UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOTecnologa de los materialesENSAYO DE COMPRESIN DELLADRILLOI. INTRODUCCIN

El sistema estructural que ms se utiliza en el Per y Sudamrica para la construccin de viviendas en zonas urbanas es la denominada albailera de ladrillos de arcilla. Ms del 43% de las viviendas son construidas con este sistema estructural. En el sismo del 23/6/2001 en Arequipa hubo muchas viviendas de albailera que sufrieron dao. La principal fuente de este dao fue la no existencia de un control de calidad adecuado durante la etapa constructiva y una deficiente configuracin estructural. El construir una vivienda sin seguir las normas de diseo ssmico y las normas de diseo de albailera puede producir daoestructural.Existen diversos tipos de unidades de albailera como los ladrillos de arcilla y slico -calcreos. La calidad de una unidad de albailera depende principalmente de su manufactura y porcentaje de vacos.

II. OBJETIVOS

Observar el comportamiento del ladrillo de arcilla bajo el esfuerzo de compresin para determinar su grado de calidad.

Conocer las caractersticas y propiedades que deben tener los ladrillos.

Conocer cmo se deben analizar las posibles fallas de un ladrillo, mediante los resultados que arrojan los ensayos de laboratorio.

Determinar las propiedades mecnicas del ladrillo

III. FUNDAMENTO TEORICOI. UNIDADES DE ALBAILERASe denomina ladrillo a aquella unidad cuya dimensin y peso permite que sea manipulada con una sola mano. Se denomina bloque a aquella unidad que por su dimensin y peso requiere de las dos manos para su manipuleo. Las unidades de albailera a las que se refiere la norma son ladrillos y bloques en cuya elaboracin se utiliza arcilla, slice-cal o concreto, como materia prima. Estas unidades pueden ser slidas, huecas, alveolares o tubulares y podrn ser fabricadas de manera artesanal o industrial. Las unidades de albailera de concreto sern utilizadas despus de lograr su resistencia especificada y su estabilidad volumtrica. Para el caso de unidades curadas con agua, el plazo mnimo para ser utilizadas ser de 28 das.LADRILLOS DE ARCILLA, CEMENTO Y CAL-SILICEPara los tres tipos de materia prima los ensayos en los ladrillos son prcticamente los mismos. Con la diferencia que sobre las unidades de silicio-calcreas debe adems efectuarse una prueba de contraccin por secado (lmite mximo 0.035%).De acuerdo a la norma INTINTEC 331.017, los ladrillos se clasifican en 5 tipos:1.TIPO I: Es tos ladrillos tienen una resistencia y durabilidad muy baja; son aptos para ser empleados en construcciones que necesitan exigencias mnimas (viviendas de 1 y 2 pisos), evitando el contacto directo con la lluvia o el suelo.2.TIPO II: En esta categora entran los ladrillos de baja resistencia y durabilidad; son aptos para utilizarse en condiciones de servicio moderadas (no deben estar en contacto con el agua, suelo o la lluvia)3.TIPO III:Son Ladrillos de mediana resistencia y durabilidad, aptos para emplearse en obras que necesitan soportar peso y estar sometidos a suelos no ptimos para la construccin.

4.TIPO IV:Estos ladrillos son de alta resistencia y durabilidad; aptos para ser utilizados bajo condiciones de servicio rigurosas. Pueden estar sujetos a condiciones de intemperismo moderado, en contactos con lluvias intensas, suelo y agua.5.TIPO V: Tienen una resistencia y durabilidad elevada; son aptos para emplearse en condiciones muy rigurosas, pueden estar sujetos a condiciones de intemperismo rigurosas como el tipo IV, TIPOS:Unidad de Albailera. Ladrillos y bloques de arcilla cocida, de concreto o de slice-cal. Pueden ser slidos, huecos, alveolares y/o tubulares.a)Unidad de Albailera Slida (o Maciza)Unidad de Albailera cuya seccin transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un rea igual o mayor que el 70% del rea bruta en el mismo plano.Macizos corrientes, que se emplean para toda clase de muros. En el mercado los hay de varias dimensiones, como se ver ms adelante.Ladrilln, denominado tambin bomba, king-kong, etc. Empleado en muros de relleno, en aquellos que no van a soportar cargas apreciables.

b)Unidad de Albailera Hueca.Unidad de Albailera cuya seccin transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un rea equivalente menor que el 70% del rea bruta en el mismo plano.Utilizados para muros en pisos altos, a fin de disminuir los pesos; usados tambin en los techos de concreto armado del tipo llamado techo aligerado.

c)Unidad de Albailera AlveolarUnidad de Albailera Slida o Hueca con alvolos o celdas de tamao suficiente como para alojar el refuerzo vertical. Estas unidades son empleadas en la construccin de los muros armados.

d)Unidad de Albailera Tubular (o Pandereta)Unidad de Albailera con huecos paralelos a la superficie de asiento, empleados para aligerar el peso de los muros.

e)Unidad de Albailera ApilableEs la unidad de Albailera alveolar que se asienta sin mortero

f)PastelerosUsados como revestimiento, o para impermeabilizar azoteos, y para pisos rsticos y de poco trfico.

FORMAEn cuanto a su forma se fabrican ladrillos: macizos o huecos, con aspecto de cuas o adovelados para emplearlos en la construccin de arcos; y tambin con una de las cabezas biseladas, para utilizarse en la construccin de parmetros curvos, y especialmente en la de conductos de agua, tales como alcantarillas, etc.

DE ACUERDO A LA COCCINDe acuerdo con la manera como se ha conducido la coccin.Los ladrillos se llaman pintones, cuando han quedado crudos, y recabados, si la quema ha sido excesiva.

POR LA POSICIN DE LOS HUECOSActualmente la Industria Cermica suministra al mercado bloques huecos para paredes que se pueden clasificar en dos grupos, segn si en su posicin normal de uso, estos huecos o tubos quedan horizontales o verticales.Tambin se fabrican con varias resistencias segn sean para muros portantes o tabiques de cerramiento. Por lo general sus caras son texturadas para asegurar una buena adherencia del revoque.Los ladrillos cermicos huecos de cerramiento y portantes se fabrican en varias medidas y permiten adaptarse a cualquier proyecto y modulacin. La altura, el largo y el modelo (Cantidad de agujeros) cambian segn el fabricanteVARIACION DE DIMENSIONES Las variaciones de la unidad segn la norma INTINTEC331.017, se expresan largo* ancho*altura (L*b*h), en centmetros. El Largo y el ancho se refieren a la superficie de asiento, y las dimensiones nominales (comerciales) usualmente indican un 1 cm de junta.La prueba de variacin dimensionales necesario efectuarla para determinar el espacio de las juntas de la albailera .debe hacerse notar que por cada incremento de 3 mm en el espesor de las juntas horizontales (adicionales al mnimo requerido establecido en mm), la resistencia a la compresin de la albailera disminuye en 15%; asiendo que disminuya la resistencia al corte. La manera como se calcula la variacin dimensional (porcentaje), segn la tabla INTINTEC es:-la dimensin de cada arista del espcimen (D=L, b, h) se toma como el promedio de las medidas en (mm) en la parte media de cada cara.-en seguida, por cada arista, se calcula el valor promedio (Dp) de toda la muestra ; esto se resta de la dimensin especificada por el fabricante(De)y luego se divide entre la dimensin del fabricante multiplicada por 100.

V (%)=100*(/Dp) donde == desviacin estndar

ALABEO El alabeo es la concavidad o convexidad del ladrillo que conduce a un mayor espesor de la junta; asimismo, puede disminuir la adherencia con el mortero al formarse vacos en las zonas ms alabeadas; o incluso, puede producir fallas de traccin en la concavidad.Esta prueba se realiza colocando la superficie de asiento de la unidad sobre una mesa plana, para luego introducir una cua metlica graduada al milmetro en la zona ms alabeada; tambin debe colocarse una regla que conecte los extremos diagonalmente puestos de la unidad, para despus introducir la cua en el punto de mayor deflexin y luego por consiguiente tomar dos medidas ms a L/4 de los extremos de la diagonal. Luego se saca un promedio de las tres medidas que se han hecho y el promedio se realiza en mm.M= (m1 +m2 +m3)/3

PROPIEDADES MECNICASLa resistencia de los ladrillos es siempre mucho mayor que la de los morteros con los cuales se les asienta.La resistencia a la comprensin es de 240 kg/cm2, la cual puede llegar al doble en los ladrillos macizos prensados, y bien quemados.Un coeficiente de trabajo para albailera de ladrillos muy aceptado entre nosotros, es el de 10 kg/cm2.La densidad de los ladrillos vara entre 1.6 a 2.5; generalmente se prescribe densidad 2.0 para ladrillos que se van a usar en buena albailera. La densidad del polvo de ladrillo vara entre 2.5 a 2.9.

RESISTENCIA A LA COMPRESION

La resistencia a la compresin de la albailera (fm) es su propiedad ms importante. En trminos generales, define no slo el nivel de su calidad estructural, sino tambin el nivel de su resistencia a la intemperie o a cualquier otra causa de deterioro. Los principales componentes de la resistencia a la compresin de la albailera son: la resistencia a la compresin del ladrillo (fb), la perfeccin geomtrica del ladrillo, la calidad de mortero empleado para el asentado de ladrillo y la calidad de mano de obra empleada.

De todos los componentes anteriormente citados, los pertinentes a una norma de ladrillo son la resistencia a la compresin y la geometra del ladrillo.

Se estima que la resistencia a la compresin de la albailera, representada por la prueba a rotura de un prisma normalizado, es del 25% al 50% de la resistencia a la compresin del ladrillo. Los valores ms bajos (25%) corresponden a condiciones de construccin y calidad de mortero bajas y los ms altos (50%) representan el lmite superior de la albailera obtenible con un determinado ladrillo en condiciones ptimas. Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que la forma de falla a compresin es diferente en la prueba del prisma de albailera que en la prueba del ladrillo. En el primer caso la falla ocurre por una combinacin de compresin axial y traccin lateral (causada por el escurrimiento del mortero de las juntas), mientras que en la prueba del ladrillo la falla ocurre por aplastamiento o corte.

Finalmente, para mantener la coherencia de la clasificacin la Norma relaciona, para cada Tipo de ladrillo, la resistencia a la compresin con la perfeccin geomtrica y con las otras propiedades exigibles. De este modo se asegura la normalizacin de un ladrillo que puede ser empleado en diseos ms exigentes y en construcciones con un mejor control, en otras palabras con ms eficiencia y economa.

Cada ladrillo segn el tipo que sea debe cumplir con la resistencia correspondiente; como se muestra en la tabla

TIPODENOMINACIONRESISTENCIA UNIDAD (Kg/cm2)

IKing Kong Artesanal50

II70

III95

IVKing Kong Industrial130

VKing Kong concreto180

PRCTICA DE LABORATORIO1. MATERIALES

Wincha

Vernier

Regla

Prensa Hidrulica

2. PROCEDIMIENTO

1. Procedemos a medir las dimensiones del ladrillo (largo, ancho y altura).

2. El ladrillo seleccionado se coloca en la mquina universal o compresmetro, colocando un disco sujesor a cada extremo de ella.

3. Cuando el ladrillo empieza a presentar resquebrajamientos, se paraliza la accin de compresin de la mquina y se detiene el dinammetro y se lee la carga aplicada en la cual la muestra sufre ruptura.4. . El proceso se repite para con cada uno de los ladrillos sobre las cuales se desea aplicar el ensayo

Entre las pruebas que se hicieron a los ladrillos fueron los siguientes:I. rea de ladrilloII. Ensayo compresinIII. Alabeo

ANALISIS Y RESULTADOSCon los datos obtenidos procedemos hallar la carga de comprensin del ladrillo.

rea de la cara de asiento del ladrillo (A)

Ladrillo #01: Este ladrillo tiene un porcentaje de huecos que equivale al 30%

Ladrillo #02: Este ladrillo tiene un porcentaje de huecos que equivale al 30%

Resistencia del ladrillo:

Ladrillo #01

R1= 51.42 kg/cm2

Ladrillo #02

R2 = 74.13 kg/cm2

CONCLUSIONES

Segn la normatividad para este tipo de ladrillo que es el TIPO IV tiene que tener una resistencia a carga de 130 Kg/cm2, pero las pruebas en el laboratorio la resistencia de los ladrillos nos arroj valores de 51.44 kg/cm2 y 74.13 kg/cm2; esto nos dos cosas la primera es que el ladrillo no es de buena calidad o sufri malos procesos de fabricacin, y la segunda que el tcnico someti al ladrillo a carga de una manera incorrecta.