más importantes
ensayo de la mampostería esto se debe a que el conjunto es evaluado a compresión
al igual que el ensayo de resistencia a la compresión, la diferencia radica en que el
murete a ensayar es colocado en un ángulo de 45° esta posición es una forma de
inducir esfuerzos cortantes a la mampostería.
La Resistencia a la compresión Diagonal “Vm o Sv” según la norma mexicana la
resistencia a la compresión diagonal es igual a la resistencia a los 28 días de edad
del murete, está definida por la relación que existe entre la carga máxima soportada
por el murete en posición de 45° antes de la falla, para el área bruta de la diagonal.
Fotografía 28. Detalle del ensayo de tensión diagonal18
Fuente: Norma mexicana NMX-C-464-onncce-2010
18
Lc es el diámetro del murete a ensayar, también se lo representa con la letra D y t es el espesor que
tiene dicho número fig. 26.
43
Área Neta: el área bruta de la diagonal que es el espesor del murete “t” por la
longitud diagonal “Lc” del murete.
Formula N°9: AN2= t xLc
Esfuerzo a la compresión diagonal inicial: “Vm”
Vm=𝑷
𝑨𝒏𝟐
Teniendo en cuenta que no siempre en obra se cuenta con un buen control de
calidad se tomara en consideración esto a través de la siguiente ecuación:
Formula N°10:
Vm*= 𝑽𝒎
𝟏+𝟐.𝟓 𝑪𝒗
Donde Vm* es el Esfuerzo a la compresión diagonal final del murete ensayado y
Cv en coeficiente de variación de los esfuerzos resistentes de los muretes ensayados,
que no será menor a 0,20.
Tabla 13. Resistencia de diseño a compresión diagonal para algunos tipos de
mampostería
Fuente: Norma mexicana NMX-C-464-onncce-2010
44
2.3.2.1 Módulo de cortante
El módulo de corte es un paramento característico de cada material, el cual nos
indica la relación existente entre los incrementos del esfuerzo cortante y los
incrementos de deformación longitudinal unitaria, todo esto en la zona elástica de
dicho material.
El módulo del cortante podrá ser determinado de dos formas de la experimental o a
partir del módulo de elasticidad de la mampostería, si el caso es el segundo se tendrá
en cuenta que el módulo de elasticidad también fue obtenido de una manera
empírica.
Formula N°11:
Módulo de cortante: Gm = 0.4 Em
Fotografía 29. Grafico del Módulo de cortante
Fuente: (Ricci Ruiz, 2014)
45
2.3.3 Resistencia al Aplastamiento19
Cuando una carga concentrada se transmite directamente a la mampostería, el
esfuerzo de contacto no excederá de 0.6fm*.
2.3.4 Resistencia a la tensión
La resistencia a la tensión se considera que es nula ya que en la mampostería solo
se considera esfuerzos de tensión perpendiculares a las juntas de pega.
2.4 MARCO LEGAL
2.4.1 Norma Ecuatoriana de la Construcción 2015, Capítulo 6 de “Mampostería
estructural Confección y ensayo de prismas de mampostería”
Alcance y campo de aplicación
Este anexo establece el método para la confección de prismas de mampostería y
para efectuar el ensayo de comprensión.
Aparatos
a) Prensa de ensayo:
Debe tener la rigidez suficiente para transmitir los esfuerzos del ensayo sin alterar
las condiciones de distribución y dirección de la carga. Debe tener un sistema de
rótula que permita hacer coincidir la resultante de la carga aplicada con el eje del
prisma. Las superficies de aplicación de la carga deben ser lisas y planas; no se
aceptan desviaciones con respecto a plano mayor de 0.015 mm en 100 mm, medidos
19
Norma Mexicana NMX-C-404-ONNCCE-2012
46
en cualquier dirección. Las dimensiones de las aristas de las placas de carga deben
ser mayores o iguales a las aristas del prisma.
NOTA: En caso de usar placas suplementarias para aumentar la dimensión de las
placas de carga de la prensa, éstas deben tener superficies rectificadas de acuerdo
con el literal (c) de 6.A.1.1, espesor mayor o igual a 50mm y dureza mayor o igual a
la de las placas de la prensa.
La sensibilidad de la prensa debe ser tal que la menor división de la escala de
lectura sea menor o igual al 1% de la carga máxima.
La exactitud de la prensa debe tener una tolerancia de ±el 1% de la carga
dentro del rango utilizable de la escala de lectura.
La prensa debe contar con dispositivos de regulación de la carga que
permitan aplicarla como se indica en 6.A.1.5 (d).
b) Regla graduada: La regla graduada o cinta metálica de medir debe contar con una
escala graduada en mm.
Dimensiones del prisma
c) Espesor: El espesor del prisma debe ser igual al espesor de los muros y vigas de la
estructura.
d) Longitud: La longitud del prisma debe ser mayor o igual al espesor y a la longitud
de la unidad de albañilería.
e) Altura: La altura del prisma debe cumplir con las siguientes condiciones:
Incluir un mínimo de tres hiladas; y
El cociente entre la altura y el espesor debe ser mayor o igual a 3
Construcción de prismas en laboratorio y en obra
Los prismas deben construirse reflejando, tanto como sea posible, las condiciones
y calidad de los materiales y mano de obra que se tendrán efectivamente en la
47
construcción. En este aspecto, se tendrán especialmente en cuenta la consistencia y el
tipo de mortero, el contenido de humedad de las unidades, el espesor y el trabajo de
juntas y el relleno de los huecos con hormigón de relleno.
Los huecos de las unidades deben llenarse con hormigón de relleno sólo en el caso
que en la obra estén todos llenos. La colocación del hormigón de relleno en los
huecos debe hacerse desde el extremo superior, dos días después de construido el
prisma, usando el mismo método de compactación usando en la obra.
Los prismas construidos en la obra deben protegerse y transportarse de manera tal
que se eviten los golpes y caídas.
a) Curado de los prismas
Los prismas construidos en laboratorio deben almacenarse cubriéndose con
polietileno durante los primeros 14 días. Durante las últimas semanas deben
mantenerse descubiertos en las condiciones ambientales del laboratorio. Los prismas
construidos en la obra deben mantenerse en ella por un plazo no inferior a los catorce
días, en condiciones similares a los elementos que representan. Después que los
prismas hayan sido despachados al laboratorio, el curado debe realizarse
manteniéndolos descubiertos en las condiciones ambientales del laboratorio hasta el
momento del ensayo.
b) Refrentado de las caras de apoyo
El prisma debe refrentarse en sus extremos con una pasta de yeso. El espesor
promedio de la capa de refrentado debe ser menor o igual a 3.5mm. La capas de
refrentado deben colocarse por lo menos 24 horas antes de efectuar el ensayo. La
pasta de yeso debe tener una resistencia a la comprensión mayor o igual a 35MPa en
el momento del ensayo. Esta resistencia debe determinarse usando la norma
correspondiente ASTM C270.
48
c) Edad de ensayo
Los prismas deben ensayarse, en general, a la edad de 28 días, la cual se
considera como edad de referencia.
Carga máxima registrada, N;
Resistencia prismática, en MPa ;
Observaciones relativas al modo de falla y cualquier otra información
específica del ensayo que sea útil para su mejor interpretación
Confección y ensayo de muretes de mampostería
Alcance y campo de aplicación:
Este anexo establece el método para la confección de muretes de mampostería y
para efectuar el ensayo de compresión diagonal. El ensayo de comprensión diagonal
de muretes de mampostería se efectúa aplicando una carga de comprensión según
una diagonal del murete, hasta llegar a la rotura.
Aparatos
a) Prensa de ensayo
Debe tener rigidez suficiente para transmitir los esfuerzos del ensayo sin alterar
las condiciones de distribución y dirección de la carga.
Debe tener un sistema de rótula que permita hacer coincidir la resultante de la
carga aplicada con la diagonal cargada del murete.
Las superficies de aplicación de la carga deben ser lisas y planas; no se aceptan
desviaciones con respecto al plano, mayores que 0.015 mm en 100 mm, medidas en
cualquier dirección.
Las dimensiones de las aristas de las placas de carga deben ser mayores que las
dimensiones del cabezal de aplicación de la carga.
49
NOTA: En caso de usar placas suplementarias para aumentar la dimensión de las
placas de carga de la prensa, éstas deben tener superficies rectificadas de acuerdo
con el literal 3 de B.1, espesor mayor o igual a 50 mm y dureza mayor o igual a la de
las placas de la prensa.
La sensibilidad de la prensa debe ser tal que la menor división de la escala de
lectura sea menor o igual al 1% de la carga máxima.
La exactitud de la prensa debe tener una tolerancia de ± el 1% de la carga
dentro del rango utilizable de la escala de lectura.
La prensa debe contar con dispositivos de regulación de la carga que
permitan aplicarla como se indica en el aparato “Ensayo” expuesto más
adelante.
b) Regla graduada: La regla graduada o cinta metálica de medir debe contar
con una escala graduada en mm.
c) Cabezales para aplicar la carga: Estos aparatos de acero se utilizan para
aplicar la carga en la dirección de la diagonal del murete, como se muestra en
la Fotografía 6.B.1. La longitud de repartición de la carga aplicada debe ser
menor o igual a 150mm para evitar los efectos de confinamiento en el
murete.
El ancho del cabezal debe ser igual al espesor del murete más 25mm.
d) Dimensiones del murete
Espesor: El espesor del murete debe ser igual al espesor de los muros de la
estructura.
50
Longitud de la arista del murete: La longitud de la arista del murete debe ser
mayor o igual a 60 cm, debiendo tener el murete por lo menos cuatro hiladas.
e) Construcción de muretes en laboratorio y en obra
Los muretes deben construirse reflejando las condiciones y calidad de los
materiales y mano de obra que se tendrán efectivamente en la construcción.
En este aspecto, se tendrán especialmente en cuenta la consistencia y el tipo
de mortero, el contenido de humedad de las unidades, el espesor y el trabajo
de las juntas.
Los huecos de las unidades deben llenarse sólo en el caso que en la obra
estén todos llenos. La colocación del material de relleno den los huecos debe
hacerse usando el mismo método de compactación usado en la obra.
Los muretes construidos en la obra deben protegerse y transportarse de
manera tal que se evitan los golpes y caídas.
Curado de los muretes: Los muretes construidos en laboratorio deben
almacenarse cubriéndose con polietileno durante los primeros 14 días. Durante las
últimas semanas deben mantenerse descubiertos en las condiciones ambientales del
laboratorio.
Los muretes construidos en la obra deben mantenerse en ella por un plazo no
inferior a 14 días, en condiciones similares a los elementos que representan. Después
que los muretes hayan sido despachados al laboratorio, el curado debe realizarse
manteniéndolos descubiertos en las condiciones ambientales del laboratorio hasta el
momento del ensayo.
51
Refrentado de las zonas de apoyo del cabezal
El murete debe refrentarse en las zonas de apoyo de los cabezales con una pasta
de yeso. El espesor promedio de la capa de refrentado debe ser menor o igual a 4
mm. Las capas de refrentado deben colocarse por lo menos 24 h antes de efectuar el
ensayo.
La pasta de yeso debe tener una resistencia a la comprensión mayor o igual a 35 MPa
en el momento del ensayo. Esta resistencia debe determinarse usando la
correspondiente norma ASTM C270.
f) Edad de ensayo: Los muretes deben ensayarse, en general, a la edad de 28
días, la cual se considera como edad de referencia.
g) Medición del murete: Espesor y longitud de la arista
El espesor y la longitud de la arista del murete deben determinarse con el promedio
de las mediciones realizadas en los cuatro lados del murete.
Las medidas del murete deben expresarse en mm con aproximación a 1 mm.
h) Ensayo: El procedimiento debe consultar las siguientes etapas:
Limpiar la superficie de las placas de carga, la superficie de las placas de
apoyo de los cabezales y las superficies del refrentado;
Colocar el cabezal inferior sobre la placa de carga inferior;
Colocar el murete sobre el cabezal inferior alineando su diagonal vertical con
el centro de la placa de carga;
Colocar el cabezal superior y asentar la placa de carga superior sobre el
cabezal;
Aplicar la carga en forma continua, sin choques, a una velocidad uniforme,
de modo que el ensayo demore entre 3 y 4 min en alcanzar la carga de
agrietamiento diagonal;
52
Registrar la carga de agrietamiento diagonal, expresándola en N.
i) Resistencia básica de corte
La resistencia básica de corte debe calcularse como el cociente entre la carga de
agrietamiento diagonal y el área bruta de la sección diagonal del murete.
j) Los resultados deben expresarse en MPa con una aproximación inferior o
igual a 0.01 MPa.
Informe de resultados
El informe debe incluir los siguientes antecedentes para cada uno de los muretes:
Fecha y edad en el momento del ensayo;
Espesor medio del murete;
Longitud media de la arista del murete;
Defectos exteriores del murete;
Carga de agrietamiento diagonal;
Resistencia básica de corte, calculada según el aparato precedente, en MPa;
Observaciones relativas al modo de falla y cualquier otra información
específica del ensayo que sea útil para su mejor interpretación;
Referencia a esta norma.
53
2.4.2 NORMAS TOMADAS PARA LA INVESTIGACIÓN
Norma: NTE INEN 2619: Bloques huecos de hormigón, unidades
relacionadas y prisma para MAMPOSTERÍA REFRENTADO PARA
EL ENSAYO A COMPRESIÓN.
Norma: NTE INEN 488: Cemento hidráulico. DETERMINACIÓN DE
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN EN DE MORTEROS EN
CUBOS DE 50 MM DE ARISTAS.
Norma NTE INEN 639: MUESTREO Y ENSAYOS, Ensayos de las
unidades de Mampostería.
54
3 CAPITULO III: METODOLOGÍA
3.1 Enfoque y técnicas de investigación
El presente proyecto de investigación consta de dos partes fundamentales que son
la etapa de campo y posteriormente la etapa experimental.
3.1.1 Etapa de Campo
Tras el sismo del 16 de abril de 2016 ocurrido en el territorio Ecuatoriano, hubo
convocatorias a estudiantes de la carrera de ingeniería civil, es así que con los
respectivos permisos obtenidos por el Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda
“MIDUVI” y por la Universidad Central del Ecuador fue posible que desde el 20 de
abril hasta el 14 de mayo de 2016 se realizaran visitas a toda la provincia de Manabí,
y que el 30 de abril de 2016, se realizó la visita a la zona cero de la ciudad de
Portoviejo. Esta visita tubo dos propósitos fundamentales para esta investigación:
a) La recuperación y transporte de los materiales que fueron usados para la
construcción de mampostería en la ciudad de Portoviejo, estos materiales fueron la
arena de mar y el mampuesto Jaboncillo (Burrito). El material recuperado hace
referencia al tipo de vivienda predominante de la zona cero, que según la visita
preliminar se observó que en su mayoría eran viviendas unifamiliares hasta 2
plantas.
b) La evaluación visual rápida de algunas edificaciones de la zona cero, esta
información fue recopilada en el formulario propuesto por la “Guía Técnica para la
Investigación de Edificaciones Después de un Sismo”, proporcionados por la misma
institución. En estos formularios se evidenciaron las fallas constructivas en los
edificios analizados; los mismos que se encuentran en la sección de Anexos 6.1, a
continuación citamos un ejemplo.
55
56
57
3.1.2 Etapa Experimental
Una vez recuperado tanto el material usado en la ciudad de Portoviejo (arena de
mar y jaboncillo) como el agregado que cumple con las especificaciones de la norma
NTE INEN 2536, se continúa con la investigación experimental, específicamente a
través del método deductivo e hipotético deductivo los cuales permiten obtener
información general del objeto de estudio.
Se construyó 4 tipos de muretes, variando entre ellos la posición del mampuesto
(horizontal o vertical) y el agregado fino (arena de Cotacachi o arena de mar), para
que al cabo de 28 días se realice un análisis de las propiedades mecánicas, de la
mampostería. Es decir se realizó muretes que caracterizan exactamente a las paredes
de los edificios de la zona cero de la ciudad de Portoviejo y además se fabricó de la
misma forma muretes en base a la NORMA ECUATORIANA DE CONTRUCCIÓN
(NEC) para establecer comparaciones de la investigación.
Cada uno de los ensayos tanto de los componentes como de la mampostería en sí,
permitieron obtener datos fidedignos y confiables con los cuales se realizaron los
cálculos necesarios, que permiten obtener una proyección a paredes con mayores
dimensiones.
Además que este análisis exhaustivo revelará lo ocurrido en lo que respecta a
mampostería de las viviendas en la ciudad de Portoviejo.
3.2 ENSAYOS DE LABORATORIO
3.2.1 Descripción de Agregado Fino utilizado para la investigación
El estudio de las propiedades físicas y mecánicas del agregado fino son
procedentes de dos distintos sitios, estos son del material en sitio utilizado por los
habitantes de la ciudad de Portoviejo que es la arena de mar proveniente de la playa
“El murcielago” y la arena de mina del sector Quiroga de la Proviencia de Imbabura.
58
AGREGADO FINO “PLAYA EL MURCIELAGO”-CIUDAD DE MANTA
En el presente trabajo de investigación se hace referencia a la construcción de
mampostería en la ciudad de Portoviejo para la cual es necesario utilizar los
materiales de la zona, en base a visitas realizadas al sitio se ha determinado que uno
de los materiales más utilizados para las mamposterías es la arena de mar,
proveniente de playas cercanas al dicha ciudad.
Fotografía 30. Vista en planta de la playa de “El Murcielago”
Fuente: google maps.
Coordenadas Geográficas:
Latitud: 0°57’11” S
Longitud: 80°43’46” O
AGREGADO FINO “SAN FRANCISCO”-CIUDAD DE OTAVALO
La mina de “SAN FRNACISCO” se encuentra ubicado a 1 km de la vía
Cuicocha en la parroquia de Quiroga, cantón Cotachachi perteneciente a la
provincia de Imbabura.
Ubicación
Coordenadas Geográficas:
Latitud: 0°17’17.79” N
Longitud: 78°18’1.08” O
59
Fotografía 30.1 Vista en planta de la mina San Francisco
Fuente: google maps.
Fotografía 31. Vista en planta de la mina San Francisco
Fuente: google maps.
Según lo establecido en las normas anteriormente mencionadas se ha realizado el
ensayo de colorimetría para las arenas a utilizarse en este trabajo, obteniendo los
resultados que se adjunta a continuación.
Los resultados indicados corresponden a cada uno de los ensayos realizados a los
elementos que conforman la mampostería; agregado fino (arena de mar y arena de
Cotacachi), cemento, unidades de mampuesto. Finalmente se construirá y ensayara
los muretes, cumpliendo con lo establecido en la Norma Ecuatoriana de la
Construcción.
60
FECHA: 20/09/2016
Portoviejo HOJA: 1 DE 1
FIGURA : 1 ( 1) ARENA DE MAR
- MATERIAL RECOMENDABLE PARA USO EN LA FABRICACIÓN DE MORTEROS Y HORMIGONES
DE ALTA RESISTENCIA
EN AGREGADO FINO
Método: NTE INEN 0855:2010 1R (ASTM C 40)
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE COLORIMETRÍA
RESULTADOS DEL ENSAYO DE COLORIMETRIA
Gabriela QuimbiambaREALIZADO POR:
ORIGEN DE AREA:
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
ORIGEN: Portiviejo (Manabí)
MUESTRA: 1,2,3
Grafico N° 1 Mestras ensayadas
Fuete: Autor
Observación: Según el ensayo la muestra de arena de mar cumple con el color
establecido y permitido en la Norma INEN 855, por lo que en este primer ensayo se
puede decir que la dicha arena es apta para la construcción de hormigones y
morteros.
61
FECHA: 24/09/2016
Cotacachi HOJA: 1 DE 1
FIGURA : 1 ( 1)
- MATERIAL RECOMENDABLE PARA USO EN LA FABRICACIÓN DE MORTEROS Y HORMIGONES
DE ALTA RESISTENCIA
Grafico N° 1 Muestra 1 Grafico N° 2 Muestra 2 Grafico N° 3 Muestra 3
Fuete: Autor
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
ORIGEN: Mina "San Francisco" COTACACHI
MUESTRA: 1,2,3
Fuete: Autor Fuete: Autor
EN AGREGADO FINO
Método: NTE INEN 0855:2010 1R (ASTM C 40)
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE COLORIMETRÍA
RESULTADOS DEL ENSAYO DE COLORIMETRIA
Gabriela QuimbiambaREALIZADO POR:
ORIGEN DE AREA:
Observación: Según el ensayo la muestra de arena de Cotacachi cumple con el
color permitido en la Norma INEN 855, por lo que en este primer ensayo se puede
decir que la dicha arena es apta para la construcción de hormigones y morteros.
62
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: Portoviejo HOJA: 1 DE 4
ORIGEN:
MUESTRA:
MASA INIC.( g )
% % LIMITES
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA ESPECIFIC.
3/8" 0.00 0.00 0 100 100
No. 4 0.00 0.00 0 100 100
No. 8 0.30 0.30 0 100 95 - 100
No. 16 0.40 0.70 0 100 70 -100
No. 30 1.60 2.30 1 99 40 -75
No. 50 8.40 10.70 3 97 10 -35
No. 100 274.10 284.80 81 19 2 - 15
No. 200 64.10 348.90 100 0 0 - 5
BANDEJA 0.90 349.80 100 0
M.F. 0.85
TAMIZRETENIDO
ENSAYO DE GRANULOMETÍA DE GRANULADOS FINOS
Método: NTE INEN 2536 :2010 (ASTM C 144-04)
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
Portoviejo (Manabi)
1
349.80
Gabriela Quimbiamba
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
3/8"No. 4No. 8No. 16No. 30No. 50No. 100No. 200
% Q
UE P
AS
A
TAMIZ
CURVA GRANULOMETRICA
Curva Granulométrica Limite Especifico Inferior Limite Especifico Superior
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
Observación: En base al formulario N°1 el ensayo de granulometría nos indica que
la arena de mar es un agregado MUY FINO y que no cumple con el rango permitido
para ser utilizados en la mampostería.
63
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: Portoviejo HOJA: 2 DE 4
ORIGEN:
MUESTRA:
MASA INIC.( g )
% % LIMITES
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA ESPECIFIC.
3/8" 0.00 0.00 0 100 100
No. 4 0.00 0.00 0 100 95 - 100
No. 8 0.20 0.20 0 100 80 - 100
No. 16 0.40 0.60 0 100 50 - 85
No. 30 1.80 2.40 1 99 25 - 60
No. 50 11.00 13.40 3 97 10-30
No. 100 325.40 338.80 85 15 2-10
No. 200 60.20 399.00 100 0 -
BANDEJA 0.70 399.70 100 0
M.F. 0.89
TAMIZRETENIDO
ENSAYO DE GRANULOMETÍA DE GRANULADOS FINOS
Método: NTE INEN 2536:2010 (ASTM C 144-04)
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
Portoviejo (Manabi)
2
399.70
Gabriela Quimbiamba
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
3/8"No. 4No. 8No. 16No. 30No. 50No. 100No. 200
% Q
UE P
AS
A
TAMIZ
CURVA GRANULOMETRICA
Curva Granulométrica Limite Especifico Inferior Limite Especifico Superior
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
Observación: En base al formulario N°2 el ensayo de granulometría nos indica que
la arena de mar es un agregado MUY FINO y que no cumple con el rango permitido
para ser utilizados en la mampostería.
64
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: Portoviejo HOJA: 3 DE 4
ORIGEN:
MUESTRA:MASA INIC.( g )
% % LIMITES
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA ESPECIFIC.
3/8" 0.00 0.00 0 100 100
No. 4 0.00 0.00 0 100 100
No. 8 0.10 0.10 0 100 95 - 100
No. 16 0.40 0.50 0 100 70 - 100
No. 30 1.30 1.80 1 99 40 - 75
No. 50 6.50 8.30 3 97 10 - 35
No. 100 195.30 203.60 81 19 2 - 15
No. 200 45.60 249.20 100 0 0 - 5
BANDEJA 0.70 249.90 100 0
M.F. 0.86
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
Portoviejo (Manabi)
3249.90
Gabriela Quimbiamba
ENSAYO DE GRANULOMETÍA DE GRANULADOS FINOS
Método: NTE INEN 2536:2010 (ASTM C 144-04)
TAMIZRETENIDO
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
3/8"No. 4No. 8No. 16No. 30No. 50No. 100No. 200
% Q
UE P
AS
A
TAMIZ
CURVA GRANULOMETRICA
Curva Granulométrica Limite Especifico Inferior Limite Especifico Superior
TENDENCIA AL GRUESO
TENDENCIA AL FINO
Observación: En base al formulario N°3 el ensayo de granulometría nos indica que
la arena de mar es un agregado MUY FINO y que no cumple con el rango permitido
para ser utilizados en la mampostería.
65
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: Portoviejo HOJA: 4 DE 4
ORIGEN:
MUESTRA:
MASA INIC.( g )
% % LIMITES
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA ESPECIFIC.
3/8" 0.00 0.00 0 100 100
No. 4 0.60 0.60 0 100 95 - 100
No. 8 0.40 1.00 0 100 80 - 100
No. 16 0.30 1.30 0 100 50 - 85
No. 30 1.50 2.80 1 99 25 - 60
No. 50 9.30 12.10 4 96 10-30
No. 100 263.00 275.10 92 8 2-10
No. 200 24.40 299.50 100 0 -
BANDEJA 0.50 300.00 100 0
M.F. 0.98
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
Portoviejo (Manabi)
4
300.00
TAMIZRETENIDO
Gabriela Quimbiamba
ENSAYO DE GRANULOMETÍA DE GRANULADOS FINOS
Método: NTE INEN 2536:2010 (ASTM C 144-04)
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
3/8"No. 4No. 8No. 16No. 30No. 50No. 100No. 200
% Q
UE P
AS
A
TAMIZ
CURVA GRANULOMETRICA
Curva Granulométrica Limite Especifico Inferior Limite Especifico Superior
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
Observación: En base al formulario N°4 el ensayo de granulometría nos indica
que la arena de mar es un agregado MUY FINO y que no cumple con el rango
permitido para ser utilizados en la mampostería.
66
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: COTACACHI HOJA: 1 DE 4
ORIGEN:
MUESTRA:
MASA INIC.( g )
% % LIMITES
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA ESPECIFIC.
3/8" 0 0.00 0 100 100
No. 4 0.1 0.10 0 100 100
No. 8 1.6 1.70 0 100 95 - 100
No. 16 27.7 29.40 5 95 70 - 100
No. 30 106.7 136.10 25 75 40 - 75
No. 50 198.4 334.50 61 39 10 -35
No. 100 196.4 530.90 97 3 2-15
No. 200 14.9 545.80 99 1 0-5
BANDEJA 3.6 549.40 100 0
M.F. 1.88
TAMIZRETENIDO
ENSAYO DE GRANULOMETÍA DE GRANULADOS FINOS
Método: NTE INEN 2536 :2010 (ASTM C 144-04)
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
Mina "San Francisco" COTACACHI
1
549.40
Gabriela Quimbiamba
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
3/8"No. 4No. 8No. 16No. 30No. 50No. 100No. 200
% Q
UE P
AS
A
TAMIZ
CURVA GRANULOMETRICA
Curva Granulométrica Limite Especifico Inferior Limite Especifico Superior
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
Observación: En base al formulario N°1 los resultados del ensayo de granulometría
indican que la arena de Cotacachi es un agregado en el cual sus partículas están
dentro de los límites permitido, para ser utilizados en la mampostería. Sin embargo
existe un exceso de finos.
67
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: COTACACHI HOJA: 2 DE 4
ORIGEN:
MUESTRA:
MASA INIC.( g )
% % LIMITES
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA ESPECIFIC.
3/8" 0 0.00 0 100 100
No. 4 1.1 1.10 0 100 100
No. 8 1.7 2.80 0 100 95 - 100
No. 16 30.1 32.90 5 95 70 - 100
No. 30 125.4 158.30 24 76 40 - 75
No. 50 261.2 419.50 65 35 10 -35
No. 100 208.9 628.40 97 3 2-15
No. 200 17.7 646.10 100 0 0-5
BANDEJA 2 648.10 100 0
M.F. 1.92
TAMIZRETENIDO
ENSAYO DE GRANULOMETÍA DE GRANULADOS FINOS
Método: NTE INEN2536:2010 (ASTM C 144-04)
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
Mina "San Francisco" COTACACHI
2
648.10
Gabriela Quimbiamba
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
3/8"No. 4No. 8No. 16No. 30No. 50No. 100No. 200
% Q
UE P
AS
A
TAMIZ
CURVA GRANULOMETRICA
Curva Granulométrica Limite Especifico Inferior Limite Especifico Superior
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
Observación: En base al formulario N°2 los resultados del ensayo de granulometría
indican que la arena de Cotacachi es un agregado en el cual sus partículas están
dentro de los límites permitido, para ser utilizados en la mampostería. Sin embargo
existe un exceso de finos.
68
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: COTACACHI HOJA: 3 DE 4
ORIGEN:
MUESTRA:
MASA INIC.( g )
% % LIMITES
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA ESPECIFIC.
3/8" 0 0.00 0 100 100
No. 4 0.5 0.50 0 100 100
No. 8 1.8 2.30 0 100 95 - 100
No. 16 27.3 29.60 5 95 70 - 100
No. 30 117.5 147.10 25 75 40 - 75
No. 50 232.6 379.70 63 37 10 -35
No. 100 198.8 578.50 97 3 2-15
No. 200 16.6 595.10 99 1 0-5
BANDEJA 3.6 598.70 100 0
M.F. 1.90
TAMIZRETENIDO
ENSAYO DE GRANULOMETÍA DE GRANULADOS FINOS
Método: NTE INEN 2536 :2010 (ASTM C 144-04)
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
Mina "San Francisco" COTACACHI
3
598.70
Gabriela Quimbiamba
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
3/8"No. 4No. 8No. 16No. 30No. 50No. 100No. 200
% Q
UE P
AS
A
TAMIZ
CURVA GRANULOMETRICA
Curva Granulométrica Limite Especifico Inferior Limite Especifico Superior
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
Observación: En base al formulario N°3 los resultados del ensayo de granulometría
indican que la arena de Cotacachi es un agregado en el cual sus partículas están
dentro de los límites permitido, para ser utilizados en la mampostería. Sin embargo
existe un exceso de finos.
69
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: COTACACHI HOJA: 4 DE 4
ORIGEN:
MUESTRA:
MASA INIC.( g )
% % LIMITES
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA ESPECIFIC.
3/8" 0 0.00 0 100 100
No. 4 1.1 1.10 0 100 100
No. 8 1.6 2.70 1 99 95 - 100
No. 16 23.2 25.90 5 95 70 - 100
No. 30 97.1 123.00 25 75 40 - 75
No. 50 212.4 335.40 67 33 10 -35
No. 100 145.8 481.20 96 4 2-15
No. 200 14.5 495.70 99 1 0-5
BANDEJA 3.20 498.90 100 0
M.F. 1.94
TAMIZRETENIDO
ENSAYO DE GRANULOMETÍA DE GRANULADOS FINOS
Método: NTE INEN 2536 :2010 (ASTM C 144-04)
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
Mina "San Francisco" COTACACHI
4
498.90
Gabriela Quimbiamba
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
3/8"No. 4No. 8No. 16No. 30No. 50No. 100No. 200
% Q
UE P
AS
A
TAMIZ
CURVA GRANULOMETRICA
Curva Granulométrica Limite Especifico Inferior Limite Especifico Superior
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
Observación: En base al formulario N°4 los resultados del ensayo de
granulometría indican que la arena de Cotacachi es un agregado en el cual sus
partículas están dentro de los límites permitido, para ser utilizados en la
mampostería. Sin embargo existe un exceso de finos.
70
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: Portoviejo HOJA: 1 DE 1
MUESTRA:
AGREGADO FINO :
MASA DEL RECIPIENTE ( PR ) g : 2584.00
VOLUMEN DEL RECIPIENTE ( VR ) cm3 : 2872.00
MASA DEL AGREGADO SUELTO + PR ( g ) : MASA DEL AGREGADO COMPACTADO + PR ( g ) :
1.- 6186.00 1.- 6582.00
2.- 6180.00 2.- 6590.00
3.- 6223.00 3.- 6595.00
4.- 6188.00 4.- 6597.00
PROMEDIO ( g ) : 6194.25 PROMEDIO ( g ) : 6591.00
MASA UNITARIA SUELTA ( Kg / m3) : 1257.05 MASA UNITARIA COMPACTADA ( Kg / m3) : 1395.19
Fuente:Autor
RESULTADOS DE ENSAYOS DE MASA UNITARIA
Portiviejo (Manabí)
1,2,3,4 de Cada caso
Gabriela Quimbiamba
Grfico N° 1 Ensayo de Masa Suelta y Compactada
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ORIGEN:
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
SUELTA Y COMPACTADA DE AGREGADOS
Método: NTE INEN 0858:83 (ASTM C 29)
Grfico N° 2 Ensayo de Masa Suelta y Compactada
Fuente:Autor
71
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: COTACACHI HOJA: 1 DE 1
MUESTRA:
AGREGADO FINO :
MASA DEL RECIPIENTE ( PR ) g : 2584.00
VOLUMEN DEL RECIPIENTE ( VR ) cm3 : 2872.00
MASA DEL AGREGADO SUELTO + PR ( g ) : MASA DEL AGREGADO COMPACTADO + PR ( g ) :1.- 6546.00 1.- 6755.00
2.- 6544.00 2.- 6840.00
3.- 6561.00 3.- 6805.00
4.- 6550.00 4.- 6868.00
PROMEDIO ( g ) : 6550.25 6891 PROMEDIO ( g ) : 6817.00
MASA UNITARIA SUELTA ( Kg / m3) : 1381.01 MASA UNITARIA COMPACTADA ( Kg / m3) : 1473.89
6918
GRAFICOS :
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESULTADOS DE ENSAYOS DE MASA UNITARIA
SUELTA Y COMPACTADA DE AGREGADOS
Método: NTE INEN 0858:83 (ASTM C 29)
Gabriela Quimbiamba
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
ORIGEN: Mina "San Francisco" COTACACHI
1,2,3,4 de Cada caso
Fuente: Autor
Grafico N° 3 Ensayo Suelta y Compactada Arena Cotacachi
72
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: Portoviejo HOJA: 1 DE 1
1 MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS ( g ) 475.30
2 MASA DE PICNOMETRO ( g) 159.20
3 MASA DE ARENA EN SSS ( g ) 316.10
4 MASA DE PICNOMETRO CALIBRADO ( g) 658.00
5 MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA ( g ) 853.10
6 VOLUMEN DESALOJADO ( g ) 121.00
7 PESO ESPECIFICO ( g/cm3 ) 2.61
Fuente: Autor Fuente: Autor
Grafico N°1 ArenaSSS+Picnometro+Agua Grafico N°4 Picnometro Calibrado
Grafico N°2 Arena en Estado SSS+ Picnometro
Fuente: Autor Fuente: Autor
RESULTADOS DE ENSAYOS DE PESO ESPECÍFICO
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
Gabriela Quimbiamba
Grafico N°1 Arena en Estado SSS
Manabi (Portoviejo)
MUESTRA: 1
PESO ESPECIFICO
Método: NTE INEN 0856:2010 1R (ASTM C 128)
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
ORIGEN:
73
REALIZADO POR: FECHA: 25/09/2016
ORIGEN DE AREA: Cotacachi HOJA: 1 DE 1
1 MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS ( g ) 349.60
2 MASA DE PICNOMETRO ( g) 172.00
3 MASA DE ARENA EN SSS ( g ) 177.60
4 MASA DE PICNOMETRO CALIBRADO ( g) 658.10
5 MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA ( g ) 774.70
6 VOLUMEN DESALOJADO ( g ) 61.00
7 PESO ESPECIFICO ( g/cm3 ) 2.91
Fuente: Autor
Gabriela Quimbiamba
Método: NTE INEN 0856:2010 1R (ASTM C 128)
RESULTADOS DE ENSAYOS DE PESO ESPECÍFICO
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
ORIGEN: Mina "San Francisco" COTACACHI
MUESTRA: 1
PESO ESPECIFICO
Gráficos:
Graf ico N ° 1 Ensayo de Peso Especifico de Arena de Cotacachi
74
REALIZADO POR: FECHA: 21/09/2016
ORIGEN DE AREA: Portoviejo HOJA: 1 DE 1
1 MASA DE ARENA EN SSS ( g ) + RECIPIENTE ( g ) 359.80
2 MASA DE ARENA SECA + RECIPIENTE ( g ) 356.00
3 MASA DE RECIPIENTE ( g ) 124.60
4 MASA DE AGUA ( g ) 3.80
5 MASA DE ARENA SECA ( g ) 231.40
6 CAPACIDAD DE ABSORCION ( % ) 1.64
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
Gabriela Quimbiamba
1
CAPACIDAD DE ABSORCIÓN
RESULTADOS DE ENSAYOS DE PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDAD
DE ABSORCIÓN DE AGREGADO FINO
Método: NTE INEN 0856:2010 1R (ASTM C 128)
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
ORIGEN: Manabi (Portoviejo)
MUESTRA:
REALIZADO POR: FECHA: 25/09/2016
ORIGEN DE AREA: Cotacachi HOJA: 1 DE 1
1 MASA DE ARENA EN SSS ( g ) + RECIPIENTE ( g ) 462.50
2 MASA DE ARENA SECA + RECIPIENTE ( g ) 447.50
3 MASA DE RECIPIENTE ( g ) 130.10
4 MASA DE AGUA ( g ) 15.00
5 MASA DE ARENA SECA ( g ) 317.40
6 CAPACIDAD DE ABSORCION ( % ) 4.73
MUESTRA: 1
CAPACIDAD DE ABSORCIÓN
RESULTADOS DE ENSAYOS DE PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDAD
DE ABSORCIÓN DE AGREGADO FINO
Método: NTE INEN 0856:2010 1R (ASTM C 128)
DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS:
ORIGEN: Mina "San Francisco" COTACACHI
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
Gabriela Quimbiamba
75
3.2.2 Ensayos del Cemento
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
DENSIDAD ABSOLUTA DEL CEMENTO
NORMA: NTE INEN 156
MATERIAL:
CEMENTO
"HOLCIM" TIPO: HOLCIM GU
FECHA: 20 DE SEPTIEMBRE DEL
2016
ELABORADO:
GABRIELA
QUIMBIAMBA
MÉTODO DE LECHATELLIER
CEMENTO (HOLCIM) MUESTRA N°1
Lectura inicial del frasco de Lechatellier +
gasolina 0.8 cc
Masa del frasco+ gasolina 322.8 g
Lectura final del frasco + cemento + gasolina 21.7 cc.
Masa final del frasco + cemento + gasolina 382.3 g
Masa del cemento 59.5 g
Volumen del cemento 381.5 cc
Determinación de la densidad del cemento 0.156 g/cc.
CEMENTO (HOLCIM) MUESTRA N°2
Lectura inicial del frasco de Lechatellier +
gasolina 0.6 cc
Masa del frasco+ gasolina 322.8 g
Lectura final del frasco + cemento + gasolina 19.9 cc.
Masa final del frasco + cemento + gasolina 378.1 g
Masa del cemento 55.3 g
Volumen del cemento 377.5 cc
Determinación de la densidad del cemento 0.146 g/cc.
CEMENTO (HOLCIM) MUESTRA N°3
Lectura inicial del frasco de Lechatellier +
gasolina 0.7 cc
Masa del frasco+ gasolina 324.1 g
Lectura final del frasco + cemento + gasolina 20.6 cc.
Masa final del frasco + cemento + gasolina 380.7 g
Masa del cemento 56.6 g
Volumen del cemento 380 cc
Determinación de la densidad del cemento 0.149 g/cc.
76
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
DENSIDAD ABSOLUTA DEL CEMENTO
NORMA: NTE INEN 156
MATERIAL:
CEMENTO
"HOLCIM" TIPO: HOLCIM GU
FECHA: 20 DE SEPTIEMBRE DEL
2016
ELABORADO:
GABRIELA
QUIMBIAMBA
MÉTODO DE PICNÓMETRO
CEMENTO
(HOLCIM) MUESTRA N°1
Masa de picnómetro vacío 172 g
Masa de picnómetro + Cemento 305.7 g
Masa del cemento 133.7 g
Masa del picnómetro + cemento + gasolina 634.8 g
Masa de gasolina añadida 329.1 g
Masa de picnómetro + 500 cc de gasolina 538.3 g
Masa de 500 cc. de gasolina 366.3 g
Densidad de la gasolina 0.7326 g/cc.
Masa gasolina desalojada 37.2 g
Volumen de gasolina desalojado 50.78 cc.
Volumen del cemento 50.78 cc.
Determinación de la densidad del cemento 2.63 g/cc.
CEMENTO
(HOLCIM) MUESTRA N°2
Masa de picnómetro vacío 172 g
Masa de picnómetro + Cemento 296.7 g
Masa del cemento 124.7 g
Masa del picnómetro + cemento + gasolina 627.8 g
Masa de gasolina añadida 331.1
Masa de picnómetro + 500 cc de gasolina 538.3 g
Masa de 500 cc. de gasolina 366.3
Densidad de la gasolina 0.7326 g/cc.
Masa gasolina desalojada 35.2
Volumen de gasolina desalojado 48.05 g
Volumen del cemento 48.05 cc.
Determinación de la densidad del cemento 2.60 g/cc.
77
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO CON LA UTILIZACIÓN DE LA
AGUJA DE "VICAT"
NORMA: NTE INEN 158
MATERIAL:
CEMENTO
"HOLCIM" TIPO: HOLCIM GU
FECHA: 20 DE SEPTIEMBRE DEL 2016
ELABORADO: GABRIELA QUIMBIAMBA
MUESTRA N°
CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO
% DE
AGUA
Penetración de la Aguja de
Vicat (mm) 10 (+-)1mm
1 28 6 no cumple
2 28.2 8 no cumple
3 28.3 9 si cumple
4 28.5 10 si cumple
5 28.7 11 si cumple
Ensayo de Consistencia del cemento
Fuente: Quimbiamba Gabriela
78
MATERIAL: TIPO:
FECHA:
ELABORADO: GABRIELA QUIMBIAMBA
g
c.c
MUESTRA: 1
g
g
g
g
g
g/cc
MUESTRA: 2
g
g
g
g
g
g/cc
6306.00
6236.75
1.27
6188.00
6194.25
1.26
6130.00
6301.00
6210.00
NORMA: NTE INEN 156
2584.00
2872.00
6186.00
6180.00
6223.00
MASA DEL CEMENTO SUELTO + RECIPIENTE
PROMEDIO
Densidad Aparente suelta del cemento
MASA DEL CEMENTO SUELTO + RECIPIENTE
PROMEDIO
Densidad Aparente suelta del cemento
CEMENTO "HOLCIM"
MASA DEL RECIPIENTE VACIO
VOLUMEN DEL RECIPIENTE
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
DENSIDAD APARENTE SUELTA DEL CEMENTO
HOLCIM GU
CEMENTO HOLCIM TIPO GU
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FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
79
3.3 Diseño de Mortero
Materiales Empleados:
Para fabricar los morteros se utilizó los siguientes materiales: Cemento Fuerte
Tipo GU, agua potable, arena (de mar y arena de Cotacachi).
El diseño del mortero será en base a los que establece la norma NTE INEN 488,
tanto en los requisitos que deben cumplir sus componentes como en el cumplimiento
del flujo Plástico Norma NTE INEN 2502.
Tabla 14. Dosificación del mortero según el NTE
Fuente: NTE INEN 488
Procedimiento para la elaboración y ensayo del mortero:
Medir la cantidad adecuada de cada uno de los elementos como son cemento,
arena y agua. De acuerdo con la dosificación establecidos en la NTE INEN
488.
Se deberá realizar el amasado del mortero en base a la norma NTE INEN
155.
Para determinar la cantidad de agua en la mezcla se debe realizar el ensayo
de flujo plástico. Norma NTE INEN 2502.
Una vez terminada la mezcla se debe prepara los moldes de 50 mm de arista,
con un trapo se coloca el desmoldante sobre toda la superficie en contacto.
80
Se coloca una cantidad de mortero que llenen la mitad del molde, se apisona
el mortero.
Fotografía 32. Orden de apisonado al moldear los especímenes de ensayo
Fuente: Norma NTE INEN 0488
Colocar la capa faltante de mortero hasta que sobre pase al molde, volver a
apisonar y enrazar.
Colocar las muestras de ensayo en la cámara de curado, después de 24 horas
retirar los cubos de morteros de los moldes y sumergirlos en agua saturada
con cal hasta el día del ensayo.
Para ensayar los cubos de mortero se debe secar la superficie y medir el
área de contacto.
La superficie en contacto debe ser lisa para esto se coloca, cuadrados de
cartulina con dimensiones semejantes a las del espécimen20
.
Colocar cuidadosamente el espécimen en la máquina de ensayo, aplicar la
carga y observar el tipo de falla.
Ensayo de Flujo en morteros: El ensayo de flujo se realizó para determinar la
cantidad de agua según el tipo de arena a utilizarse.
20
Espécimen son cubos de mortero de 50 mm de arista.
81
Tabla 15. Ensayo del Flujo Plástico
Nota: Los dos resultados del ensayo son aceptados porque se encuentran dentro del
permitido flujo de (110+/-5).
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 33. Ensayo de Flujo Plástico
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Cemento Holcim
Fecha de Fabricación: 12/10/2016
Agua: 442 g
Arena de Mar
N° Flujo en %
1 28
2 29
3 28
4 28
Suma= 113
Cemento Holcim
Fecha de Fabricación: 12/10/2016
Agua: 375 g
Arena de Cotacachi
N° Flujo en %
1 26.5
2 26
3 26.5
4 26
Suma= 105
82
Tabla 16. Dosificación del Mortero
Fuente: Quimbiamba Gabriela
3.3.1 Ensayo de Compresión del Mortero
Después de realizar las pruebas de cada elemento que compone el mortero se
fabricara dos tipos de mortero, uno en base al material usado en la zona de estudio
que es la arena de mar, y el segundo en base a una arena que cumple con lo
establecido en la Norma NTE INEN 2536 “Áridos para uso de morteros para
mampostería”
El procedimiento a seguir se lo realizo en base a lo que indica la Norma NTE INEN
155 “Mezclado de morteros de consistencia plástica”
Resumen de Procedimiento:
Colocar el total del agua requerida para el mortero en base al flujo plástico
juntamente con el cemento y dejar reposar por 30 s.
Mezclar el conjunto a velocidad media por 30 s. Añadir lentamente la arena
y continuar mezclando por 30 s más. Después de esto dejar descansar la
mezcla por 90 s y después volver a mezclar por 60 s más.
Dosificación del Mortero
Tipo de arena Arena de mar Arena de Cotacachi
Numero de
Especímenes
6 6
Arena (g) 1357 1357
Cemento(g) 500 500
Agua(cm3) 442 375
83
Al finalizar este tiempo el mortero estará listo para ser colocado en los
moldes debidamente enserados y ajustados.
Tabla 17. Ensayo a compresión del mortero de arena de mar
ARENA DE MAR (NORMA NTE INEN 488)
EDAD: 1 DÍA
FECHA DE FABRICACIÓN: JUEVES 13 DE OCTUBRE DE 2016
FECHA DE ENSAYO: VIERNES 14 DE OCTUBRE DE 2016
N° de Muestra
DIMENSIONES CARGA AREA Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo
mm kg mm2 kg/mm2 kg/cm2 (fJ) MPa
1 51.4 50.8 760 2611.12 0.291 29.106 2.852
2 51 50.5 790 2575.5 0.307 30.674 3.006
3 51 51.1 890 2606.1 0.342 34.151 3.347
4 51.2 50 800 2560 0.313 31.250 3.063
5 51.1 50.6 780 2585.66 0.302 30.166 2.956
6 52 49.52 850 2575.04 0.330 33.009 3.235
Promedio 31.39 3.08
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 34. Muestras 2, falla del mortero con arena de mar a un día
Fuente: Quimbiamba Gabriela
84
Tabla 18. Ensayo a compresión del mortero de arena de mar (3 días)
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 35. Muestras 2, falla del mortero con arena de mar a los 3 días
Fuente: Quimbiamba Gabriela
ARENA DE MAR (NORMA NTE INEN 488)
EDAD: 3 DÍAS
FECHA DE FABRICACIÓN: LUNES 17 DE OCTUBRE DE 2016
FECHA DE ENSAYO: MIERCOLES 19 DE OCTUBRE DE 2016
N° de Muestra
DIMENSIONES CARGA AREA Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo
mm kg mm2 kg/mm2 kg/cm2 (fJ) MPa
1 51.7 50.4 1400 2605.68 0.537 53.729 5.265
2 52 50.5 1600 2626 0.609 60.929 5.971
3 51.6 51.2 1350 2641.92 0.511 51.099 5.008
4 51.4 50.6 1460 2600.84 0.561 56.136 5.501
5 51 50.4 1430 2570.4 0.556 55.633 5.452
6 51.3 52 1500 2667.6 0.562 56.230 5.511
Promedio 55.63 5.45
85
Tabla 19. Ensayo a compresión del mortero de arena de mar (7 días)
ARENA DE MAR (NORMA NTE INEN 488)
EDAD: 7 DÍAS
FECHA DE FABRICACIÓN: MARTES 18 DE OCTUBRE DE 2016
FECHA DE ENSAYO: MARTES 25 DE OCTUBRE DE 2016
N° de Muestra
DIMENSIONES CARGA AREA Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo
mm kg mm2 kg/mm2 kg/cm2 (fJ) MPa
1 51.5 50 2280 2575 0.885 88.544 8.677
2 52 51 2800 2652 1.056 105.581 10.347
3 52 50.3 2740 2615.6 1.048 104.756 10.266
4 52 50 2660 2600 1.023 102.308 10.026
5 52 49 2530 2548 0.993 99.294 9.731
6 52.5 50 2350 2625 0.895 89.524 8.773
Promedio 98.33 9.64
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 36. Muestras 1, falla del mortero con arena de mar a los 7 días
Fuente: Quimbiamba Gabriela
86
Tabla 20. Ensayo a compresión del mortero de arena de mar (28días)
ARENA DE MAR (NORMA NTE INEN 488)
EDAD: 28 DÍAS
FECHA DE FABRICACIÓN: MIERCOLES 19 DE OCTUBRE DE 2016
FECHA DE ENSAYO: MARTES 15 DE NOVIEMBRE DE 2016
N° de Muestra
DIMENSIONES CARGA AREA Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo
mm kg mm2 kg/mm2 kg/cm2 (fJ) MPa
1 51.4 49.6 3930 2549.440 1.542 154.151 15.107
2 49.8 52 4700 2589.600 1.815 181.495 17.787
3 52 50 4710 2600.000 1.812 181.154 17.753
4 51.4 50.3 4490 2585.420 1.737 173.666 17.019
5 51.5 50.3 4720 2590.450 1.822 182.208 17.856
6 51.5 50.2 4460 2585.300 1.725 172.514 16.906
Promedio 174.20 17.07
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 37. Muestras 1 y 2, falla del mortero con arena de mar a los 28 días
Fuente: Quimbiamba Gabriela
87
Tabla 21.. Ensayo a compresión del mortero de arena de Cotacachi (1 día)
ARENA DE COTACACHI (NORMA NTE INEN 488)
EDAD: 1 DÍA
FECHA DE FABRICACIÓN: JUEVES 13 DE OCTUBRE DE 2016
FECHA DE ENSAYO: VIERNES 14 DE OCTUBRE DE 2016
N° de Muestra
DIMENSIONES CARGA AREA Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo
mm kg mm2 kg/mm2 kg/cm2 (fJ) MPa
1 52.3 51.8 1360 2709.14 0.502 50.200 4.920
2 51.3 51.4 1470 2636.82 0.557 55.749 5.463
3 52.1 51.3 1320 2672.73 0.494 49.388 4.840
4 51.2 51 1420 2611.2 0.544 54.381 5.329
5 51 51.2 1470 2611.2 0.563 56.296 5.517
6 51.3 51.4 1420 2636.82 0.539 53.853 5.278
Promedio 53.31 5.22
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 38. Muestras 3, falla del mortero con arena de Cotacachi al 1 día
Fuente: Quimbiamba Gabriela
88
Tabla 22. Ensayo a compresión del mortero de arena de Cotacachi (3 días)
ARENA DE COTACACHI (NORMA NTE INEN 488)
EDAD: 3 DÍAS
FECHA DE FABRICACIÓN: LUNES 17 DE OCTUBRE DE 2016
FECHA DE ENSAYO: VIERNES 14 DE OCTUBRE DE 2016
N° de Muestra
DIMENSIONES CARGA AREA Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo
mm kg mm2 kg/mm2 kg/cm2 (fJ) MPa
1 51.5 53.3 2290 2744.95 0.834 83.426 8.176
2 50.8 52 2010 2641.6 0.761 76.090 7.457
3 51.4 52 2080 2672.8 0.778 77.821 7.626
4 51.7 52.6 2310 2719.42 0.849 84.945 8.325
5 51.7 52 2180 2688.4 0.811 81.089 7.947
6 51.2 51.4 2010 2631.68 0.764 76.377 7.485
Promedio 79.96 7.84
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 39. Muestras 3, falla del mortero con arena de Cotacachi a los 3 días
Fuente: Quimbiamba Gabriela
89
Tabla 23. Ensayo a compresión del mortero de arena de Cotacachi (7 días)
ARENA DE COTACACHI (NORMA NTE INEN 488)
EDAD: 7 DÍAS
FECHA DE FABRICACIÓN: MARTES 18 DE OCTUBRE DEL 2016
FECHA DE ENSAYO: MARTES 25 DE OCTUBRE DEL 2016
N° de Muestra
DIMENSIONES CARGA AREA Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo
mm kg mm2 kg/mm2 kg/cm2 (fJ) MPa
1 50.8 52 4550 2641.6 1.722 172.244 16.880
2 50 51.8 4100 2590 1.583 158.301 15.514
3 51 51.6 4500 2631.6 1.710 170.999 16.758
4 52 51.4 4980 2672.8 1.863 186.321 18.260
5 51.6 52 4570 2683.2 1.703 170.319 16.691
6 51.4 51.3 4220 2636.82 1.600 160.041 15.684
Promedio 169.70 16.63
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 40. Muestras 2, falla del mortero con arena de Cotacachi a los 7 días
Fuente: Quimbiamba Gabriela
90
Tabla 24. Ensayo a compresión del mortero de arena de Cotacachi (28 días)
ARENA DE COTACACHI (NORMA NTE INEN 488)
EDAD: 28 DÍAS
FECHA DE FABRICACIÓN: MIERCOLES 19 DE OCTUBRE DE 2016
FECHA DE ENSAYO: MARTES 15 DE NOVIEMBRE DE 2016
N° de Muestra
DIMENSIONES CARGA AREA Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo
mm kg mm2 kg/mm2 kg/cm2 (fJ) MPa
1 51.5 50.5 7480 2600.75 2.876 287.609 28.186
2 51.2 51 7840 2611.2 3.002 300.245 29.424
3 51.4 51 7380 2621.4 2.815 281.529 27.590
4 51.7 52 6490 2688.4 2.414 241.408 23.658
5 51.5 51.2 7780 2636.8 2.951 295.055 28.915
6 52.2 51.2 7780 2672.64 2.911 291.098 28.528
Promedio 282.82 27.72
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 41. Muestras 6, falla del mortero con arena de Cotacachi a los 28 días
Fuente: Quimbiamba Gabriela
91
3.4 Ensayo de Compresión del Mampuesto
Este ensayo se encuentra basado en lo que se rige en la NORMA NTE INEN 639
“Muestreo y ensayos” y de la NTE INEN 2619 “Refrentado de las unidades para
ensayo a compresión”.
Procedimiento para el ensayo del Mampuesto (burrito):
Sumergir las unidades de mampostería en agua,por 10 min antes de la
colocación de la capa de refrentado.
Preparar una mezcla de mortero para utilizarla de refrentado en las unidades
de mampostería.
Para tener una superficie lisa se utiliza de base un pedazo de vidrio de
dimensiones superiores a las del mampuesto.
Sobre la base de vidrio engrasa con aceite quemado, con el propósito de
impedir que el mortero se adhiera al vidrio.
Colocar una capa de mortero de aproximadamente 1.5 cm, y sobre esta capa
se planta el mampuesto, presionar firmemente hacia abajo el mampuesto, y
poner el conjunto a nivel.
Lo mismo se hace con la cara superior del mampuesto y vuelver a nivelar.
No debe moverse el conjunto hasta que el material de refrentado (mortero) se
haya solidificado.
Una vez solidificado identificar cada uno de las unidades, pesar y medir el
área en contacto, luego llevar el conjunto a la maquina universal de 100
toneladas, en la parte superior colocar una placa de acero la que cumple con
la función de distribuir de forma uniforme la carga a lo largo del elemento.
92
Una vez alineado el elemento se procede a bajar el cabezal de la máquina y
aplicar la carga, trascurrido cierto tiempo el elemento falla y se dar por
terminado el ensayo.
Tabla 25. Resultados del ensayo de compresión de jaboncillos en posición horizontal
POSICIÓN HORIZONTAL
NORMA: NTE INEN 2619: 2012
TIPO DE MAMPUESTO: JABONCILLO (burrito)
FECHA DE ENSAYO: MARTES 15 DE NOVIEMBRE
N° de Muestra DIMENSIONES CARGA AREA Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo
mm kg mm2 kg/mm2 kg/cm2 (fp) MPa
1 108 275 34690 29700 1.168 116.801 11.447
2 105 268 34400 28140 1.222 122.246 11.980
3 106.5 271.5 32300 28914.75 1.117 111.708 10.947
4 107 270 34820 28890 1.205 120.526 11.812
Promedio 117.820 11.546
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 42. Muestras de burrito, posición horizontal
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 43. Muestras del ensayo, posición horizontal
Fuente: Quimbiamba Gabriela
93
Fotografía 44. Muestras del ensayo, posición horizontal
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 45. Muestras del ensayo, posición horizontal
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 46. Muestras del ensayo, posición horizontal
Fuente: Quimbiamba Gabriela
94
Tabla 26. Resultados del ensayo de compresión de jaboncillos en posición vertical
LADRILLO POSICIÓN VERTICAL
NORMA: NTE INEN 2619: 2012
TIPO DE MAMPUESTO: JABONCILLO (burrito)
FECHA DE ENSAYO: MARTES 15 DE NOVIEMBRE 2016
N° de
Muestra
DIMENSIONES CARGA AREA Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo
mm kg mm2 kg/mm2 kg/cm2 (fp) MPa
1 57 275 14720 15675 0.939 93.907 9.203
2 60 268 14930 16080 0.928 92.848 9.099
3 58.5 271.5 14825 15882.75 0.933 93.340 9.147
4 58 270 15320 15660 0.978 97.829 9.587
Promedio 94.481 9.259
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 47. Muestras 1y 2 de burrito, posición vertical
Fuente: Quimbiamba Gabriela
95
Fotografía 48. Muestras 3 de burrito, posición vertical
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 49. Muestras 3 de burrito, posición vertical
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 50. Muestras 3 de burrito, posición vertical
Fuente: Quimbiamba Gabriela
96
Comparación del ensayo de compresión entre la posición horizontal y vertical
Tabla 27. Comparación entre posiciones de Mampuestos
Resumen del Ensayo de compresión
Posición del Mampuesto Esfuerzo (fp)
kg/cm2 MPa
Posición horizontal 117.82 11.55
Posición vertical 94.48 9.26
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Tomando en cuenta que el mampuesto es del mismo material y que únicamente ha
sido ensayado en diferente posición, se toma en consideración lo siguiente:
La posición que tiene mayor resistencia a la compresión es la posición
horizontal, presenta un 25% más resistente que la posición vertical.
El referendado21
que cubre las caras del mampuesto no fallaron en el ensayo,
lo que da un grado mayor de confiabilidad.
La falla que se presentó en ambas posiciones fue cónica, es decir, fallo el
alma del mampuesto.
En base a los resultados obtenidos se concluye que el esfuerzo es
inversamente proporcional al área de contacto, es decir mientras mayor sea el
área de contacto menor será el esfuerzo que tenga el mampuesto.
En base a los resultados obtenidos se concluye que el esfuerzo es
directamente proporcional a la carga (fuerza), es decir mientras mayor sea la
carga resistente (fuerza) mayor será el esfuerzo que tenga el mampuesto.
Se tiene que tomar en cuenta que cocido de las unidades de mampostería sea
la misma, si no es así se presentaran algunas variaciones en los resultados.
21
Refrendado es el recubrimiento que se coloca en los extremos (caras) de los mampuestos, en los
cuales se aplica las cargas.
97
3.5 Construcción de Muretes
Los muretes serán construidos en base a los materiales de la zona de estudio que
para esta investigación es de la zona centro de la ciudad de Portoviejo. En la cual el
mampuesto que predomina es el jaboncillo-burrito y en el mortero la arena de mar.
Materiales para la construcción de Muretes
1. Encofrado de Muretes
El encofrado ayuda a que le murete tenga una estabilidad inicial al momento del
armado, por lo tanto para la construcción de muretes se utilizó el siguiente
encofrado.
13 pedazos de tríplex de 65 cm x 15 cm
13 pedazos de tríplex de 65 cm x 10 cm
Clavos, bailejo , piolas ,esmeril y recipiente de plástico o tina
Martillo
nivel y plomada
flexómetro
pizas de acero
2. Mortero
La dosificación de mortero es de proporciones 1:3 de acuerdo a lo analizado
anteriormente.
Arena “De mar y Cotacachi”
Cemento “Holcim Fuerte Tipo GU”
Agua Potable
3. Mampuesto
98
El mampuesto utilizado para la construcción de muretes es el de la zona de estudio
(Portoviejo).
Mampuesto – jaboncillo (burrito) de dimensiones: 27 cm x 11cm e=6cm
Procedimiento para la construcción de muretes:
Armar el encofrado con los pedazos de tríplex y el martillo.
Fotografía 51. Encofrado de muretes y nivelación
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Con un esmeril contar algunos mampuestos a la mitad. Para utilizarlos de
acuerdo a las dimensiones del murete.
Sumergir las unidades de mampostería (burritos) en agua. A fin de evitar que
el mampuesto absorba el agua del mortero en el momento de armar en el
murete.
Fotografía 52. Humedecimiento de mampuestos
Fuente: Quimbiamba Gabriela
99
Colocar en la base del encofrado una capa de mortero de espesor de
aproximadamente 1.5 cm.
Distribuir el mortero de forma uniforme en toda la base del encofrado.
Colocar el mampuesto sobre el mortero de pega y presionar levemente para
pegar el mortero al mampuesto.
El mampuesto será colocado de dos formas según el tipo de murete a
fabricarse.
Para muretes en posición horizontal:
o La primera forma es la horizontal en la cual la cara mayor del
mampuesto
(11 cm x 27 cm) irá sobre la base del encofrado.
Para muretes en forma vertical:
o La segunda forma es la vertical en la cual la cara menor del
mampuesto
(6 cm x 27 cm) irá sobre la base del encofrado.
Fotografía 53. Humedecimiento de mampuestos
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Colocar el siguiente mampuesto cuidando en dejar una distancia (junta) de
1.5 cm entre mampuesto y mampuesto.
100
Fotografía 54. Detalle de juntas entre mampuestos
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Llenar las juntas entre mampuestos y de igual forma las juntas entre
mampuesto y encofrado.
Fotografía 55. Llenado de juntas en el murete
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Amarrar una piola a la altura del mampuesto para alinear el murete.
Fotografía 56. Alineamiento del murete
Fuente: Quimbiamba Gabriela
101
Sobre el mampuesto volver a colocar una nueva capa de mortero, de 1.5 cm
aproximadamente.
Colocar la segunda fila de mampuesto, pero esta vez empezar por una mitad,
después un mampuesto entero y por último otra mitad. El colocar de esta
manera la segunda fila de mampuestos ayudará a evitar formar columnas en
el murete.
Continuar con el mismo procedimiento anterior, para la tercera, cuarta y las
filas necesarias hasta llegar a los 60 cm de altura del murete.
Armar la parte superior del encofrado y sostener el murete con la ayuda de
pinzas metálicas. El murete tendrá que permanecer un día en esta posición.
Fotografía 57. Murete terminado a la espera de la edad 28 días
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Identificar el murete con el tipo de arena utilizado, la posición del
mampuesto y la fecha de fabricación.
Desencofrar los muretes y humedecerlos con agua, colocar alrededor de
102
cada uno de ellos plástico (polietileno) durante 14 días, para de esta manera
curar el murete.
Fotografía 58. Curado de muretes
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Después de los 14 días de curado retirar el polietileno y esperar a la edad de
28 días para realizar los diferentes ensayos. Los muretes deberán permanecer
a temperatura ambiente hasta adquirir su edad.
3.5.1 Ensayo a compresión axial murete de 60 cm x 60 cm
Para el ensayo de compresión axial se fabricaron muretes con mampuestos en
posición horizontal con arena de Cotacachi, muretes con mampuestos en posición
vertical con arena de Cotacachi y muretes con mampuesto en posición vertical con
arena de mar. El ensayo de compresión en la mampostería se rige a la NEC_SE_MP
Mampostería estructural.
Proceso para el ensayo a compresión axial de la mampostería con jaboncillo-
burrito.
Antes de comenzar con el ensayo se debe pesar y medir cada una de las
dimensiones del murete.
103
Con la ayuda de una persona adicional se traslada el murete al lugar donde se
encuentra la máquina de ensayo.
Colocar el murete en la maquina universal de 100 toneladas sobre una viga
de madera.
Colocar la placa de acero en la parte inferior de la máquina y sobre esta una
ranura triangular en la cual ingresara las esquinas del murete en posición
diagonal. Esta ranura es colocada en las dos esquinas que hacen la diagonal.
Realizar el descenso del cabezal de la máquina, hasta que esta esté en
contacto con la ranura.
Aplicar la carga a una velocidad constante hasta que se induzca la falla por
tensión diagonal y registrar los datos.
Evidenciar la falla con fotografías y videos
Repetir el ensayo con cada uno de los tipos de muretes.
104
Fotografía 59. Ensayo de compresión axial en muretes, posición horizontal
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 60. Ensayo de compresión axial en muretes, posición vertical
Fuente: Quimbiamba Gabriela
105
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE COMPRESIÓN AXIAL REALIZADOS A:
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE MAR
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NTE INEN 2619 HOJA 1 DE 4
MPHM: MURETE POSICIÓN
HORIZONTAL CON ARENA DE MAR
FECHA DE FABRICACIÓN: 25/10/2016
FECHA DE ENSAYO: 22/11/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación Peso
Dimensiones Área Carga Esfuerzo
LARGO ANCHO ESPESOR
L W e AN1 P fm
N° kg kg cm cm cm cm2 KN kg/cm2 MPa
1 MPHM -01 65.1 59.5 59.5 11.2 666.4 188.7 28.87 2.83168
2 MPHM -02 64.8 60 60 11.2 672 177.2 26.89 2.63695
3 MPHM -03 64.9 60 60 11.2 672 171.8 26.07 2.55659
PROMEDIO DE
RESISTENCIA
2.68
OBSERVACIONES:
Área Neta AN1= L*W Esfuerzo Inicial fm=
P
AN1
Esfuerzo final (Con el factor de
Corrección) fm*=
fm
1+2.5 Cm
Nota: Cm NO aplica, porque el factor de corrección es para relación de longitud y altura que en
este caso es 1.
106
Fallas producidas en el ensayo de compresión axial
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE
MAR
Fotografía 61. Desprendimiento de pequeñas piezas de mortero MPHM -01
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 62. Falla del mortero juntamente con el mampuesto MPHM -03
Fuente: Quimbiamba Gabriela
107
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE COMPRESIÓN AXIAL REALIZADOS A:
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE COTACACHI
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NTE INEN 2619 HOJA 2 DE 4
MPHC: MURETE POSICIÓN
HORIZONTAL CON ARENA DE
COTACACHI
FECHA DE FABRICACIÓN: 09/11/2016
FECHA DE ENSAYO: 07/12/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación Peso
Dimensiones Área Carga Esfuerzo
LARGO ANCHO ESPESOR
L W e AN1 P fm
N° kg kg cm cm cm cm2 KN kg/cm2 MPa
1 MPHC -01 64.2 60.3 59.5 11.5 684.3 225.1 33.55 3.28979
2 MPHC -02 62.6 60.4 59.6 10.7 637.7 211 33.74 3.30871
3 MPHC -03 63.2 60.3 60 11 660 211.6 32.69 3.20611
PROMEDIO DE
RESISTENCIA
3.27
OBSERVACIONES:
Área Neta AN1= L*W Esfuerzo Inicial fm=
P
AN1
Esfuerzo final (Con el factor de
Corrección) fm*=
fm
1+2.5 Cm
Nota: Cm NO aplica, porque el factor de corrección es para relación de longitud y altura que en
este caso es 1.
108
Fallas producidas en el ensayo de compresión axial
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE COTACACHI
Fotografía 63. Desprendiendo de piezas de mortero de los extremos, MPHC -01 y MPHC -02
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 64. Falla por aplastamiento, falla en mortero y el mampuesto. MPHC -03
Fuente: Quimbiamba Gabriela
109
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE COMPRESIÓN AXIAL REALIZADOS A:
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE MAR
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NTE INEN 2619 HOJA 3 DE 4
MPVM: MURETE POSICIÓN VERTICAL
CON ARENA DE MAR
FECHA DE FABRICACIÓN: 25/10/2016
FECHA DE ENSAYO: 22/11/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación Peso
Dimensiones Área Carga Esfuerzo
LARGO ANCHO ESPESOR
L W e AN1 P fm
N° kg kg cm cm cm cm2 KN kg/cm2 MPa
1 MPVM -01 29.5 60 60 6.5 390 107.1 28.00 2.7462
2 MPVM -02 28.9 60 60.1 6.5 390.7 117.4 30.64 3.0053
3 MPVM -03 29.2 60 60 6.5 390 96.7 25.28 2.47953
PROMEDIO DE
RESISTENCIA
2.74
OBSERVACIONES:
Área Neta AN1= L*W Esfuerzo Inicial fm=
P
AN1
Esfuerzo final (Con el factor de
Corrección) fm*=
fm = 1.13 MPa
1+2.5 Cm
Nota: Cm NO aplica, porque el factor de corrección es para relación de longitud y altura que en
este caso es 1.
110
Fallas producidas en el ensayo de compresión axial
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE MAR
Fotografía 65. Falla el mampuesto. MPVM -01 y MPVM -02
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 66. Falla el mampuesto. MPVM -03
Fuente: Quimbiamba Gabriela
111
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE COMPRESIÓN AXIAL REALIZADOS A:
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE COTACACHI
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NTE INEN 2619 HOJA 4 DE 4
MPVC MURETE POSICIÓN VERTICAL
CON ARENA DE COTACACHI
FECHA DE FABRICACIÓN: 31/10/2016
FECHA DE ENSAYO: 28/11/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación Peso
Dimensiones Área Carga Esfuerzo
LARGO ANCHO ESPESOR
L W e AN1 P fm
N° kg kg cm cm cm cm2 KN kg/cm2 MPa
1 MPVC -01 29.7 62 59.8 6.7 400.7 117.9 30.01 2.94269
2 MPVC -02 29.5 60 59.4 6.5 386.1 110 29.05 2.84905
3 MPVC -03 29.7 60 60 6.5 390 99 25.89 2.5385
PROMEDIO DE
RESISTENCIA
2.78
OBSERVACIONES:
Área Neta AN1= L*W Esfuerzo Inicial fm=
P
AN1
Esfuerzo final (Con el factor de
Corrección) fm*=
fm
1+2.5 Cm
Nota: si Cm NO aplica, porque el factor de corrección es para relación de longitud y altura que en
este caso es 1.
112
Fallas producidas en el ensayo de compresión axial
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
COTACACHI
Fotografía 67. Falla por aplastamiento, falla mortero y el mampuesto. MPVC-01
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 68. Falla por adherencia. MPVC-02
Fuente: Quimbiamba Gabriela
113
3.5.2 Ensayo de tensión diagonal murete de 60 cm x 60 cm
Para el ensayo de tensión diagonal se fabricaron muretes con mampuestos en
posición horizontal con arena de Cotacachi, muretes con mampuestos en posición
vertical con arena de Cotacachi y muretes con mampuesto en posición vertical con
arena de mar. Este ensayo se rige en la NEC_SE_MP Mampostería estructural.
Proceso para el ensayo a tensión diagonal de la mampostería con jaboncillo-
burrito.
Antes de comenzar con el ensayo se debe pesar y medir cada una de las
dimensiones del murete.
Con la ayuda de una persona adicional se traslada el murete al lugar donde se
encuentra la máquina de ensayo.
Colocar el murete en la maquina universal de 100 toneladas sobre una viga
de madera.
Colocar la viga de madera en la parte inferior de la máquina y sobre esta una
ranura triangular de acero en la cual ingresara las esquinas del murete en
posición diagonal. Esta ranura en colocada en las dos esquinas que hacen la
diagonal.
Realizar el descenso del cabezal de la máquina, hasta que esta esté en
contacto con la ranura.
Aplicar la carga a una velocidad constante hasta que se induzca la falla por
tensión diagonal y registrar los datos.
Evidenciar la falla con fotografías y videos
Repetir el ensayo con cada uno de los tipos de muretes.
114
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE TENSIÓN DIAGONAL REALIZADOS A:
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE MAR
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NEC_SE_MP Mampostería estructural. HOJA 1 DE 4
MPHC MURETE POSICIÓN
HORIZONTAL CON ARENA DE MAR
FECHA DE FABRICACIÓN: 25/11/2016
FECHA DE ENSAYO: 23/12/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación Peso
Dimensiones Área Carga Esfuerzo
LARGO ANCHO ESPESOR DIAGONAL
L W t Lc AN2 P Vm
N° kg kg cm cm cm cm cm2 KN kg/cm2 MPa
1 MPHM* -01 63.2 60.5 60 11.4 85 969 30.5 3.21 0.314762
2 MPHM*-02 64.7 60.6 60 11 85.5 940.5 29.8 3.23 0.316858
3 MPHM* -03 64.4 60.1 60 11 83.6 919.6 31.7 3.52 0.344721
PROMEDIO DE
RESISTENCIA
0.33
OBSERVACIONES:
Área Neta AN2= t*LC Esfuerzo Inicial Vm=
P
AN2
Esfuerzo a compresión diagonal
final (Con el factor de Corrección)
Vm*= Vm
= 0.22 MPa
1+2.5Cv
Nota: donde Cv no puede ser menor que 0.20 esto se debe a la variación de esfuerzos resistentes.
115
Fallas producidas en el ensayo tensión diagonal
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE
MAR
Fotografía 69. Falla por corte en los mampuestos. MPHM-01
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 70. Falla por corte en los mampuestos. MPHM-02
Fuente: Quimbiamba Gabriela
116
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE TENSIÓN DIAGONAL REALIZADOS A:
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE COTACACHI
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NEC_SE_MP Mampostería estructural. HOJA 2 DE 4
MPHC MURETE POSICIÓN HORIZONTAL CON ARENA
COTACACHI
FECHA DE FABRICACIÓN: 09/11/2016
FECHA DE ENSAYO: 07/12/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación Peso
Dimensiones Área Carga Esfuerzo
LARGO ANCHO ESPESOR DIAGONAL
L W t Lc AN2 P Vm
N° kg kg cm cm cm cm cm2 KN kg/cm2 MPa
1 MPHC* -01 63.2 60.5 60 11.4 85.21 971.4 35.3 3.71 0.363413
2 MPHC*-02 64.7 60.6 60 11 85.5 940.5 35.7 3.87 0.379591
3 MPHC* -03 64.4 60.1 60 11 84 924 36.2 3.99 0.391781
PROMEDIO DE
RESISTENCIA
0.38
OBSERVACIONES:
Área Neta AN2= t*LC Esfuerzo Inicial Vm=
P
AN2
Esfuerzo a compresión diagonal final (Con el factor de
Corrección) Vm*=
Vm = 0.25 MPa
1+2.5 Cv
Nota: donde Cv no puede ser menor que 0.20 esto se debe a la variación de esfuerzos resistentes.
117
Fallas producidas en el ensayo tensión diagonal
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE
COTACACHI
Fotografía 71. Falla por adherencia. MPHC-01
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 72. Falla por corte en los mampuestos. MPHC-01
Fuente: Quimbiamba Gabriela
118
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE TENSIÓN DIAGONAL REALIZADOS A:
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE MAR
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NEC_SE_MP Mampostería estructural. HOJA 3 DE 4
MPVM MURETE POSICIÓN VERTICAL
CON ARENA DE MAR
FECHA DE FABRICACIÓN: 26/10/2016
FECHA DE ENSAYO: 23/11/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación Peso
Dimensiones Área Carga Esfuerzo
LARGO ANCHO ESPESOR DIAGONAL
L W t Lc AN2 P Vm
N° kg kg cm cm cm cm cm2 KN kg/cm2 MPa
1 MPVM* -01 31.6 60 60 6.5 84.85 551.5 16.5 3.05 0.299165
2 MPVM*-02 32.2 60 60.1 6.5 84.92 552 17.9 3.31 0.324279
3 MPVM* -03 30.8 60 60 6.5 84.85 551.5 24.2 4.47 0.438776
PROMEDIO DE
RESISTENCIA
0.35
OBSERVACIONES:
Área Neta AN2= t*LC Esfuerzo Inicial Vm=
P
AN2
Esfuerzo a compresión diagonal final
(Con el factor de Corrección) Vm*=
Vm = 0.23 MPa
1+2.5Cv
Nota: donde Cv no puede ser menor que 0.20 esto se debe a la variación de esfuerzos resistentes.
119
Fallas producidas en el ensayo tensión diagonal
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE MAR
Fotografía 73. Falla típica, por corte en los mampuestos. MPVM-02
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 74. Detalle de las juntas. MPVM-01
Fuente: Quimbiamba Gabriela
120
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE TENSIÓN DIAGONAL REALIZADOS A:
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE COTACACHI
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NEC_SE_MP Mampostería estructural. HOJA 4 DE 4
MPVC MURETE POSICIÓN VERTICAL
CON ARENA DE COTACACHI
FECHA DE FABRICACIÓN: 01/11/2016
FECHA DE ENSAYO: 28/11/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación Peso
Dimensiones Área Carga Esfuerzo
LARGO ANCHO ESPESOR DIAGONAL
L W t Lc AN2 P Vm
N° kg kg cm cm cm cm cm2 KN kg/cm2 MPa
1 MPVC* -01 31.2 60.1 59.8 6.4 84.78 542.6 18.5 3.48 0.340952
2 MPVC*-02 28.6 60 59.5 6.3 84.5 532.4 22.6 4.33 0.424539
3 MPVC* -03 29.9 60.05 59.65 6.35 84.64 537.5 20.55 3.90 0.382347
PROMEDIO DE
RESISTENCIA
0.38
OBSERVACIONES:
Área Neta AN2= t*LC Esfuerzo Inicial Vm=
P
AN2
Esfuerzo a compresión diagonal
final (Con el factor de Corrección)
Vm*= Vm
= 0.253 MPa
1+2.5 Cv
Nota: donde Cv no puede ser menor que 0.20 esto se debe a la variación de esfuerzos resistentes.
121
Fallas producidas en el ensayo tensión diagonal
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
COTACACHI
Fotografía 75. Falla por adherencia. MPVC-01
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 76. Falla por adherencia. MPVC-03
Fuente: Quimbiamba Gabriela
122
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE ADHERENCIA:
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO)
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NTE INEN HOJA 1 DE 1
MAC MURETE PARA ADHERENCIA ARENA DE MAR FECHA DE FABRICACIÓN: 25/10/2016
MAM MURETE PARA ADHERENCIA ARENA DE MAR FECHA DE ENSAYO: 22/11/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación Peso
Dimensiones Área Carga Esfuerzo
LARGO ANCHO ESPESOR
L1 W1 e AN3 P f AD
N° kg kg cm cm cm cm2 kg kg/cm2 MPa
ENSAYO DE ADHERENCIA ARENA DE COTACACHI
1 MAC -01 8.4 15.5 11 1.5 170.5 1120 6.57 0.6442
2 MAC -02 8.8 15.5 10 1.5 155 990 6.39 0.62637
3 MAC -03 8.1 16 11 1.4 176 1280 7.27 0.71322
PROMEDIO DE
RESISTENCIA
0.66
ENSAYO DE ADHERENCIA ARENA DE MAR
1 MAM -01 7.9 14.5 10 1.5 145 730 5.03 0.49372
2 MAM-02 7.9 15.4 11 1.5 169.4 900 5.31 0.52074
3 MAM -03 8.1 13.8 11 1.4 151.8 760 5.01 0.49099
PROMEDIO DE
RESISTENCIA
0.50
OBSERVACIONES:
Área Neta AN3= L1*W1 Esfuerzo Inicial fAD=
P
AN1
123
Fallas producidas en el ensayo de adherencia
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) CON ARENA DE COTACACHI
Fotografía 77. Falla del mampuesto en la parte superior. MAC-01
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 78. Falla típica por adherencia. MAC-02 y MAC-03
Fuente: Quimbiamba Gabriela
124
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) CON ARENA DE MAR
Fotografía 79. Falla típica por adherencia. MAM -01
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 80. Falla típica por adherencia, Falla el mampuesto. MAM -02
Fuente: Quimbiamba Gabriela
125
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
fJ
(M
pa)
Edad (dias)
Grafico de Resistencia a la compresión Vs Edad del mortero
Arena de Mar
Arena Cotacachi
CAPITULO IV: ANÁLISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS
4.1 Tabulación y Comparación de datos.
Análisis del Mortero de pega
Según los resultados registrados en el ensayo de compresión del mortero tabla
N°17, resulta que el mortero con mayor resistencia es el fabricado con la arena de
Cotacachi, que presenta un 72.5% y un 62.4% más resistente que el mortero
fabricado con arena de mar, esto a los 7 días y 28 días respectivamente.
Tabla 28. Resumen de ensayo del mortero
ARENA DE MAR
ARENA DE COTACHACHI
Edad
Esfuerzo
Promedio
Esfuerzo
Promedio Edad
Esfuerzo
Promedio
Esfuerzo
Promedio
días kg/cm2 MPa
días kg/cm2 MPa
1 31.393 3.08
1 53.311 5.22
3 55.626 5.45
3 79.958 7.84
7 98.334 9.64
7 169.704 16.63
28 174.198 17.07
28 282.824 27.72
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Fotografía 81. Grafico comparativo de mortero arena de mar y arena Cotacachi
Fuente: Quimbiamba Gabriela
fj Mar
fj Cotacachi
Leyenda:
126
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESUMEN DE ENSAYOS DE COMPRESIÓN AXIAL (CARGA MÁXIMA)
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO)
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NTE INEN 2619 HOJA 1 DE 4
FECHA DE
FABRICACIÓN: DEL 25/10/2016 AL
28/11/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación DESCRIPCIÓN
PROMEDIO DE CARGA MÁXIMA
P
N° KN
1 MPHM
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y
ARENA DE MAR 179.23
2 MPHC
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y
ARENA DE COTACACHI 215.90
3 MPVM
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA
DE MAR 107.07
4 MPVC
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
COTACACHI 108.97
Observaciones:
El murete con jaboncillo en posición horizontal y con mortero de arena de
mar “MPHM” tiene un 67 % más de capacidad de carga que el murete con
jaboncillo en posición vertical y con mortero de arena de mar “MPVM”.
El murete de jaboncillo en posición horizontal y con mortero de arena de
Cotacachi “MPHC” tiene un 98 % más de capacidad de carga que el murete
de jaboncillo en posición vertical y con mortero de arena de Cotacachi
“MPVC”. Esto muy similar a lo que se registra en el caso del “MPHC” vs
“MPVM”.
127
Observaciones:
Sin importar el tipo de arena utilizado para la fabricación del mortero, si la
posición del mampuesto es vertical se tendrá una resistencia a compresión
muy similar. El murete de jaboncillo en posición horizontal y con mortero de
arena de Cotacachi “MPHC” tiene un 22 % más resistencia que el murete de
jaboncillo en posición horizontal y con mortero de arena de mar “MPHM”.
El murete de jaboncillo en posición horizontal y con mortero de arena de
Cotacachi “MPHC” tiene un 19 % más resistencia que el murete de
jaboncillo en posición vertical y con mortero de arena de Mar “MPVM”.
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESUMEN DE ENSAYOS DE COMPRESIÓN AXIAL
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO)
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NTE INEN 2619 HOJA 2 DE 4
FECHA DE FABRICACIÓN: DEL 25/10/2016 AL
28/11/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra
Identificación DESCRIPCIÓN
PROMEDIO DE RESISTENCIA
fm
N° kg/cm2 MPa
1 MPHM
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA
DE MAR 27.28 2.68
2 MPHC
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA
DE COTACACHI 33.33 3.27
3 MPVM
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
MAR 27.98 2.74
4 MPVC
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
COTACACHI 28.31 2.78
128
Observaciones:
La capacidad de carga, según el tipo de mortero empleado entre las muestras
MPVM y MPVC y las muestras MPHM y MPHC es mínima en cada caso.
El murete de jaboncillo en posición horizontal y con mortero de arena de
Cotacachi “MPHC” tiene un 74 % más de capacidad de carga que el murete
de jaboncillo en posición vertical y con mortero de arena de Cotacachi
“MPVC”. Esto muy similar a lo que se registra en el caso del “MPHC” vs
“MPVM”.
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FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESUMEN DE ENSAYOS DE TENSION DIAGONAL (CARGA MÁXIMA)
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO)
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NTE INEN 2619 HOJA 3 DE 4
FECHA DE
FABRICACIÓN: DEL 25/10/2016 AL
28/11/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación DESCRIPCIÓN
PROMEDIO DE CARGA MÁXIMA
P
N° KN
1 MPHM
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA
DE MAR 30.67
2 MPHC
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA
DE COTACACHI 35.73
3 MPVM
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
MAR 19.53
4 MPVC
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
COTACACHI 20.55
129
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FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
RESUMEN DE ENSAYOS DE TENSION DIAGONAL (ESFUERZO)
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO)
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
NORMA: NTE INEN 2619 HOJA 4 DE4
FECHA DE
FABRICACIÓN: DEL 25/10/2016 AL
28/11/2016
ELABORADO: Gabriela Rocío Quimbiamba
Muestra Identificación DESCRIPCIÓN
PROMEDIO DE RESISTENCIA
fm
N° kg/cm2 Mpa
1 MPHM
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA
DE MAR 3.32 0.33
2 MPHC
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA
DE COTACACHI 3.86 0.38
3 MPVM
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
MAR 3.61 0.35
4 MPVC
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
COTACACHI 3.90 0.38
Observaciones:
La resistencia en tensión diagonal en todas las muestras no tiene mayor
variación ya sea que cambie su tipo de mortero o la posición del mampuesto.
130
4.2.- Proyección de resultados para la construcción de paredes
Con cada uno de los resultados obtenidos en base a los ensayos realizados
anteriormente se realiza la proyección para la construcción de paredes y muros.
Esta proyección está basada en lo indicado en el capítulo 5 del libro de “Diseño
estructural de casas habitación”.
Con esta proyección se pretende conocer las cargas verticales, y horizontales que
podrán ser soportadas por los dos tipos de mamposterías analizados.
Para lo cual se tomara como referencia las dimensiones de una pared tipo que son: de
3 metros por 2.50 metros por cada uno de los diferentes espesores, teniendo de esta
manera:
CASO 1: Con un espesor de 0.11 m.
CASO 2: Con un espesor de 0.06 m.
Condición de resistencia
La primera condición que debe cumplirse es que la resistencia de la mampostería a
carga vertical sea mayor igual a la carga ultima.
PR > PU
Calculo de carga vertical resistente PR
PR = FR * FE * (fm + 4.0
𝑘𝑔
𝑐𝑚2)* AT
Dónde:
PR = a la carga vertical resistente
FR= es el factor de reducción. FR =0.6 para muros confinados o reforzados.
FE= factor de reducción por excentricidad y esbeltez del muro, que se podrá tomar:
131
Fe= 0.7 para muros interiores que soportan claros que no difieren entre sí en más de
50%.
Fe= 0.6 para muros extremos o con claros que difieran en más de 50%.
fm = es el esfuerzo a compresión de diseño de la mampostería.
AT= es el área del muro en planta.
Para muros INTERIORES CASO 1:
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE
MAR
PR = FR * FE * (fm + 4.0𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * AT
PR = 0.6 * 0.7 * (27.28 𝑘𝑔
𝑐𝑚2+ 4.0
𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * (300 *11) cm
2
PR = 43350.89 kg
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE
COTACACHI
PR = FR * FE * (fm + 4.0𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * AT
PR = 0.6 * 0.7 * (33.33 𝑘𝑔
𝑐𝑚2+ 4.0
𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * (300 *11) cm
2
PR = 51733.66 kg
Para muros INTERIORES CASO 2:
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE MAR
PR = FR * FE * (fm + 4.0𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * AT
132
PR = 0.6 * 0.7 * (27.98𝑘𝑔
𝑐𝑚2+ 4.0
𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * (300 *6) cm
2
PR = 24174.79 kg
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE COTACACHI
PR = FR * FE * (fm + 4.0𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * AT
PR = 0.6 * 0.7 * (28.31 𝑘𝑔
𝑐𝑚2+ 4.0
𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * (300 *6) cm
2
PR = 24429.75 kg
Para muros EXTREMOS CASO 1:
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE
MAR
PR = FR * FE * (fm + 4.0𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * AT
PR = 0.6 * 0.6 * (27.28 𝑘𝑔
𝑐𝑚2+ 4.0
𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * (300 *11) cm
2
PR = 37157.90 kg
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE
COTACACHI
PR = FR * FE * (fm + 4.0𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * AT
PR = 0.6 * 0.6 * (33.33 𝑘𝑔
𝑐𝑚2+ 4.0
𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * (300 *11) cm
2
PR = 44343.14 kg
133
Para muros EXTREMOS CASO 2:
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE MAR
PR = FR * FE * (fm + 4.0𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * AT
PR = 0.6 * 0.6 * (27.98𝑘𝑔
𝑐𝑚2+ 4.0
𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * (300 *6) cm
2
PR = 20721.25 kg
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE COTACACHI
PR = FR * FE * (fm + 4.0𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * AT
PR = 0.6 * 0.6 * (28.31 𝑘𝑔
𝑐𝑚2+ 4.0
𝑘𝑔
𝑐𝑚2) * (300 *6) cm
2
PR = 20939.79 kg
Tabla 29. Carga vertical resistente
RESUMEN DEL CÁLCULO DE LA CARGA VERTICAL
RESISTENTE
IDENTIFICACIÓN
MUROS INTERIORES MUROS EXTERNOS
PR
kg t kg t
MPHM
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN
HORIZONTAL Y ARENA DE MAR
43350.89 43.35 37157.90 37.16
MPHC
MURETE CON
JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA
DE COTACACHI
51733.66 51.73 44343.14 44.34
MPVM
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN
VERTICAL Y ARENA DE
MAR
24174.79 24.17 20721.25 20.72
MPVC
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN
VERTICAL Y ARENA DE COTACACHI
24429.75 24.43 20939.79 20.94
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Observación:
134
De acuerdo a la proyección realizada se tiene que en la carga vertical
resistente en los muros interiores es 16.7% mayor que la proyectada para los
muros exteriores, esto en el caso de las muestras MPHC y MPVM.
De acuerdo a la proyección realizada se tiene que en la carga vertical
resistente en la muestra MPHC es en un 47 % mayor que la proyectada para
la muestra MPVM.
Cálculo de Pu con mampuesto en posición horizontal:
Peso propio de la Mampostería: 1.353 t
Peso propio de la viga y columna: 4(2.4 t/m3*0,30m*0,35m*1m)= 1.008 t
Peso del enlucido: 2 (2.1 t/m3*0.30 m*0.1m*1 m)= 0.084 t
Instalaciones: 0.16 t
Carga muerta= 2.61 t
Carga viva= 0.200 t
Pu= 1.2 CM + 1.6 CV
Pu= 1.2 (2.61)+ 1.6 (0.200)
Pu=3.45 t
Calculo de Pu con mampuesto en posición Vertical:
Peso propio de la Mampostería: 0.617 t
Peso propio de la viga y columna: 4(2.4 t/m3*0,30m*0,35m*1m)= 1.008 t
Peso del enlucido:2 (2.1 t/m3*0.30 m*0.1m*1m)= 0.084 t
Instalaciones: 0.16 t
Carga muerta= 1.869 t
Carga viva= 0.200 t
135
Pu= 1.2 CM + 1.6 CV
Pu= 1.2 (1.869)+ 1.6 (0.200)
Pu=2.56 t
Tabla 30. Resumen de la Condición de resistencia
RESUMEN DE LA CONDICIÓN PR> Pu
IDENTIFICACIÓN
MUROS INTERIORES MUROS EXTERNOS
PR> Pu
PR (t) PU (t) Cumple
condición PR (t) PU (t)
Cumple
condición
MPHM
MURETE CON JABONCILLOS
POSICIÓN
HORIZONTAL Y ARENA DE MAR
43.35 3.45 ok 37.16 3.45 ok
MPHC
MURETE CON
JABONCILLOS POSICIÓN
HORIZONTAL Y
ARENA DE COTACACHI
51.73 3.45 ok 44.34 3.45 ok
MPVM
MURETE CON JABONCILLOS
POSICIÓN VERTICAL
Y ARENA DE MAR
24.17 2.56 ok 20.72 2.56 ok
MPVC
MURETE CON JABONCILLOS
POSICIÓN VERTICAL
Y ARENA DE COTACACHI
24.43 2.56 ok 20.94 2.56 ok
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Resistencia al Corte
El criterio de análisis estático, para el cálculo de las cargas horizontales está
dada en base lo que establece el RCDF22
. La segunda condición que debe cumplirse
es que la resistencia a la fuerza cortante de los muros sea mayor o igual que en
cortante ultimo producido por la fuerza sísmica.
22
RCDF es el Reglamento de Construcciones de D.F. en México.
136
Condición de resistencia al corte:
VR > VU
Calculo de carga horizontal resistente PR
VR = FR * (0.5* Vm*AT + 0.3 P) < 1.5 FR *Vm* AT
Dónde:
VR = a la carga horizontal resistente
FR= es el factor de reducción. FR =0.6 para muros confinados o reforzados.
Vm = es el esfuerzo cortante de diseño de la mampostería.
AT= es el área del muro en planta. A= t*L donde t es el ancho del muro y L es la
longitud del muro.
P= carga vertical soportada por el muro.
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE
MAR
VR = FR * (0.5* Vm*AT + 0.3 P) < 1.5 * FR *Vm* AT
VR = 0.6 * (0.5*3.32 *(300*11) + 0.3 ( 3127.06)) < 1.5 *0.6 *3.32* (300*11)
VR = 3848.27 kg < 9856.19 kg
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE
COTACACHI
VR = FR * (0.5* Vm*AT + 0.3 P) < 1.5 * FR *Vm* AT
VR = 0.6 * (0.5*3.86 *(300*11) + 0.3 (3643.75)) < 1.5 *0.6 *3.86* (300*11)
VR = 4474.44 kg < 11455.70 kg
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE MAR
VR = FR * (0.5* Vm*AT + 0.3 P) < 1.5 * FR *Vm* AT
137
VR = 0.6 * (0.5*3.61 *(300*6) + 0.3 (1991.84)) < 1.5 *0.6 *3.61* (300*6)
VR = 2308.19 kg < 5848.99 kg
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE COTACACHI
VR = FR * (0.5* Vm*AT + 0.3 P) < 1.5 * FR *Vm* AT
VR = 0.6 * (0.5*3.90 *(300*6) + 0.3 (2095.52)) < 1.5 *0.6 *3.90* (300*6)
VR = 2484 kg < 6320.43 kg
Tabla 31.Carga horizontal resistente
RESUMEN DEL CÁLCULO DEL CORTANTE
RESISTENTE
IDENTIFICACIÓN VR < 1.5 *FR*fvm*AT
VR (kg) 1.5 *FR*fvm*AT (kg)
MPHM
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN
HORIZONTAL Y ARENA
DE MAR
3848.27 9856.19
MPHC
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN
HORIZONTAL Y ARENA
DE COTACACHI
4474.44 11455.70
MPVM
MURETE CON
JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
MAR
2308.19 5848.99
MPVC
MURETE CON JABONCILLOS POSICIÓN
VERTICAL Y ARENA DE
COTACACHI
2484.00 6320.43
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Cálculo de cortante ultimo “Vu”:
Vu = 1.1 Vs
138
Según la NEC-SE-DS-Peligro Sísmico el cortante Basal se calcula de la siguiente
manera:
Vs= 𝐼∗𝑆𝑎
𝑅∗ ф𝑃∗ф𝐸 ∗W
Dónde:
Vs= cortante basal
Sa= Aceleración espectral
R= Factor de resistencia sísmica
ф𝑝 ∗ ф𝑐= Coeficientes de configuración en planta y elevación.
W= carga sísmica reactiva, representada por sismo
Vs= 1∗𝑆𝑎
𝑅∗ ф𝑝∗ф𝑐 ∗W
Cálculo del corte último
Vu = 1.1 Vs
Tabla 32. Condición de corte
Fuente: Quimbiamba Gabriela
RESUMEN DE LA CONDICIÓN VR> Vu
IDENTIFICACIÓN
Condicion de Corte
Vs VR> Vu
t VR (t) VU (t) Cumple
condición
MPHM
MURETE CON
JABONCILLOS POSICIÓN
HORIZONTAL Y ARENA DE MAR
0.36 3.85 0.39 ok
MPHC
MURETE CON
JABONCILLOS POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA
DE COTACACHI
0.36 4.47 0.39 ok
MPVM
MURETE CON
JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
MAR
0.33 2.31 0.37 ok
MPVC
MURETE CON
JABONCILLOS POSICIÓN VERTICAL Y ARENA DE
COTACACHI
0.33 2.48 0.37 ok
139
Observación:
El esfuerzo cortante proyectado a una pared con dimensiones reales de la muestra
MPHC es en un 93 % más resistente que la muestra MPVM.
4.3 Cálculo teórico de esfuerzos a compresión y a corte según la NEC 11
4.3.1 Determinación teórica de la resistencia a compresión de la mampostería
Según la NEC existen dos criterios para determinar los esfuerzos a compresión
en mamposterías estos son de manera experimental que es fabricando muretes que
posteriormente estar sometidos a cargas, y el segundo criterio es en base a
ecuaciones que se basan en la resistencia de cada elemento de la mampostería.
Formula en base a sus componentes:
f’m = K*f’0.65
u *f’0.25
cp
Dónde:
f’m= es la resistencia nominal a la compresión de la mampostería, en MPa
K= es una constante 0.55 para piezas de arcillas.
f’u= es la resistencia normalizada a compresión de las piezas de fabricación.
f’cp= es la resistencia a compresión especificada del mortero de pega.
Muretes posición horizontal con arena de mar “MPHA”:
f’m = (0.55)*(11.55)0.65
*(17.07)0.25
f’m = 5.48 MPa
Muretes posición horizontal con arena de Cotacachi “MPHC”:
f’m = (0.55)*(11.55)0.65
*(27.75)0.25
f’m = 6.19 MPa
Muretes posición vertical con arena de mar “MPVA”:
140
f’m = (0.55)*(9.26)0.65
*(17.07)0.25
f’m = 4.75 MPa
Muretes posición vertical con arena de Cotacachi “MPVC”:
f’m = (0.55)*(9.26)0.65
*(27.75)0.25
f’m = 5.36 MPa
Tabla 33. Comparación entre esfuerzo a compresión experimental vs esfuerzo a compresión teórico
RESUMEN DE ESFUERZO A COMPRESIÓN EXPERIMENTAL VS ESFUERZO A
COMPRESIÓN TEÓRICO
IDENTIFICACIÓN
Esfuerzo a
compresión
EXPERIMENTAL
Esfuerzo a
compresión
TEÓRICO
fm f’m
MPa MPa
MPHM MURETE CON JABONCILLOS
POSICIÓN HORIZONTAL Y
ARENA DE MAR 2.68 5.48
MPHC MURETE CON JABONCILLOS
POSICIÓN HORIZONTAL Y
ARENA DE COTACACHI 3.27 6.19
MPVM MURETE CON JABONCILLOS
POSICIÓN VERTICAL Y
ARENA DE MAR 2.74 4.75
MPVC MURETE CON JABONCILLOS
POSICIÓN VERTICAL Y
ARENA DE COTACACHI 2.78 5.36
Fuente: Quimbiamba Gabriela
4.3.2 Determinación teórica de la resistencia a corte de la mampostería
La resistencia teórica al corte estará dada mediante ensayos de muretes o mediante
una relación deducida de ensayos entre fvmo esfuerzo a corte puro y el esfuerzo a
compresión.
fvm= fvmo+0.4 σd
141
Dónde:
fvm= Es la resistencia al corte de la mampostería en MPa
fvmo= Es la resistencia a corte puro, con esfuerzo de compresión nula. Dada según la
siguiente tabla
Tabla 34. Resistencia a corte puro
Fuente: NEC-11 Capitulo 1 “Cargas y Materiales”
f’u= es la resistencia normalizada a compresión de las piezas de fabricación.
Para el valor de f’u según la investigación se tienen dos valores que son con
mampuesto en posición horizontal 11.55 MPa y con mampuesto en posición
vertical 9.26 MPa. Entonces según la Tabla Nº 22 el valor de fvmo =0.2
σd= es el esfuerzo de cálculo a compresión perpendicular.
Muretes posición horizontal con arena de mar “MPHA”:
fvm= 0.2+0.4 (2.68)
fvm= 1.27 MPa
Muretes posición horizontal con arena de Cotacachi “MPHC”:
fvm= 0.2+0.4 (3.27)
fvm= 1.51 MPa
Muretes posición vertical con arena de mar “MPVA”:
fvm= 0.2 +0.4 (2.74)
fvm= 1.30 MPa
Muretes posición vertical con arena de Cotacachi “MPVC”:
142
fvm= 0.2 +0.4 (2.78)
fvm= 1.31 MPa
Tabla 35.Comparación entre esfuerzo cortante experimental vs esfuerzo cortante teórico
RESUMEN DE ESFUERZO CORTANTE EXPERIMENTAL VS ESFUERZO
CORTANTE TEÓRICO
IDENTIFICACIÓN
Esfuerzo a
compresión
EXPERIMENTAL
Esfuerzo a
compresión
TEÓRICO
Vm f’m
MPa MPa
MPHM
MURETE CON
JABONCILLOS POSICIÓN
HORIZONTAL Y ARENA DE
MAR
2.68 1.27
MPHC
MURETE CON
JABONCILLOS POSICIÓN
HORIZONTAL Y ARENA DE
COTACACHI
3.27 1.51
MPVM
MURETE CON
JABONCILLOS POSICIÓN
VERTICAL Y ARENA DE
MAR
2.74 1.30
MPVC
MURETE CON
JABONCILLOS POSICIÓN
VERTICAL Y ARENA DE
COTACACHI
2.78 1.31
Fuente: Quimbiamba Gabriela
4.4 Análisis Económico
El análisis económico se realizó para un metro cuadrado de mampostería de cada
tipo, esto es para la mampostería de MPHM, MPHC, MPVM, MPVC, cada uno de
los precios unitarios esta dado en base a la zona de estudio en este caso a la zona
centro de la ciudad de Portoviejo. El costo de la mano de obra, herramienta menor
y transporte, estará en base a lo que dicta el INEC de acuerdo al Art. 83 de la Ley
Orgánica del Sistema Nacional de Contratación Publica vigente.
4.4.1 Análisis de Precios unitarios de los diferentes tipos de mampostería en
estudio.
143
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN HORIZONTAL Y ARENA DE MAR
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE MAMPOSTERÍA
(JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE
PORTOVIEJO"
RUBRO: MAMPOSTERIA JABONCILLO BURRITO (27x11x6) HOJA 1 DE 4 CODIGO: MPHM UNIDAD: M2
DETALLE: MURETE POSICIÓN HORIZONTAL CON ARENA DE MAR ELABORADO: GABRIELA QUIMBIAMBA
EQUIPOS
DESCRIPCIÓN CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C= A*B R D=C*R
HERRAMIENTA MENOR 1 0.1 0.1 0.65 0.07 ANDAMIOS 1 0.15 0.15 0.65 0.10
SUBTOTAL (M) 0.16
MANO DE OBRA
DESCRIPCIÓN (CATEGORIA) CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C= A*B R D=C*R
ESTRC.OCUPA. D2 (ALB.) 1 3.22 3.22 0.65 2.09
ESTRC.OCUPA. D2 (PEÓN.) 1 3.18 3.18 0.65 2.07
SUBTOTAL (N) 4.16
MATERIALES
DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNIT. COSTO
A B C=A*B
JABONCILLO (BURRITO) 27x 11x 6 cm U 46 0.15 6.90
CEMENTO kg 18.37 0.16 2.94 ARENA m3 0.04019 0 0.00 AGUA m3 0.01378 0.6 0.01
SUBTOTAL (O) 9.85
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 14.17
INDIRECTOS Y UTILIDADES 15% 2.13
OTRO INDIRECTOS 0% 0.00
COSTO TOTAL DEL RUBRO ($) 16.30
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TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE MAMPOSTERÍA
(JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE
PORTOVIEJO"
RUBRO: MAMPOSTERIA JABONCILLO BURRITO (27x11x6) HOJA 2 DE 4 CODIGO: MPHC UNIDAD: M2
DETALLE: MURETE POSICIÓN HORIZONTAL CON ARENA DE COTACACHI ELABORADO: GABRIELA QUIMBIAMBA
EQUIPOS
DESCRIPCIÓN CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C= A*B R D=C*R
HERRAMIENTA MENOR 1 0.1 0.1 0.65 0.07
ANDAMIOS 1 0.15 0.15 0.65 0.10
SUBTOTAL (M) 0.16
MANO DE OBRA
DESCRIPCIÓN (CATEGORIA) CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C= A*B R D=C*R
ESTRC.OCUPA. D2 (ALB.) 1 3.22 3.22 0.65 2.09
ESTRC.OCUPA. D2 (PEÓN.) 1 3.18 3.18 0.65 2.07
SUBTOTAL (N) 4.16
MATERIALES
DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNIT. COSTO
A B C=A*B
JABONCILLO (BURRITO) 27x 11x 6 cm U 46 0.15 6.90
CEMENTO kg 18.37 0.16 2.94
ARENA m3 0.03658 12.19 0.45
AGUA m3 0.99 0.6 0.59
SUBTOTAL (O) 10.88
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 15.20
INDIRECTOS Y UTILIDADES 15% 2.28
OTRO INDIRECTOS 0% 0.00
COSTO TOTAL DEL RUBRO ($) 17.48
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TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS
EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
RUBRO: MAMPOSTERIA JABONCILLO BURRITO (27x11x6) HOJA 3 DE 4 CODIGO: MPVM UNIDAD: M2
DETALLE: MURETE POSICIÓN VERTICAL CON ARENA DE MAR ELABORADO: GABRIELA QUIMBIAMBA
EQUIPOS
DESCRIPCIÓN CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C= A*B R D=C*R
HERRAMIENTA MENOR 1 0.1 0.1 0.65 0.07
ANDAMIOS 1 0.15 0.15 0.65 0.10
SUBTOTAL (M) 0.16
MANO DE OBRA
DESCRIPCIÓN (CATEGORIA) CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C= A*B R D=C*R
ESTRC.OCUPA. D2 (ALB.) 1 3.22 3.22 0.65 2.09
ESTRC.OCUPA. D2 (PEÓN.) 1 3.18 3.18 0.65 2.07
SUBTOTAL (N) 4.16
MATERIALES
DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNIT. COSTO
A B C=A*B
JABONCILLO (BURRITO) 27x 11x 6 cm U 28 0.15 4.20
CEMENTO kg 6.38 0.16 1.02
ARENA m3 0.01397 0 0.00
AGUA m3 0.00564 0.6 0.00
SUBTOTAL (O) 5.22
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 9.55
INDIRECTOS Y UTILIDADES 15% 1.43
OTRO INDIRECTOS 0% 0.00
COSTO TOTAL DEL RUBRO ($) 10.98
146
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MURETES CON JABONCILLO (BURRITO) EN POSICIÓN VERTICAL ARENA DE COTACACHI
TESIS: "ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA (JABONCILLO) EMPLEANDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS
EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO"
RUBRO: MAMPOSTERIA JABONCILLO BURRITO (27x11x6) HOJA 4 DE
4 CODIGO: MPVC UNIDAD: M2
DETALLE: MURETE POSICIÓN VERTICAL CON ARENA DE COTACACHI ELABORADO: GABRIELA QUIMBIAMBA
EQUIPOS
DESCRIPCIÓN CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C= A*B R D=C*R
HERRAMIENTA MENOR 1 0.1 0.1 0.65 0.07
ANDAMIOS 1 0.15 0.15 0.65 0.10
SUBTOTAL (M) 0.16
MANO DE OBRA
DESCRIPCIÓN (CATEGORIA) CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C= A*B R D=C*R
ESTRC.OCUPA. D2 (ALB.) 1 3.22 3.22 0.65 2.09
ESTRC.OCUPA. D2 (PEÓN.) 1 3.18 3.18 0.65 2.07
SUBTOTAL (N) 4.16
MATERIALES
DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNIT. COSTO
A B C=A*B
JABONCILLO (BURRITO) 27x 11x 6 cm U 28 0.15 4.20 CEMENTO kg 6.38 0.16 1.02
ARENA m3 0.01272 4.24 0.05
AGUA m3 0.004788 0.6 0.00
SUBTOTAL (O) 5.28
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 9.60
INDIRECTOS Y UTILIDADES 15% 1.44
OTRO INDIRECTOS 0% 0.00
COSTO TOTAL DEL RUBRO ($) 11.04
147
Tabla 36. Resumen de presupuesto de mampostería
RESUMEN DE PRESUPUESTO DE MAMPOSTERIA
TIPO DE MAMPOSTERIA COSTO TOTAL
( $ )
MPHM MURETE POSICIÓN HORIZONTAL CON
ARENA DE MAR 16.30
MPHC MURETE POSICIÓN HORIZONTAL CON
ARENA DE COTACACHI 17.48
MPVM MURETE POSICIÓN VERTICAL CON
ARENA DE MAR 10.98
MPVC MURETE POSICIÓN VERTICAL CON
ARENA DE COTACACHI 11.04
Fuente: Quimbiamba Gabriela
Análisis del presupuesto:
El presupuesto puede variar dependiendo de varios factores como lo es el
transporte y la mano de obra. En el proyecto de investigación se tiene que analizar el
presupuesto en sitio es por esto que no se toma en cuenta el transporte.
16.30 17.48
10.98 11.04
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
MPHM MPHC MPVM MPVC
cost
o (
$)
Tipo de Mampostería
DIAGRAMA: PRESUPUESTO DE MAMPOSTERÍA
MPHM
MPHC
MPVM
MPVC
148
De acuerdo al diagrama comparativo se tiene que la mampostería en la que más
dinero se ahorra es la MPVM, sabiendo que al tener un ahorro en cada uno de sus
elementos esto se puede ver en el precio final.
En la mampostería de jaboncillo ubicado en posición horizontal tiente un rango
de 16 a 17 dólares, mientras que en la mampostería ubicada en posición vertical tiene
un rango de 10 a 11 dólares. Lo que explica la tendencia que se tiene en la ciudad de
Portoviejo por construir muros o paredes con jaboncillos en posición vertical.
4.5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.5.1 Conclusiones
En la evaluación rápida en la zona cero de la ciudad de Portoviejo se pudo
evidenciar entre algunos problemas detectados, la inadecuada colocación de
los mampuestos.
En base a las pruebas de compresión axial y tensión diagonal realizadas a las
réplicas de los muretes de la zona cero de la ciudad de Portoviejo se
comprueba que la mampostería tipo MPHC (Murete en posición horizontal
con mortero de arena de Cotacachi) tiene mejores propiedades mecánicas que
la MPVM (Murete en posición vertical con mortero de arena de mar).
De manera individual cada uno de los elementos que forman la mampostería
presentan mayor resistencia que el conjunto en sí.
El mortero con arena de Cotacachi y el mampuesto en posición horizontal
presentan una resistencia a la compresión del 27.72 MPa y 11.55 MPa
respectivamente, en cambio en conjunto tienen una resistencia de 0.38 MPa,
lo que indica que la mampostería no tiene ni el 2% de la resistencia de sus
componentes ensayados individualmente.
149
El tipo de fallas por compresión axial, fueron por aplastamiento y por
adherencia.
La arena de mar no cumple con los requerimientos de granulometría
indicada en la norma NTE INEN 2 536, sin embargo al ser utilizada en los
muretes con mampuestos en posición vertical esta alcanza mayor resistencia
que los muretes en posición vertical y con arena de Cotacachi.
Según los resultados obtenidos en los ensayos de compresión axial indica
que lo ideal sería construir la mampostería con las características de las
muestras MPHC (Murete en posición horizontal con mortero de arena de
Cotacachi).
La resistencia al corte registrada en cada uno de los muretes indica que la
mampostería con mampuestos en posición vertical, presentan mayor
resistencia al corte que la mampostería con mampuestos en posición
horizontal, esto independientemente del tipo de mortero.
La resistencia en tensión diagonal prácticamente no varía por las condiciones
de posición del mampuesto y tipo de mortero de junta.
La carga vertical resistente “PR” que se obtendrá en un bloque de pared de 3
m x 2.5m será aproximadamente 52 t, en la mampostería tipo MPHC
(Murete en posición horizontal con mortero de arena de Cotacachi), y de 24
t en la mampostería tipo MPVM (Murete en posición vertical con mortero de
arena de mar), lo que significa que la fuerza resistente del primer tipo es el
doble que la fuerza resistente del segundo tipo.
La carga horizontal resistente “VR” que se obtendrá en un bloque de pared
de 1 m x 1m es aproximadamente 4.5 t en la mampostería tipo MPHC
(Murete en posición horizontal con mortero de arena de Cotacachi), y de 2 t
150
en la mampostería tipo MPVM (Murete en posición vertical con mortero de
arena de mar), lo que significa que la fuerza resistente al corte del primer tipo
es el doble que la fuerza resistente al corte del segundo tipo.
Los resultados teóricos tanto de esfuerzo a la compresión como el esfuerzo
al corte, obtenidos en base a la NEC 11 en el Capítulo 1 “Cargas y
Materiales”, son mayores en comparación con resultados experimentales
conocidos en esta investigación.
El uso de la arena de mar es un factor permisible en el caso de mampostería,
pero lo que más afecta a las propiedades mecánicas son la posición en la que
son colocados los mampuestos.
En el aspecto económico la diferencia que existe entre mampostería con
unidades en posición vertical y con mampostería con unidades en posición
horizontal es de un ahorro de aproximadamente el 70 % si se construye de
acuerdo al primer caso. Esto se debe al espacio que ocupa el mampuesto
dentro del conjunto.
4.5.2 Recomendaciones
Todas las unidades de mampostería deben tener un mismo cocido, al
garantizar que las unidades de mampostería han sido fabricadas y elaboradas
en un mismo bloque, todas las unidades tendrán propiedades similares.
El transporte de las unidades de mampostería debe ser adecuado, para evitar
golpes y agrietamientos prematuros en cada uno de los mampuestos.
Para un mayor análisis de la las diferencias de las propiedades mecánicas
en la colocación de la mampostería se propone realizar el mismo estudio con
151
diferente mampuesto, por ejemplo el mampuesto que más se utiliza en la
sierra ecuatoriana que es de ladrillo mambrón o bloque.
La mano de obra debe ser calificada, para que la construcción de los
muretes tengan la misma calidad.
Al finalizar la construcción de cada uno de los muretes, de deben retirar las
rebabas para que la superficie del murete sea en lo posible liso de esta
manera se tendrá resultados más precisos.
Para una investigación más a fondo, se sugiere tomar en cuenta la
discontinuidad que se tiene en las paredes; discontinuidades como son la
presencia de ventanas y puertas y como estas discontinuidades afectan a la
resistencia de la mampostería.
En base a la investigación realizada podría compararse los resultados
obtenidos con mamposterías debidamente confinadas, y de ser el caso
construir muretes que representen un adecuado confinamiento.
152
5.- BIBLIOGRAFÍA
1.- Americana, U. C. (24 de Marzo de 2006). Materiales de Construcción.
Recuperado de http://www.uca.edu.sv/mecanica-
estructural/materias/materialesCostruccion/guiasLab/ensayoCemento/DETE
RMINACON%20DEL%20PESO%20ESPECIFICO%20DEL%20CEMENT
O.pdf
2.- ASOCIANCIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SÍSMICA. (2001). Manual
de Construcción,Evaluación y Rehabilitación Sismo Resistente de Viviendas
de Mampostería. Colombia.
3.- Beauperthuy, J., & Urich B., A. (2010). Construccion en Acero. Recuperado de
http://www.construccionenacero.com
4.- Castillo P., W. (s.f.). Granulometría de la Arena. Recuperado de
http://www.galeon.com/matcon/lab03/granulo.doc.
5.- Contructor Civil. (10 de Diciembre de 2010). Recuperado de Contructor Civil:
http://www.elconstructorcivil.com/2010/12/la-absorcion-de-los-
agregados.html
6.- EcuRed Conocimiento con todos. (2 de Octubre de 2016). Recuperado de
https://www.ecured.cu/Granulometr%C3%ADa
7.- EPN. (2013). Instituto Geofisico de la Escuela Politecnica Nacional. Recuperado
de https://www.igepn.edu.ec/informes-sismicos/anuales/231--50/file
8.- Especificaciones, M. d. (26 de Agosto de 2014). Manual de Especificaciones
Tecnicas de Diseño y Construcción de Parques y Escenarios Publicos de
Bogota D.C. Recuperado de
153
http://idrd.gov.co/especificaciones/index.php?option=com_content&view=art
icle&id=874&Itemid=890
9.- Euge. (2011). Tipos y Usos del Cemento en la Construcción. Ideas Para
Construir.
10.- Franco Tancun, J. M. (Viernes de Junio de 2008). blospot. Recuperado el 06 de
Junio de 2016, de http://jonathanmanuelfrancotancun.blogspot.com/
11.- Gutiérrez de López, L. (s.f.). Morteros. Recuperado de:
www.bdigital.unal.edu.co/6167/17/9589322824_Parte5.pdf
12.- LaHora, & ElUNIVERSO. (7 de Marzo de 2010). AstroCiencias Ecuador.
Recuperado de http://astrocienciasecu.blogspot.com
13.- Medina Cruz, R. (s.f.). Aceros Arequipa. Recuperado el 31 de Agosto de 2016,
de http://www.acerosarequipa.com
14.- Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda. (2014). NORMA
ECUATORIANA DE LA CONSTRUCCIÓN,"NEC"., Capitulo 5-
Mamposteria Estructural. Quito.
15.- NEC. (2015). Norma Ecuatoriana de la Construccion . Recuperado :
http://www.normaconstruccion.ec/capitulos_nec_2015/NEC_SE_MP_%28m
amposteria_estruc%29.pdf
16.- Ortiz, G., Espino Márquez, L., & Olvera Montes, A. (2011). Diseño Estructural
de Casas Habitación (Tercera ed.). (P. Roig Vásquez, Ed.) México, Mexico:
The Mc Graw Hill.
17.- Puente Cádenas, G., Romo Proaño, M., & Durán , R. (2006). Patologías de los
Morteros en Quito. II Congreso CIENCIA Y TECNOLOGÍA, 25.
154
18.- Saborío C, E. (2015). Método de Prueba Estandar para Partículas Orgánicas
en Agregado Fino para Concreto. San Jose - Costa Rica: Laboratorio de
Ensayo INSUMA.
19.- SN. (s.f.). +Tiposde. Recuperado el Lunes de Junio de 2016, de
http://www.mastiposde.com/mamposteria.html
20.- Vottero, C. (8 de junio de 2015). SlideShare. Recuperado el 9 de Septiembre de
2016, de http://es.slideshare.net/carolnattt/trabas-ladrillos
155
6.- ANEXOS
6.1 ANEXOS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE
MAMPOSTERÍA
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6.2 ANEXOS: CUBOS DE MORTEROS
6.3 ANEXOS: COSTRUCCIÓN DE MURETES