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Informe fina Ensayo de Ladrillo...

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UNIVERSIDAD DE CUENCA FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO CATEDRA: Construcciones I TEMA: Informe: -Ensayo de humedad en ladrillo - Ensayo de compresión en ladrillo - Ensayo de flexión en ladrillo REALIZADO POR: Daniel Bravo Richard Ochoa PROF ESOR Arq. Marcelo Vásquez 1

CONTENIDO 1 2

Introducción ..........................................................................................................................................4 Marco Teórico.......................................................................................................................................4 2.1

Ladrillo definición ......................................................................................................................... 4

2.2

Clasificación de ladrillos (según INEN) ........................................................................................5

2.3

Resistencia a la compresión ...........................................................................................................6

2.4

Absorción de humedad ..................................................................................................................7

2.4.1 2.5 3

5

Ladrillos sometidos a flexión. .......................................................................................................9

Informe del ensayo de compresión de ladrillo cerámico ....................................................................10 3.1

4

Fórmula de capacidad de absorción de agua. .........................................................................8

Introducción .................................................................................................................................10

3.2

Resumen del ensayo ....................................................................................................................10

3.3

Objetivos......................................................................................................................................10

3.4

equipo ..........................................................................................................................................10

3.5

condiciones de las muestras.........................................................................................................11

3.6

Procedimiento..............................................................................................................................11

3.7

Cálculos .......................................................................................................................................12

3.8

Conclusiones................................................................................................................................ 13

Informe del ensayo de absorción de humedad de ladrillos cerámicos ................................................ 14 4.1

Introducción .................................................................................................................................14

4.2

Resumen del ensayo ....................................................................................................................14

4.3

Objetivos...................................................................................................................................... 14

4.4

materiales y Equipo .....................................................................................................................14

4.5

Procedimiento ..............................................................................................................................15

4.6

Cálculos .......................................................................................................................................16

4.7

conclusiones.................................................................................................................................16

Informe del ensayo de resistencia a la flexión ....................................................................................17 1.1

Objetivos...................................................................................................................................... 17 2

6

1.2

Equipo.......................................................................................................................................... 17

5.1

Procedimiento para la determinación de resistencia a la flexión de ladrillos............................. 17

1.4

Cálculos .......................................................................................................................................20

5.2

CONCLUSION ...........................................................................................................................21

Bibliografía .........................................................................................................................................21 6.1

Normas citadas ............................................................................................................................23

6.2

Referencia de las imágenes..........................................................................................................23

3

1

INTRODUCCIÓN

El ladrillo o cerámica cocida es un recurso constructivo muy importante. Los ladrillos pueden secarse al sol, pero acostumbran a secarse en hornos. Tienen un costo bastante bajo, resisten la humedad y el calor y pueden durar en algunos casos más que la piedra. Su color varía dependiendo de las arcillas empleadas y sus proporciones cambian de acuerdo a las tradiciones arquitectónicas. Algunos ladrillos están hechos de arcillas resistentes al fuego para construir chimeneas y hornos. Por estas características es que el ladrillo se ha convertido un elemento constructivo bastante difundido. Entre las propiedades más importantes que presenta el ladrillo están la resistencia a la compresión, resistencia a la flexión y también la absorción de humedad por lo que investigadores han normalizado ensayos capaces de darnos ideas claras de estas características que son de gran relevancia al momento de plantearse un proyecto arquitectónico.

2 2.1

MARCO TEÓRICO LADRILLO DEFINICIÓN

Pieza de cerámica de forma ortoédrica y de poco grosor, formada a partir de arcilla amasada secada y cocida, que se utiliza para construir muros, pavimentos, etc. su forma es la de un prisma rectangular, en el que sus diferentes dimensiones reciben el nombre de soga, tizón y grueso, siendo la soga su dimensión mayor. Asimismo, las diferentes caras del ladrillo reciben el nombre de tabla, canto y testa (la tabla es la mayor). Por lo general, la soga es del doble de longitud que el tizón o, más exactamente, dos tizones más una junta, lo que permite combinarlos libremente. El grueso, por el contrario, puede no estar modulado. (Partes del ladrillo y Aparejo, 19)

4

Existen diferentes formatos de ladrillo, por lo general son de un tamaño que permita manejarlo con una mano. En particular, destacan el formato métrico, en el que las dimensiones son 24 × 11,5 × 5,25 / 7 / 3,5 cm (cada dimensión es dos veces la inmediatamente menor, más 1 cm de junta)

Actualmente también se utilizan por su gran demanda, dado su reducido coste en obra, medidas de medidas de 50 x 24 x 5 cm. 2.2

CLASIFICACIÓN DE LADRILLOS (SEGÚN INEN)

Sin tener en cuenta los ladrillos refractarios o fabricados con materiales silicio-calcáreos, los ladrillos se clasifican en macizos y huecos. Ladrillos macizos, a su vez se clasifican en 1. El tipo A, será ladrillo reprensado, de color rojizo uniforme, con ángulos rectos y aristas rectas.

No tendrá manchas, eflorescencias, quemados ni desconchados aparentes en caras y aristas. 2. El tipo B, será ladrillo de máquina, de color rojizo, con ángulos rectos y aristas rectas,

diferenciando-se del tipo A en que puede tener pequeñas imperfecciones en sus caras exteriores, así como variaciones de rectitud en sus aristas hasta de 5 mm. 3. El tipo C, será semejante al tipo B, diferenciándose de él en que puede, además, ser fabricado a

mano y tener imperfecciones en sus caras exteriores, así como variaciones de rectitud en sus aristas hasta de 8 mm.

5

Ladrillos huecos, los ladrillos cerámicos huecos deberán ser ladrillos de máquina, de color rojizo, con ángulos rectos y aristas rectas. los ladrillos cerámicos huecos se emplearán en los siguientes usos estructurales. 1. tipo D, podrá emplearse en la construcción de muros soportantes, tabiques divisorios no soportantes y relleno de losas alivianadas de hormigón armado. 2. El tipo E, podrá emplearse únicamente en la construcción de tabiques divisorios no soportantes y rellenos de losas alivianadas de hormigón armado. 3. El tipo F, podrá emplearse únicamente en el relleno de losas alivianadas de hormigón armado. Para cada tipo de ladrillo se deben cumplir las siguientes condiciones:

Tabla 1. clasificación de ladrillos. Recuperado de :https://archive.org/stream/ec.nte.0297.1978/ec.nte.0297.1978_djvu.txt

2.3

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

La resistencia a compresión de un ladrillo viene dada por el valor característico de la tensión aparente de rotura, aplicada en su tabla expresada en kg/cm2 y en ensayo realizado en la forma que se describe en la Norma UNE 7.059. El ladrillo es un material de arcilla, conteniendo sílice, alúmina y pequeñas cantidades de otros materiales tales como óxidos metálicos, etc. Su resistencia depende de muchos factores y por ello es muy variable. 6

La imposibilidad de igual calidad, en función de que la arcilla es distinta en cada zona, así como el proceso de fabricación, amasado, secado y cocción, hacen que no se puedan establecer unas especificaciones técnicas con al precisión de un acero o un cemento. (Fernández, 2015) Se suele hablar más de la calidad de los ladrillos a través de sus cualidades estéticas que a través de la ponderación de sus especificaciones técnicas. Su tensión de rotura es muy variable, hay ladrillos que soportan 300 kg/cm2 y otro de igual tipo, dimensión y de aspecto parecido, rompen por debajo de los 100 kg/cm2. El siguiente grafico muestra la clasificación de ladrillos de la A.S.T.M. por su resistencia. (bdigital)

Tabla 2. Clasificacion ladrillo segun A.S.T.M. Recuperado de http://www.madrid.org/bdccm/normativa/PDF/Ladrillos%20y%20bloques/Compendio/CPLADR.pdf

2.4

ABSORCIÓN DE HUMEDAD

Una de los fenómenos menos conocidos en el comportamiento de los ladrillos cerámicos es la expansión por humedad. Esta se produce por la propiedad que tienen los productos cerámicos de absorber el agua ambiental, lo que produce un aumento de volumen. Adopta un valor medio de 5 mm/m (milímetros por metro lineal). Una vez se ha producido el suceso, el material cerámico no recupera sus dimensiones originales por lo que podemos decir que el proceso es irreversible. Factores intrínsecos: La materia prima de fabricación y el grado de cocción 7

Factores extrínsecos: La temperatura y humedad ambiental. La patología (fisuración y/o deformación) que produce sobre las fábricas vistas de fachada y algunos muros de carga (menos frecuente) se pueden confundir fácilmente con problemas asociados a efectos térmicos, deformaciones estructurales e incluso defectos en cimentación. De las características de la fábrica y de las zonas por donde se encuentre coartado su movimiento dependerán las características de las fisuras que se produzcan, aunque se traducen generalmente en fisuras horizontales o verticales. (Fisuras por expansión por humedad, 2012) Es un fenómeno que de forma natural se produce lentamente a lo largo de varios años, sin embargo, en las primeras 2-3 semanas desde la salida del horno se produce hasta un 25 % de la expansión total del ladrillo. La expansión por humedad no solo afecta a los ladrillos sino que se hace extensible a todos los productos cerámicos: bovedillas, termo arcilla, celosías, baldosas, etc. A mayor dimensión de la pieza, mayor expansión por humedad. 2.4.1 Fórmula de capacidad de absorción de agua.

La capacidad de absorción de agua de un ladrillo se define como el cociente entre el peso de agua que absorbe y su propio peso cuando está seco, se expresa en tantos, por cierto. Según esta definición (Verduch)

Ecuación 1.capacidad e absorcion de agua

En donde Psat. = Peso del ladrillo saturado de agua Pseco = Peso del ladrillo seco

8

2.5

LADRILLOS SOMETIDOS A FLEXIÓN.

Debido a las imperfecciones en la ejecución de las obras de mampostería y también por la manera irregular como se transmiten los esfuerzos a través de los muros y columnas, es por lo menos muy cierto que la carga que soporte un ladrillo la transmita e integre y uniformemente al ladrillo sobre el cual reposa; una junta mal hecha, ladrillo muy deformado, un cascajo que se interponga entre los ladrillos, son todas causas que contribuyen a aquella irregularidad y la falta de uniformidad en la trasmisión de los esfuerzos. Por estas razones, la capacidad de un ladrillo para soportar carga, considerando individualmente en un muro, puede llegar a reducirse a la que tendría estando simplemente apoyado en sus extremos; de ahí que sea interesante conocer la resistencia de los ladrillo a la flexión; además de esto, el ensayo de flexión es un buen medio para determinar la buena o mala calidad de los adobes, pues en él se hacen patentes defectos tales como la presencia de vacíos interiores y la existencia de cascajos y fisuras. A lo anterior puede añadirse que lis adobes algunas veces trabajan como ménsulas, y por consiguiente es interesante investigar su resistencia a la flexión.

9

3

INFORME DEL ENSAYO DE COMPRESIÓN DE LADRILLO CERÁMICO

3.1

INTRODUCCIÓN

La resistencia a la compresión de ladrillos es la propiedad más importante. En términos generales, define no sólo el nivel de su calidad estructural, sino también el nivel de su resistencia a la intemperie o a cualquier otra causa de deterioro. Los principales componentes de la resistencia a la compresión de albañilería son: la resistencia a la compresión del ladrillo, la perfección geométrica del ladrillo, la calidad de mortero empleado para el asentado de ladrillo y la calidad de mano de obra empleada. 3.2

RESUMEN DEL ENSAYO

El procedimiento que se describe en la norma referenciada se basa en la aplicación de una carga progresiva de compresión a una muestra de ladrillo, hasta determinar su resistencia máxima alcanzada.

3.3

OBJETIVOS

-

Determinar el promedio de resistencia a la compresión de ladrillos artesanales conforme indica la norma INEN 294.

3.4

Conocer los procedimientos para la correcta realización del ensayo. EQUIPO

-

Máquina de compresión provista de plato con rotula de segmento esférico, las superficies de contacto deben ser iguales o mayores a las muestras de prueba.

-

Balanza

-

Amoladora 10

3.5

CONDICIONES DE LAS MUESTRAS

Las muestras a utilizarse consisten en mitades de ladrillos con caras planas y paralelas, obtenidas de cinco ladrillos secos, enteros y sin defectos apreciables. En caso de que las muestras presenten irregularidades de forma o sus caras tengan estrías o ranuras, se someterán al tratamiento de preparación expuesto en la norma INEN 294 3.6

PROCEDIMIENTO

1. Se obtienen las dimensiones de los 5 ladrillos

2. Se marca una línea de corte a la mitad de cara denominada tabla.

3. Se cortan los ladrillos con una amoladora

11

4. Se obtiene las dimensiones de cada una de las mitades obtenidas(A y B)

5. Se ubica cada mitad del ladrillo centrado con respecto a la rótula en la prensa hidráulica, de manera que la carga se aplique en la dirección de menor dimensión. 6. Se aplica la carga máxima probable hasta la mitad a cualquier velocidad, la carga restante se aplica en un tiempo no inferior a un minuto ni superior a dos, se observan y se registran los datos obtenidos 3.7

CÁLCULOS

De la medición de cada mitad y la aplicación de la ecuación A obtenemos la tabla siguiente A=a*l a = ancho de la muestra, en milímetros. l = largo de la muestra, en milímetros. Medidas Ladrillo A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2 E1 E2

a (mm)

l (mm)

Área (mm2)

126 123 121 124 123 124 126 132 127 123

127 127 125 125 127 127 128 128 130 130

16002 15621 15125 15500 15621 15867 16128 16896 16510 15990 12

Una vez obtenidos estos datos, podemos calcular la resistencia a la compresión con la formula C=

𝑃 A

C = La resistencia a la compresión, en Mega pascales. P = La carga de rotura, en Néwtones. A = Área de las secciones en milímetros cuadrados. Ladrillo A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2 E1 E2 PROMEDIO 3.8

Área (mm2 ) 16002 15621 15125 15500 15621 15867 16128 16896 16510 15990

Resistencia a la compresión (Mpa) 6,35 15.93 13.53 9.8 20.0056 20.882 19.61 11.66 22.45 20.2998 16.05 Mpa

Resistencia a la compresión (kgf) 64.84 162.46 138.43 100.00 204.42 213.52 200.70 119.37 229.27 207.52

CONCLUSIONES

La resistencia está en promedio de 16.05 Mpa o 163,66445 kg/cm2 lo que clasifica a los ladrillos escogidos dentro de la categoría C según la A.S.T.M, es decir tiene una resistencia baja.

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4

INFORME DEL ENSAYO DE ABSORCIÓN DE HUMEDAD DE LADRILLOS CERÁMICOS

4.1

INTRODUCCIÓN

Los ladrillos deben durar bastante bajo condiciones malas de exposición a los agentes atmosféricos para esto deben ser suficientemente compactos, tener una estructura lo más uniformemente posible y buen grado de cocimiento Una excesiva absorción de agua puede ser perjudicial para la estructura del ladrillo por lo que resulta de mucha utilidad conocer un ensayo que nos dé una idea clara de lo que está sucediendo con el material. La A. S. T. M. tiene establecido el ensayo de absorción para darse uno idea de la porosidad de del mayor o menor grado de cocimiento de un ladrillo 4.2

RESUMEN DEL ENSAYO

El ensayo se basa en la determinación de masas antes y después de ser sumergidas en agua para así establecer una diferencia de masas para así poder calcular el valor de la absorción de la humedad. 4.3

OBJETIVOS

-

Determinar según nos indica la norma INEN 296 la absorción de humedad que tienen los ladrillos artesanales escogidos,.

4.4

Conocer los procedimientos para la correcta realización del ensayo. MATERIALES Y EQUIPO

-

Una balanza con capacidad no inferior a 2kg y una sensibilidad de 0,5g 14

4.5

-

Horno

-

Agua

-

Cinco ladrillos secos, enteros y sin defectos apreciables PROCEDIMIENTO

1. Pesar una a uno los 5 ladrillos y registrar los datos obtenidos

2. Ponerlos en una estufa a una temperatura de 110°c hasta tener una masa constante

3. Dejar enfriar los ladrill...