Propiedades De Ladrillo De Arcilla 1y411w

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GUIA DE LABORATORIO PRACTICA N° 12 “El exito es la habilidad de ir de fracaso en fracaso sin perder el entusiamo”

PROPIEDADES FISICAS Y MECANICAS DE LA UNIDAD DE ALBAÑILERÍA” 1. NORMATIVA

2. GENERALIDADES El ladrillo es una masa de barro cocida en forma de paralelepípedo triangular, de arcilla cocida para construir muros y paredes, ladrillo

es aquella unidad cuya

dimensión y peso permite que sea manipulada con una sola mano, en cuya elaboración se utiliza arcilla, sílice – cal como materia prima. Estas unidades pueden ser sólidas, huecas, alveolares o tubulares y podrán ser fabricadas de manera artesanal o industrial. Las pruebas realizadas a las unidades de albañilería son las siguientes: Muestreo, el muestreo será realizado pies de obras, por cada lote compuesto de por hasta 50 millares de unidades se seleccionara al azar una muestra de 10 unidades, sobre las cuales se efectuaran las pruebas de variación de dimensiones y de alabeo, cinco de estas unidades se ensayaran a compresión y las otras cinco a absorción. Variación dimensional, en términos generales ningún ladrillo conforma perfectamente con sus dimensiones especificadas. Existen diferencias de largo, de ancho y alto. El efecto de estas imperfecciones geométricas en la construcción de albañilería se manifiesta en la necesidad de hacer juntas de mortero mayores que las convenientes. A mayores imperfecciones mayores espesores de juntas.

Guía de Laboratorio N° 12

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Alabeo, se refiere a las deformaciones superficiales asimilables a concavidad o convexidad, a mayor alabeo del ladrillo conduce a un mayor espesor de la junta. Así mismo puede disminuir el área de o con el mortero al formarse vacíos en las zonas más alabeadas; o incluso puede producir fallas de tracción por flexión en la unidad por el peso existente en las hiladas superiores de la albañilería. Densidad, se considera la relación de la masa del ladrillo con sus dimensiones geométricas, a partir de ensayos realizados se ha establecido que existe una relación estrecha entre la densidad del ladrillo y sus otras propiedades. A mayor densidad mejores propiedades de resistencia y de perfección geométrica. Absorción, la absorción del ladrillo es considerada como una medida de su impermeabilidad. Los valores. Indicados como máximos en la Norma se aplican a condiciones de uso en que se requiera utilizar el ladrillo en o constante con agua o con el terreno, sin recubrimiento protector. Succión, es la medida de la rapidez del agua a adherirse a la unidad en la cara de asiento y es la característica fundamental para definir la relación de mortero unidad en la inter fase de o y por lo tanto la resistencia a la tracción de la albañilería. El mortero, debido a la rápida pérdida de parte del agua que es absorbida por el ladrillo, se deforma y endurece no logrando un o completo e íntimo con la cara del siguiente ladrillo. El resultado es una adhesión pobre e incompleta, dejando uniones de baja resistencia y permeables al agua. Resistencia a la compresión de la albañilería (f´m) es su 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 la albañilería son: la resistencia a la compresión del ladrillo (f´b), la perfección geométrica 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 compresión y la geometría del ladrillo.

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Para efectos de diseño estructural, las unidades de albañilería tendrán las siguientes características indicadas en la tabla 01. CLASE DE UNIDAD DE ALBAÑILERÍA PARA FINES ESTRUCTURALES clase VARIACIÓN DE ALABEO RESISTENCIA A LA DIMENSIÓN

(máximo en

(máxima en porcentaje)

mm)

COMPRESIÓN fb mínimo en MPa (kg/cm²) sobre área bruta

Hasta

Hasta

Mas

100

150

150

mm mm mm Ladrillo I ±8 ±6 ±4 10 4.9( 50) Ladrillo II ±7 ±6 ±4 8 6.9 (70) Ladrillo III ±5 ±4 ±3 6 9.3 (95) Ladrillo IV ±4 ±3 ±2 4 12.7 (130) Ladrillo V ±3 ±2 ±1 2 17.6 (180) Bloque P ±4 ±3 ±2 4 4.9 (50) Bloque NP ±7 ±6 ±4 8 2.0 (20) Tabla 01. Parámetros para aceptación de unidades de albañilería

2.1. CLASIFICACIÓN El ladrillo se clasificará en cinco tipos de acuerdo a sus propiedades (Tabla 1) Ladrillo I.- Resistencia y durabilidad muy bajas. Apto para construcciones de albañilería en condiciones de servicio con exigencias mínimas. Ladrillo II.- Resistencia y durabilidad bajas. Apto para construcciones de albañilería en condiciones de servicio moderadas. Ladrillo III.- Resistencia y durabilidad media. Apto para construcciones de albañilería de uso general. Ladrillo IV.- Resistencia y durabilidad altas. Apto para construcciones de albañilería en condiciones de servicio rigurosas. Ladrillo V.- Resistencia y durabilidad muy altas. Apto para construcciones de albañilería en condiciones de servicio particularmente rigurosas. Aceptación de la unidad, Si la muestra presenta más de 20% de dispersión en los

resultados

(coeficiente

de

variación),

para

unidades

producidas

in

distritalmente, o 40% para unidades producidas artesanalmente, se ensayara otra muestra de persistir esa dispersión de resultados se rechazara el lote. La absorción de las unidades de arcilla y sillico calcáreas no será mayor que 22%.

3. OBJETIVOS Guía de Laboratorio N° 12

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 Lograr que el estudiante pueda determinar las propiedades y clasificación de las unidades de albañilería para su posterior utilización.

4. MATERIALES  Unidades de albañilería, 03 unidades (cada aplicación). 5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS  Una regla graduada al milímetro, de preferencia de acero inoxidable, de 300mm de longitud o un calibrador de mordazas paralelas provistas de una escala graduada entre 10mm y 300mm y con divisiones correspondientes

a

1mm.

Prensa de Compresión.  Vernier, es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros.  Prensa hidráulica, La máquina deberá ser operada con energía y ser capaz de aplicar una carga continua durante todo el proceso de ensayo. El porcentaje de error permitido para máquinas de ensayo no debe exceder el ± 1.0% de la carga indicada.  Balanza, con capacidad no menor de 30 kg y que permita efectuar pesadas con una precisión de 0,5 g.  Recipiente,

que

pueda

contener

las

muestras

completamente

sumergidas.  Horno, con libre circulación de aire que permita contener una temperatura 110 ± 5 ° C la muestra Estará constituida por ladrillos secos enteros, obtenidos según la Norma Técnica Peruana Nº 331.019.

6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO 6.1

PESO ESPECÍFICO APARENTE:

 Identificar con información referencial las muestra.  Medir las muestras con el vernier y determinar el promedio de cada dimensión (Largo, ancho, alto). Guía de Laboratorio N° 12

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 De

presentar

huecos

o

alveolos

se

tendrá

que

determinarlos

geométricamente y descontarlos, para así obtener el volumen aparente.  Colocar dentro del agua por un tiempo de 24 horas y obtener peso de agua saturada.  En estado SSS, pesarlo dentro del agua y determinar el volumen aparente.  Colocar en el Horno a una temperatura de 100ºC ± 5ºC por 24 horas, hasta peso constante y Determinar el peso seco de la muestra.  Determinar el peso específico aparente, y peso específico en condición saturada superficialmente seco.

6.2

VARIACIÓN DE DIMENSIONAL

 Identificar con información referencial a la muestra para la toma de medidas.  Medir en cada muestra con el vernier, con la precisión de 1mm y determinar el promedio de cada dimensión (largo, ancho, alto) en mm.  Determinar las dimensiones comerciales o especificadas del ladrillo.

Figura N° 01 Medidas de un material 6.3

ALABEO

 Identificar con información referencial a la muestra. Medición de concavidad  Apoyar el ladrillo por la cara a no medir sobre una superficie plana.  Colcar el borde recto de la regla ya sea longitudinalmente o sobre una diagonal de una de las caras mayores del ladrillo.  Introducir la cuña en el punto correspondiente a la flecha máxima.  Efectuar la lectura con el vernier a una precision de 1 mm y registrar el valor. Guía de Laboratorio N° 12

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Medición de convexidad  Apoyar el ladrillo por la cara a no medir sobre una superficie plana.  Colcar el borde recto de la regla ya sea longitudinalmente o sobre una diagonal o bien sobre dos caras opuestas de una de las caras mayores del ladrillo.  Introducir en cada vértice una cuña y se busca el punto de apoyo de la regla sobre la diagonal, para el cual en ambas cuñas se obtenga la misma medida.  Efectuar la lectura con el vernier a una precision de 1 mm y registrar el valor.

6.4

SUCCIÓN:

 Identificar con información referencial las muestra.  Secar las muestras en el horno entre 110ºC y 115ºC por un periodo de 24 horas, enfriarlas a temperatura ambiente y pesarlas.

Repetir el

tratamiento hasta que no se tenga variaciones en el peso.  Medir el área de la cara de la pieza que va a estar en o con el agua, con precisión del 1 %, descontando el área de las perforaciones en la cara de asiento en caso de que existan.  Realizar la inmersión parcial del ladrillo colocando en posición de tabla en una bandeja con 3 mm de agua durante 1 minuto.  Trascurrido el lapso indicado, se retiran las muestras, secando el agua superficial con un trapo húmedo y se determina su peso.

6.5

ABSORCIÓN

 Identificar con información referencial las muestra.  Sumergir en un recipiente lleno de agua a una temperatura de 15.5 °C a 30 °C por un periodo de 24 horas.  Trascurrido el lapso indicado, se retiran las muestras, y se determina el peso saturado.  Secar las muestras en el horno entre 110ºC y 115ºC por un periodo de 24 horas, enfriarlas a temperatura ambiente y pesarlas.

Repetir el

tratamiento hasta que no se tenga variaciones en el peso.

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6.6

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN: Antes del ensayo

 A cada espécimen preparar su capping, mediante un mortero de yeso de espesor MÁXIMO 4mm.  Determinar las dimensiones promedio de la probeta, es decir el valor promedio de a, b y c por lo menos con la lectura de tres valores, esto nos garantizará el valor más cercano a la realidad que tiene cada una de sus dimensiones. Los valores de sus tres dimensiones nos dará el valor más probable del área resistente así como de la dimensión que se va a deformar. De presentar perforaciones restar las áreas generadas por estos vacíos, determinar el área neta que soportará la carga y marcarlo para identificarlo.  Verificar el paralelismo de las caras que van a ser comprimidas, esto en la medida que la máquina de ensayo no registra el valor de la carga si sus caras comprimidas no estén paralelas sin embargo, si se registra deformaciones: y entonces el diagrama Esfuerzo vs Deformación Unitaria puede tener una anomalía como la que se muestra en el gráfico, es decir una deformación inicial sin ningún nivel de carga.

Figura N° 02 Esfuerzo de deformación deformable  Para determinar este ensayo se coloca la probeta estándar entre los platillos de la prensa. Durante del ensayo  Marcar y codificar cada espécimen.  Medir el área resistente y revisar que las caras estén paralelas, caso contrario uniformizarlas. Guía de Laboratorio N° 12

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 Colocar papel en la base y en la parte superior del espécimen.  Llevar el espécimen a la prensa hidráulica.  Medir carga y deformación longitudinal en la máquina de compresión.  Comenzar a registrar el tiempo de ensayo.  Observar las fallas que se van produciendo. Luego se comienza a aplicar de una manera ascendente una carga compresional (P) hasta que se produzca la rotura. Cada tipo de mortero tiene una forma peculiar de romperse. DESPUÉS DEL ENSAYO  Extraer la probeta de la máquina y luego observar.  Dibujar el tipo de falla que se ha producido, finalmente  Registrará el tiempo del ensayo.  Dividir: Carga de rotura entre tiempo total de ensayo entonces se determina la velocidad de ensayo. (Kg/min).

7. METODOLOGIA DE CÁLCULO 7.1Peso Específico Aparente.- Para el cálculo, de la manera siguiente.

Vap=

( Psat −Psum) ϒ Donde: Vap : Volumen aparente Psat : Peso saturado Psum : Peso sumergido en agua ϒ : Densidad del agua

P . E . Apar .=

P V ap

Donde: P.e Apar. : Peso específico aparente P : Peso V ap: Volumen Aparente

Vacíos =

100∗Volumen Total

Donde: Guía de Laboratorio N° 12

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Vacíos Volumen

= Porcentaje de vacíos de la unidad (%) = Volumen de los alveolos de la unidad (cm3)

Total

= Volumen de la unidad (cm3)

7.2Variación Dimensional.- Para el cálculo, de la manera siguiente.

V=

( DN −DP )∗100 DN Donde: % V : Variabilidad dimensional DN : Dimensión medida por el fabricante (mm) DP : Dimensión promedio (mm)

7.3Alabeo: Para el cálculo, de la manera siguiente:

A=Pie de Rey−Regla Donde: Alab

= Alabeo (mm)

Pie de rey

= Ancho de regla + Alabeo (mm)

Regla

=

Ancho de la regla (mm)

 7.5. Succion:

S=

( Psu−Pse )∗100 A

Donde: %S : Succión Psu : Peso de unidad en succion Pse : Peso de unidad en seco A

: Área de o de la unidad

 7.6. Absorción.

|¿|

(Ws−Wd )∗100 Wd

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Donde: %Abs : %de Absorción Wd : Peso de la unidad seca (gr). Ws : Peso de la unida saturada (gr).  7.7. Resistencia a la Comprensión.

F ' b=

F A Donde: F’b : Resistencia a la Compresión F : Carga de Rotura (kg). A : Promedio de áreas brutas (cm2)

8. PRESENTACION DE RESULTADOS Los resultados serán reportados en el formato adjuntado en la hoja de trabajo N° 12, debiéndose anotar al pie del mismo las observaciones que se tengan.

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HOJA DE TRABAJO N° 12 VARIACIÓN DIMENSIONAL L (cm) N°

DN: ………… 1

2

L Pro m DP

H (cm)

H Prom

DN:………… 1

2

3

4

A (cm) DN: ………… 1

A Prom

2

1 2 3 4 5 6 L Prom DP

H Prom DP

A Prom DP

% V.D. Largo

% V.D. Altura

% V.D. Ancho

ALABEO Muestr a

Cara Superior 1 Diag. 2 Diag mm mm

Prom. Cara Sup.

Cara Inferior 1 Diag. 2 Diag mm mm

Prom. Cara Sup.

M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 Promedio Cara Sup.

Promedio Cara Inf.

ESPACIO DE VACÍOS Muest ra

Area Bruta (cm2)

Área de Vacios (cm2)

Area Neta (cm2)

Area (%)

Clasif. De Unidad

M-1 M-2 M-3 M-4

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M-5 M-6

SUCCION Ancho (cm) Muestra

A1

Largo (cm)

A2

L1

L2

Largo (cm) LP

Área (cm2)

W succion (kg)

W seco (kg)

R-1 R-2 R-3 R-4 R-5 R-6 Ancho (cm) AP

Muestr a

W seco (kg)

W succion (kg)

Succio n (%)

R-1 R-2 R-3 R-4 R-5 R-6 % Promedio de Succion ABSORCIÓN Muestra M M M M M M

-

Peso (kg) Saturado 24h Seco inm.

Absorción (%)

1 2 3 4 5 6

% Promedio de Absorción RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Muestra

Ancho (cm) A1 A2

Largo (cm) L1 L2

Pu (kg)

R-1 R-2 R-3 R-4 R-5 R-6 Guía de Laboratorio N° 12

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Muestra

Ancho (cm) AP

Largo (cm) LP

Área (cm2)

Pu (kg)

F´b (kg/cm2)

R-1 R-2 R-3 R-4 R-5 R-6 PROMEDIO S: DESVIACIÓN ESTÁNDAR F’b CV: COEFICIENTE DE VARIACIÓN

V° B° Docente de Practicas

Fecha: ….... /….... / 2015

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