CARACTERIZACION Y PATOLOGIA DE LA MAMPOSTERÍA EN LA CIUDAD DE BARRANQUILLA JUAN CARLOS CAEZ PEREZ Trabajo presentado para optar al título de Magíster en Ingeniería Civil Especialidad Estructura y Sísmica ASESOR: ING. LUIS YAMIN FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL MAGÍSTER INGENIERÍA CIVIL BOGOTA, ENERO DEL 2.004
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CARACTERIZACION Y PATOLOGIA DE LA MAMPOSTERÍA
EN LA CIUDAD DE BARRANQUILLA
JUAN CARLOS CAEZ PEREZ
Trabajo presentado para optar al título de
Magíster en Ingeniería Civil
Especialidad Estructura y Sísmica
ASESOR: ING. LUIS YAMIN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL
MAGÍSTER INGENIERÍA CIVIL
BOGOTA, ENERO DEL 2.004
MIC 2004 - I - 16
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCION
1.1 Generalidades
1.2 Personal Participante
1.3 Objetivos
2. MARCO TEORICO
2.1. Cambios volumétricos por esfuerzos
2.2 Cambios volumétricos debido al flujo plástico
2.2.1 Ladrillo de arcilla cocida
2.3 Cambios volumétricos por efectos ambientales
2.3.1 Movimientos por temperatura
2.3.1.1 Unidades de Arcilla Cocida
2.3.1.2 Unidades de Concreto
2.3.2 Movimientos por Humedad
2.3.2.1. Expansión permanente en unidades de arcilla
2.3.2.2 Contracción lineal de secado en unidades de concreto (CLS)
2.3.3. Corrosión (meteorización)
2.3.3.1 Origen de la Sales.
2.3.3.2 Origen del agua
2.3.3.3 Movimiento del Agua
2.3.3.4 Movimiento de la Sal
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2.4 Juntas de Movimiento
2.4.1. Las Juntas de expansión
2.4.1.1 La colocación de Juntas de expansión Verticales
2.4.1.2 Los desplazamientos en Retrocesos.
2.4.1.3 Juntas de expansión horizontales
2.4.2 Juntas de Aislamiento
2.4.3. Juntas rígidas
3. METODOLOGIA
3.1 Recopilación de las normas relacionadas con la investigación.
3.2 Investigación sobre los inconvenientes que presenta la mampostería en la ciudad
de Barranquilla.
3.3 Investigación de las propiedades individuales de los materiales.
4. CARACTERIZACION DE LA ZONA DE ESTUDIO Y DE LAS PIEZAS
EVALUADAS
4.1 Caracterización de las condiciones Ambientales en B/quilla
4.1.1 Piso Térmico y Temperatura
4.1.2 Régimen Pluviométrico, Tiempo de lluvia y de sol
4.1.4 Humedad media relativa
4.1.5 Insolación
4.1.6 Hidrografía
4.2 Características Geométricas de las Piezas evaluadas
4.2.1 Bloque #10, unidad no estructural de concreto (Agrecon).
4.2.2 Bloque #15, unidad estructural de concreto (Agrecon).
4.2.3 Ladriblock, unidad estructural de arcilla cocida (Lad. B/quilla).
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4.2.4 Bloque #4, unidad no estructural de arcilla cocida (Lad B/quilla y Lad Verona).
4.3 Ensayo de Expansión por Humedad
4.4 Ensayo de Contracción Lineal por Secado (NTC 4072)
4.5 Ensayo de Densidad
4.6 Ensayos de Absorción
4.6.1 Tasa Inicial de Absorción T.I.A (Ebullición).
4.6.2 Tasa de Absorción en frío (Inmersión)
4.7 Ensayos de Resistencia en unidades de mampostería
4.7.1 Resistencia a compresión de Unidades de Mampostería
4.7.2 Resistencia a flexión de Unidades de Mampostería
4.8 Ensayos sobre muretes de mampostería
4.8.1 Resistencia a compresión de muretes de mampostería
4.8.2 Resistencia a tracción diagonal de muretes de mampostería
5. PATOLOGÍA DE LA MAMPOSTERÍA EN BARRANQUILLA
5.1 Fisuras y grietas
5.2 Origen de las fisuras y grietas
5.2.1 Deficiencias de ejecución y/o materiales
5.2.1.1 Deterioro del mortero
5.2.1.2 Relleno del mortero
5.2.1.3 Falta de adherencia entre el mortero y la unidad de mampostería
5.2.1.4 Deterioro de las unidades de mampostería
5.2.1.4.1 Ataques con sulfato y Eflorescencia
5.2.1.5 Estillamiento y Desgarre de las piezas de mampostería (spalling)
5.2.1.6 Corrosión del acero
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5.2.1.7 Falta de traba en las esquinas
5.2.1.8 Uniones a paredes existentes
5.2.1.9 Retracción
5.2.2 Acciones mecánicas exteriores
5.2.2.1 Cargas y Configuraciones estructurales
5.2.2.1.1 Cargas puntuales
5.2.2.1.2 Cargas uniformes sobre muros de sección variable
5.2.2.1.3 Fuerzas de Corte en muros
5.2.2.1.4 Flechas en muros
5.2.2.1.5Cargas perpendiculares al muro
Muro con soportes laterales y empotrado en la base
5.2.2.1.6 Flechas en vigas y forjados
5.2.2.1.7 Apoyo en los extremos
5.2.2.1.8 Acortamiento de miembros estructurales
5.2.2.1.9 Aberturas
5.2.2.1.10 Problemas asociados con muros parapetos
5.2.2.1.11 Problemas asociados al desplazamiento de la cubierta
5.2.2.2 Movimientos de la fundación
5.2.2.2.1 Migración de la humedad del terreno en suelos reactivos
5.2.2.2.2 Asentamientos diferenciales
5.2.2.2.3 Deslizamientos de capas superficiales
5.2.2.2.4 Construcción sobre una fundación variable
5.2.2.2.5 Adiciones a construcciones existentes
5.2.2.2.6 Vibraciones excesivas
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5.2.3 Acciones Higrotérmicas
5.2.3.1 Fuentes de ingreso de agua en los muros
5.2.3.1.1 Agua de lluvia
5.2.3.1.2 Succión capilar
5.2.3.1.3 Vapor de agua (condensación)
5.2.3.2 Consideraciones relativas al diseño
5.2.3.2.1Características físicas de los bloques
5.2.3.2.2 Repelentes al agua integrales (incorporados a la masa de hormigón)
5.2.3.2.3 Tratamientos superficiales
5.2.3.2.4 Grado de exposición
5.2.3.3 Mortero y juntas mortero
5.2.3.6 Empuje entre muros adyacentes
5.2.4 Deficiencias del Proyecto
5.2.5 Fisuras en revoques
5.2.5.1 Espesor del revoque
5.2.5.2 Fisuras en cuadrículas
5.2.5.3 Fisuras de forma geométrica
5.2.5.4 Fisuras ramificadas
5.2.5.5 Fisuras de piel de Cocodrilo
5.2.5.6 Fisuras con forma de telaraña
5.2.5.7 Separación del revoque del sustrato
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6. CONCLUSIONES
7. BIBLIOGRAFIA
ANEXOS 154
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1. Ilustración del agrietamiento en la mampostería.
Figura 2.2. Curva esfuerzo deformación para un mortero
Figura 3. Curva de Esfuerzo-Deformación característica de la mampostería.
Figura 2.4. Curva característica del flujo plástico inmaterial de construcción.
Figura 2.5. Esquema representativo del “Creep” en elementos de concreto.
Figura 2.6. Gráfico de expansión permanente en arcillas
Figura 2.7. Efecto de la expansión por humedad en Mampostería confinada.
Figura 2.8. Gráfico de Contracción lineal de secado
Figura 2.9 CLS de una muestra vs contenido de humedad
Figura 2.10. Separación y fisuración por contracción lineal de secado
Figura 2.11 Eflorescencias en unidades de arcilla.
Figura 2.12. Juntas de Expansión verticales
Figura 2.13. Las Juntas de expansión a las Esquinas
Figura 2.14. Las Juntas de expansión a los Desplazamientos
Figura. 2.15 Agrietamiento de la Estructura Con ventanas
Figura 2.16. Las Juntas de expansión a las Uniones
Figura 2.17. La Junta de la Expansión acentuada
Figura 2.18. Junta rígida con mortero y papel.
Figura 4.1 Temperaturas máximas y mínimas de Barranquilla
Figura 4.2 Temperaturas medias de Barranquilla
Figura 4.3 Precipitación mensual Barranquilla.
Figura 4.4 Humedad relativa de la ciudad de Barranquilla.
Figura 4.5 Horas de Insolación en la ciudad de Barranquilla
Figura 4.6 Coeficiente de Expansión por Humedad Bloque #4 (Lad. Verona)
Figura 4.7 Coeficiente de Expansión por Humedad Bloque#4 (Lad.Barranquilla)
Figura 4.8. Contracción lineal de secado, Bloque #10.
Figura 4.9. Contracción lineal de secado, Bloque #10.
Figura 4.10 Esquema del ensayo de Tasa Inicial de Absorción.
Figura 4.11 . Fotos de los ensayos a Compresión.
Figura 4.12 Fotos de los ensayos de Modulo de Rotura.
Figura 4.13 Foto de la construcción de los especimenes.
Figura 4.14 Foto de los ensayos compresión de prismas de mampostería
Figura 4.15. Resistencia a compresión Vs Modulo Elasticidad de las unidades. 73
Figura 4.16 Grafica comparativa f’m Vs E, unidades de concreto.
Figura 4.17 Grafica comparativa f’m Vs E, unidades de arcilla cocida. 74
Figura 4.18 y 4.19 Ensayo de compresión Diagonal.
Figura 4.20 Falla por tensión indirecta en muros de concreto.
Figura 4.21. Ensayo flexión juntas paralelas.
Figura 5.1. Grieta que rompe mortero
Figura 5.2. Grieta que rompe mortero y ladrillo 89
Figura 5.3 Agrietamiento en muro de cerramiento (Country Club), mortero
pobre 91
Figura 5.4 Junta típica de mampostería mostrando la técnica de rellenado
Figura 5.5. Grietas en muros de un jardín exterior
Figura 5.6 Eflorescencia de la mampostería de arcilla, es común en estructuras
cercanas al mar 95
Figura 5.7 Desgarre de la pieza causada por la expansión y contracción térmica y
humedad
Figura 5.8 .Estillamiento de las piezas de mampostería, mortero mucho mas rígido.
(Estructura del velódromo).
Figura 5.9. Buena disposición de unidades 100
Figura 5.10 Mala disposición de unidades 100
Figura 5.11 Mala Unión 100
Figura 5.12 Bueno Unión 100
Figura 5.13 Agrietamiento debido a sobrecarga (movimientos interiores) 103
Figura 5.14 El asentamiento de las columnas del edificio generó esfuerzos de corte en
los páneles 104
Figura 5.15 Fallas de corte en muro. 104
Figura 5.16 Gráfica esfuerzo de corte Vs esfuerzo de precompresión 105
Figura 5.17 Grietas y fisuras en edificio sometido a vibraciones producto de maquina
industrial, el daño se vio reflejado en las juntas de mortero. 106
Figura 5.18 Regla V3, derivas en muros. 107
Figura 5.19 Esquema de fisuración en muro sin soporte superior. 108
Figura 5.20 Esquema de fisuración en muro con soporte superior 109
Figura 5.21 Gráfica carga-deflexión y mecanismo de colapso, en muros con soporte
superior. 110
Figura 5.22 Esquema de fisuración en muro con soporte laterales 111
Figura 5.23 Esquema de fisuración en muro con soportes laterales y empotrado en
las base 112
Figura 5.24 Esquema de fisuración en muro con soporte en todas las direcciones 113
Figura 5.25 Agrietamiento en muro debido a deflexión de viga (Coliseo Elias
Chewing) 114
Figura 5.26 Esquema de fisuración en paneles de mampostería debido a
movimientos de los elementos de confinamiento. 115
Figura 5.27 Esquema de dirección de la carga en paneles de mampostería
(compresión diagonal). 115
Figura 5.28 Deflexión excesiva en losa desprendió los bloques de aligeramiento 115
Figura 5.29 Mecanismo de arco sobre ventana. 117
Figura 5.30 Expansión de viga de concreto 118
Figura 5.31 Dintel muy justo 118
Figura 5.32 Efectos en la mampostería debido a la cubierta 120
Figura 5.33 Efectos del movimiento del terreno sobre la estructura. 122
Figura34y 5.35Efecto domo y Efecto plato. 123
Figura 5.36 El Efecto Domo agrietó las casas por sus muros divisorios. 124
Figura 5.37 El asentamiento diferencial produjo fisuras a 45º, principalmente en
aberturas como ventanas 127
Figura 5.38 Esquema del agrietamiento de una casa construida en parte sobre un
relleno. 128
Figura 5.39 Agrietamiento de casa 129
Figura 5.40 Agrietamiento de muros 130
Figura 5.41 Agrietamiento de muros 130
Figura 5.42 Agrietamiento debido a tiempos diferentes de consolidación del
terreno 130
Figura 5.43 La acción de las tormentas y vendavales deja sin casas a muchas
personas 131
Figura 5.44 Humedad en paneles exteriores de edificio. 133
Figura 5.45 Proceso de penetración de la humedad en muros interiores. 135
Figura 5.46 Protección del alero contra la penetración de la humedad. 137
Figura 5.47 Espesor de juntas que debe proporcionarse para evitar el paso del
agua. 138
Figura 5.48 Tipos de juntas y su resistencia a la lluvia 139
Figura.5.49 Fisuracion de paneles de mampostería debido a la contracción
térmica. 140
Figura 5.50 Panel fisurado debido a contracción térmica. 140
Figura 5.51 Empuje producido por la expansión de la losa sobre las paredes 141
Figura 5.52 Vista interior del agrietamiento producido por la expansión de la losa
sobre las paredes 141
Figura 5.53 Empujes en el plano del muro 141
Figura 5.54 Diferentes tipos de fisuración debido a la expansión térmica 141
Figura 5.55 Empujes de muros debidos a la expansión térmica. 143
Figuras 5.56 y 5.57 Grietas en esquinas de muro debido al empuje lateral, en
ocasiones se presenta rotación de los muros. 143
Figura 5.58 Agrietamiento en el sustrato debido a flexión en el muro. 146
Figura 5.59 Fisuras con formas geométricas en el muro posiblemente se deban al
proceso de colocación del sustrato. 147
Figura 5.60 Fisuras típicas en el revoque. 148
LISTA DE TABLAS
Tabla 2.1. Tipos de movimientos en materiales de Construcción. 6
Tabla 2.2 Valores promedio del “Creep” en las unidades de mampostería. 11
Tabla 2.3. Coeficientes de expansión térmicos en distintos materiales de construcción. 13
Tabla 4.1. Coeficiente de Expansión por Humedad para las piezas ensayadas 56
Tabla 4.2 Contracción lineal por secado de las piezas en estudio. 58
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1. INTRODUCCION
1.1 Generalidades
En una ciudad como Barranquilla donde los cambios climáticos inducen en cualquier
material condiciones de trabajo muy exigentes, sumado a esto la gran incertidumbre
que se presenta sobre las propiedades mecánicas de los materiales de construcción de
la región, se hace necesario una revisión técnica de los materiales de construcción y
de los métodos constructivos, ya que las deficiencias encontradas en obra son
significativas.
La mayoría de los ingenieros invierten muy poco tiempo detallando y especificando
materiales para reducir el agrietamiento debido a la contracción lineal piezas de
mampostería de concreto o el agrietamiento debido a la expansión de las piezas de
arcillas. El agrietamiento debido a los cambios volumétricos de las piezas de
mampostería ocurre cuando los desplazamientos relativos de la mampostería son
restringidos por elementos de mayor rigidez como son las fundaciones, muros
perpendiculares y elementos estructurales adyacentes. Sin embargo, mientras las
grietas debidas a cambios volumétricos no afectan típicamente la integridad de las
construcciones de mampostería, estas algunas veces tienen un impacto negativo sobre
la parte estética de la construcción. En circunstancias extremas, las grietas pueden
reducir la vida útil de la estructura permitiendo el paso de la humedad y en el caso de
la mampostería estructural son participes en la corrosión del acero.
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Las casas de bajos recursos se construyen con el conocimiento que tiene cada
persona acerca de la construcción, en la mayoría de estas construcciones no se tienen
en cuenta las recomendaciones de diseño propuestas en la Normas Colombianas de
Diseño y Construcción Sismo Resistente (NSR 98) encargadas de regular la
construcción de este tipo de vivienda. El objetivo de esta normativa es proveer
seguridad a la vida y/o prevención al colapso en el caso de una actividad sísmica; a
lo anterior se suma la meta básica de proveer un razonable factor de seguridad a la
falla cuando la estructura esta sujeta a cargas muertas, vivas, viento, etc.
Aunque para el diseñador la NSR 98 es una ayuda de diseño grandísima, en algunos
casos la Norma no logra cumplir con las necesidades para el medio Colombiano. La
mayoría de los avances en materia tecnológica en nuestro país son el producto de
copiar o adaptar las investigaciones desarrolladas en otros países, esto debido a la
falta de concientización de las personas responsables del progreso tecnológico en las
diferentes áreas de la ciencia. Como consecuencia de la anteriormente muchos de los
criterios de diseños plasmados en la NSR 98 no son en general aplicables a la
mampostería debido a la naturaleza misma de estos elementos en donde entran a jugar
muchos factores como las grandes diferencias de control de calidad de las industrias
productores de los ladrillos, variedad de la materia prima, tratamiento del producto
terminado, diferencias en las dimensiones y espesores de las paredes. Además, por la
heterogeneidad de la mampostería referente a los distintos materiales que la
conforman, se hace necesario ensayar experimentalmente un buen numero de piezas
diferentes y apoyarnos en un trabajo estadística par obtener conclusiones que sean
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valederas ya que las propiedades de los materiales son de carácter probabilística y no
determinístico debido a la gran cantidad de variables que intervienen.
Es por esto que se hace necesario establecer propiedades índices de las piezas
individuales y de muretes, para obtener criterios de análisis y diseño acordes a
nuestros materiales.
1.2 Personal Participante
El personal participante en la realización del presente proyecto es el siguiente:
Dirección y Coordinación:
Juan Carlos Cáez Pérez.
Asesores Interno:
Luis E. Yamin.
Asesores Externo:
Pedro Theran C.
Carlos R. Cáez
Colaboradores:
Ricardo Escobar
Helmut Contreras
Fandry J. Monroy
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1.3 Objetivos
Identificar las causas más comunes de fallas que se presentan en la mampostería
de la ciudad de Barranquilla.
Determinar las características mecánicas reales tanto de las piezas individuales de
mampostería como de los elementos compuestos como prismas y muretes de la
ciudad de Barranquilla debido a la falta de información que existe en la ciudad
acerca del tema.
Revisar la normativa nacional para los materiales constitutivos de la mampostería,
en los aspectos relacionados con el control de fisuración de muros de
mampostería con el fin de examinar su comportamiento en el medio.
Elaborar recomendaciones de diseño y construcción de muros de mampostería de
acuerdo con los materiales y condiciones de la ciudad de Barranquilla, para así de
esta forma maximizar el buen comportamiento de la mampostería de la región.
Realizar una difusión masiva de los resultados productos de esta investigación, en
alguna publicación de carácter investigativo que resuma las características
encontradas y valores de diseño.
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2. MARCO TEORICO
Todos los materiales de construcción sin excepción presentan deformaciones o
cambios volumétricos cuando son sometidos a solicitaciones de cargas,
deformaciones y cambios de temperatura. La comprensión de las causas que
producen el agrietamiento permiten al diseñador incorporar diseños apropiados para
su control. Las causas más comunes del agrietamiento en la mampostería de concreto
son las siguientes:
1. Asentamientos de la Edificaciones
2. Expansión o Contracción del Subsuelo
3. Deflexión del soporte Viga/ losas
4. Carga de la Estructura
5. Expansión de la Estructura
6. Cargas Laterales- Viento, Presión del suelo
7. Cambios volumétricos en la Mampostería debido a la temperatura y a las
variaciones del contenido de humedad.
El diseño y construcción de la mayoría de las edificaciones no permite una precisa
predicción de los movimientos de los elementos de todo el edificio. Lo cambios
volumétricos dependen de las propiedades y de la geometría de los materiales y son
muy variables. La edad de los materiales y su temperatura en el momento de su
utilización en la construcción también influyen e el movimiento de estos.
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Figura 2.1. Ilustración del agrietamiento en la mampostería.
Cuando valores promedios son usados en el diseño, el valor real del movimiento
puede subestimarse o sobreestimarse. El diseñador deberá ser cuidadoso cuando
selecciona estos valores para su aplicación. Los tipos de movimiento experimentados
por varios materiales de construcción se indican en la tabla No 2.1.
TIPOS DE MOVIMIENTO DEL MATERIAL DE CONSTRUCCION
Material de
Construcción Térmico
Reversible por
Humedad
Irreversible por
Humedad
Deformación
Elástica “Creep”
Mampostería
Arcilla X - X X X
Mampostería
Concreto X X - X X
Concreto X X - X X
Acero X - X X
Madera X X - X X
Tabla 2.1. Tipos de movimientos en materiales de Construcción.
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De una manera más general los cambios volumétricos que experimentan los
materiales de construcción en general, se pueden tres grandes categorías: los cambios
volumétricos por esfuerzos (cargas), el flujo plástico (“Creep”) y los efectos
ambientales (intemperismo).
2.1. Cambios volumétricos por esfuerzos
En el diseño estructural de un edificio, el diseñador debe considerar todas las fuerzas
sobre la estructura. Estas incluyen cargas muertas, cargas vivas, y las demás fuerzas
laterales como el viento, suelo y temblores. Todas estas fuerzas crean esfuerzos en los
materiales de la edificación resultando en deflexiones sobre los elementos
estructurales. Todos los materiales, cuando están sujetos a las fuerzas, responden a
esfuerzos los cuales están asociados a deformaciones. La relación esfuerzo
deformación para los materiales de mampostería es aproximadamente lineal y se
define por el modulo de elasticidad.
Las cargas sobre-impuestas, se transforman en mayores esfuerzos en el interior del
muro por lo cual experimentará mayor deformación comparativa que otro muro que
sólo sostenga su propio peso. Como consecuencia, a pesar de que dos muros se
construyan exactamente con la misma altura, materiales y calidad de mano de obra, el
muro con cargas adicionales a su propio peso experimentará una disminución de
tamaño, la cual se acentuará a medida que se incremente la carga sobre éste, respecto
a su igual con baja carga.
La diferencia de deformación por efecto de carga diferente en muros ligados o
“trabados” produce un efecto de corte, lo cual se traducirá en una fisura en el
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momento en que la diferencia de deformación induzca un esfuerzo cortante mayor al
que puede resistir el ensamble. Este tipo de fisura es típico en las intersecciones de
muros, especialmente si se trata de un muro estructural (portante) y de un muro
divisorio sin carga.
Para los materiales sometidos a esfuerzos de compresión, es común asociar las
deformaciones con las curvas esfuerzo deformación como se muestra en la figura 2.2,
la cual corresponde a un ensayo de carga de compresión sobre un mortero de pega
con 10% del peso del cemento en adición de cal tipo S.
Figura 2.2. Curva esfuerzo deformación para un mortero (Grafico tomado de ITM)
En la figura 2.3. se muestra la curva característica de Esfuerzo-Deformación de un
prisma de mampostería a compresión. En la práctica ingenieril este tipo de graficas se
utiliza para calcular la resistencia última y el módulo de elasticidad a compresión del
material.
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Figura 2.3. Curva de Esfuerzo-Deformación característica de la mampostería.
(Grafico tomado de ITM)
Otras deformaciones como las producidas por esfuerzos de flexión o torsión, se
expresan comúnmente en función de deflexiones y curvaturas contra carga.
2.2 Cambios volumétricos debido al flujo plástico
El flujo plástico es, en términos sencillos, el incremento de la deformación bajo carga
o esfuerzo constante sostenido por un periodo largo. El flujo plástico es común en
todos los materiales, especialmente en los elementos de concreto y acero, se puede
entender como el aumento de la deformación del material bajo una carga constante.
En materiales como el concreto y las unidades de mampostería el flujo plástico se
entiende más bien como una relajación de esfuerzos que se presenta en el material
(“Creep”).
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Es muy común encontrar el efecto flujo plástico que se presenta en la mampostería de
concreto; un muro cargado presenta una deformación inicial debido a las
deformaciones elásticas del material (rango de servicio) y con el tiempo presentará
otras deformaciones adicionales (aún sin incremento de carga). Los efectos del flujo
plástico son aditivos a las deformaciones por carga externa y sus efectos normalmente
se confunden con ésta en el diagnóstico de patologías de construcción. La magnitud
del movimiento debido al “Creep” en mampostería depende de los niveles esfuerzo,
de la edad del material, duración del esfuerzo, calidad del material, y factores
ambientales.
Figura 2.4. Curva característica del flujo plástico inmaterial de construcción. (ITM)
La parte ascendente de la gráfica en la figura 2.4. representa la deformación inicial en
un período corto de tiempo, mientras la parte recta horizontal representa la
deformación bajo carga sostenida por largo tiempo o flujo plástico.
En elementos de concreto y arcilla el “Creep” se asocia a una rata de deformación
∆ε/∆t, la figura 2.5. muestra un esquema de lo que sucede en el tiempo. El “Creep”
básicamente consta de tres estados: inicial, estable y final La rata de deformación por
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“Creep” se calcula en el estado estable el cual el cual es el estado de mayor duración
y en donde la deformación es lineal con respecto al tiempo.
Figura 2.5. Esquema representativo del “Creep” en elementos de concreto. (Grafico
tomado de ITM)
Los valores típicos de flujo plástico para las constituyentes de la mampostería se
relacionan en la tabla 2.2
Material “Creep”
(mm/mm*kg/cm2)
Unidades de Arcilla 4.91x10-9
Unidades de Concreto 17.5x10-9
Tabla 2.2 Valores promedio del “Creep” en las unidades de mampostería.
2.2.1 Ladrillo de arcilla cocida
El “Creep” en mampostería de ladrillo ocurre principalmente en la junta de mortero y
su cantidad es totalmente despreciable. El ACI 530/ASCE 5 “Building Code
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Requirements for Másonry Structures” sugiere 4.91x10-9mm/mm por kg/cm2 de
carga.
2.2.2 Mampostería de Concreto
La mampostería de concreto exhibe más “Creep” que la mampostería de arcilla por el
contenido de cemento en la unidad. El código ACI 530/ASCE 5 sugiere un valor de
17.5x10-9mm/mm por kg/cm2 de carga.
2.3 Cambios volumétricos por efectos ambientales
Dentro de esta categoría se clasifican los cambios volumétricos debidos a cambios de
temperatura, cambios de humedad, carbonatación, corrosión y congelamiento del
material. Debido a las condiciones climáticas de Barranquilla y en general de
Colombia los cambios volumétricos por congelamiento no serán tenidos en cuenta.
2.3.1 Movimientos por temperatura
Todos los materiales de construcción se expanden o contraen con variaciones de
temperatura. Para condiciones no restringidas, estos movimientos son teóricamente
reversible. La tabla 2.3 indica los coeficientes térmicos de expansión de varios
materiales de construcción.
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Material
Coeficiente de
expansión térmica
mm/mmx10-6/oC
Unidades -de arcilla 1.5
Unidades de concreto
Agregado Denso
Agregado liviano
10.8
8.1
Acero estructural ASTM A36 11.7
Hormigón 10
Madera entre 3 y 4.5
Aluminio 23
Bronce 20
Yeso 3.4
Tabla 2.3. Coeficientes de expansión térmicos en distintos materiales de construcción.
Movimientos térmicos no restringidos son el producto de cambios temperatura, el
coeficiente de expansión térmico, y de la longitud del elemento. Los esfuerzos
desarrollados por movimientos térmicos restringidos son iguales al cambio de
temperatura multiplicado por el coeficiente de expansión térmica y el modulo de
elasticidad del material.
Los cambios temperatura usados para estimar los movimientos térmicos podrían
basarse en los valores promedios de temperatura en muros.
Para muros sólidos, la temperatura en el centro del muro podrá ser usada como la
mejor estimación. En muros con cavidades, la temperatura en el centro de cada
cavidad o centro de cada componente podrá ser usada. En construcciones
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discontinuas, los claros tendrán diferentes temperaturas debido a la separación de
estos por un espacio de aire.
Temperaturas superficiales de los muros de mampostería de concreto o de arcilla
podrán ser mucho más altas que la temperatura ambiente del aire. La orientación de
los muros, tipos de muros y su color son factores gobernantes. Es posible que un
muro alcance temperaturas superficiales tan altas como 60°, mientras que la
temperatura ambiente estará por debajo 37.7°.
El conocimiento de las características físicas de los materiales con los cambios de
temperatura son importantes al diseñar y construir. Elementos como ventanas y
estructuras metálicas o de hormigón, combinadas con unidades de mampostería,
deben ser aisladas apropiadamente para proporcionar tolerancias y zonas de
dilatación que eviten presiones de un material contra otro como producto de los
cambios de temperatura. Los efectos de las dilataciones o contracción generalmente
se expresan como daños funcionales, arquitectónicos e incluso estructurales en casos
severos. Cuando se produce combinación de unidades de hormigón o sílice-cal con
unidades de arcilla en la construcción de un muro, el efecto de cambio de temperatura
por acción de los diferentes coeficientes de expansión, produce fisuraciones y daños,
los cuales se suman a efectos que se explicarán más adelante.
2.3.1.1 Unidades de Arcilla Cocida
Las unidades de arcilla como todos los materiales presentan cambio de longitud con
los cambios de temperatura. Relativamente frente a otros materiales de construcción,
los cambios volumétricos de las arcillas son bajos como se ilustra en la tabla 2.3.
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15
Este bajo coeficiente de expansión de la arcilla implica que para cada cambio de
temperatura de 1 grado centígrado, el hormigón, acero y aluminio se expandan 6.6,
7.8 y 15.3 veces más, respectivamente, que las unidades de arcilla.
2.3.1.2 Unidades de Concreto
En las unidades de concreto el cambio de longitud por temperatura es superior que el
cambio presentado en las unidades de arcilla. El tipo de agregado utilizado en la
fabricación de la unidad de mampostería de concreto juega un papel muy importante
dentro del proceso, agregados densos hacen que la mampostería presente un
coeficiente de dilatación térmica mayor que agregados livianos (ver tabla 2.3). Las
diferencias entre los coeficientes de expansión térmicos entre las unidades de
mampostería de concreto y de arcilla es casi del doble, de allí lo perjudicial que
resulta la combinación este tipo de elementos en la construcción de un muro.
2.3.2 Movimientos por Humedad
Con la notable excepción de los metales, muchos materiales de construcción tienden a
expandirse con un incremento en el contenido de humedad y se contraen con la
perdida de agua. Para algunos materiales construcción estos movimientos son
reversibles; mientras que para otros son irreversibles o parcialmente reversibles.
2.3.2.1. Expansión permanente en unidades de arcilla
Las unidades de arcilla presentan el fenómeno de expansión permanente por
humedad. Estas unidades son fabricadas con una mezcla en la cual predomina la
arcilla además de limos, arenas y materia orgánica. La mezcla es moldeada y
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sometida a un proceso de horneado a temperaturas entre 600 y 1200°C para permitir
el desarrollo de estructuras vítreas. Algunas de las partículas arcillosas no se integran
a la red vítrea y permanecen en su forma natural, debido a las limitaciones prácticas y
económicas del horneado. Estas partículas no vitrificadas, una vez salen del horno
deshidratadas y sin agua química, incorporan a su estructura molecular toda el agua
disponible del ambiente.
Así las unidades de arcilla presentan su menor tamaño posible una vez salen del
horno en el proceso de fabricación, crecen rápidamente durante los primeros cinco
años debido a la inclusión de agua química y continúan la expansión lentamente en el
tiempo. El fenómeno de expansión de las arcillas es aplicable a todos los materiales
fabricados comúnmente para construcción como son las baldosas, vitrificados y
cerámicos. Cada material presenta su expansión característica y los valores promedios
se encuentran entre 0.02% y 0.09%. Para Colombia solo se han realizado
investigaciones sobre la problemática de la expansión de arcillas en el grupo de
estudios de Cerámicos y Vítreos de la Universidad Nacional de Colombia.
Figura 2.6. Gráfico de expansión permanente en arcillas (Tomado del BIA)
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17
El comportamiento de los ladrillos por expansión debido a la humedad depende
principalmente de las calidades de los materiales no procesados que intervienen en la
elaboración de la unidad de mampostería y seguidamente de la temperatura de cocido.
Ladrillos hechos de los mismos materiales quemados a temperaturas bajas se
expandirán más que aquellos quemados a altas temperaturas.
El fenómeno de expansión produce crecimiento del muro en todas las direcciones.
Las fallas típicas asociadas al fenómeno de expansión de las unidades de
mampostería son agrietamientos en las esquinas de muros en “L”, portantes o no, y
trabados, donde se concentran los esfuerzos debido al crecimiento de ambos muros,
los cuales producen fisuras o rotación de las piezas de las esquinas.
Figura 2.7. Efecto de la expansión por humedad en Mampostería confinada.
El fenómeno de expansión permanente afecta de manera significativa los muros
colocados como relleno en pórticos de hormigón cuando éstos no se separan
adecuadamente. El muro, cuando se expande, es aprisionado por los pórticos de
hormigón (los cuales a su vez se acortan por flujo plástico) y causan interacción entre
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los dos materiales y, en casos de expansión severa, un agrietamiento notable del muro
o pérdida de estabilidad.
Técnicamente, la expansión de las unidades de arcilla cocida, es el resultado de un
proceso que se desarrolla en las estructuras que conforman la pieza cerámica y que no
es reversible a las temperaturas normales de trabajo de un muro construido.
Durante el proceso de producción, los componentes de la cerámica roja, usualmente
arcillas cuarzos y feldespatos, son sometidos al proceso de cocción o quema en el
cual se desarrollan procesos termodinámicos y químicos.
Los fundentes presentes en la mezcla que compone la pieza, principalmente
feldespato sódico y potásico, alcanzan una fase líquida viscosa a temperaturas
superiores a los 700°C. Los feldespatos fundidos, atacan químicamente el cuarzo el
cual es suministrado principalmente por las arenas, disolviéndolo parcialmente y
creando una acción cementante sobre los granos.
Las arcillas normalmente se funden a las temperaturas comunes de cocción de 900oC
y son envueltas por las redes cristalinas de feldespatos una vez baja la temperatura.
Sin embargo algunas arcillas permanecen sin fundir y con fases amorfas con alta
capacidad de reacción y absorción de agua.
Según Fernández, las arcillas, pierden el agua de constitución entre los 400 y 600°C
en el proceso de cocido a través de la separación de los grupos (OH)- de la fase
cristalina y son expulsados en forma de vapor de agua. “La pérdida de los grupos
(OH)- convierte por ejemplo la caolinita en un cuerpo amorfo conocido con el
nombre de metacaolín.”
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Fernández, describe el proceso de expansión de la manera siguiente: “El metacaolín,
tiene una superficie específica notablemente mayor que la caolinita. La densidad de
carga eléctrica en la superficie de las partículas es más alta, presentando una mayor
capacidad de reacción y de absorción”.
“La presencia de fases amorfas como el metacaolín en una pieza cocida, es muy
peligrosa, pues representa un producto inestable, que va absorbiendo humedad del
medio ambiente a lo largo de meses e incluso años después de su puesta en obra,
dando lugar a dilataciones, que pueden causar desperfectos de mucha gravedad…”.
“Durante la cocción, se deben crear las condiciones necesarias, sobre todo en lo
referente a temperatura y tiempo de cocción para formar nuevas fases cristalinas a
partir de las fases amorfas presentes en la pieza, logrando un producto estable frente a
la humedad ambiental”
2.3.2.2 Contracción lineal de secado en unidades de concreto (CLS)
La contracción lineal de secado CLS es una característica de todos los elementos
fabricados con hormigón. El fenómeno de la CLS puede ser explicado como una
disminución del volumen, debido a la pérdida de humedad. El fenómeno es
reversible, esto es, que si la pieza se humedece nuevamente, se obtendrá un aumento
en sus dimensiones.
No existe hasta este momento una teoría que describa los mecanismos que dan origen
al fenómeno, sin embargo, se estima que está asociado a la carbonatación de algunos
compuestos del cemento y los fenómenos de capilaridad.
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El fenómeno de contracción en ocasiones causa desprendimiento del muro al no
presentar confinamiento los lados de este, al menor movimiento o solicitación el
muro se puede colapsar.
En la figura 2.8 se puede apreciar un ensayo típico de CLS. La línea del gráfico
representa la contracción promedia de las tres unidades que componen la muestra.
Figura 2.8. Gráfico de Contracción lineal de secado (Ensayo ITM)
El fenómeno lo ilustra la figura 2.9 Si una pieza antes de ser colocada en un muro de
mampostería es completamente saturada, tendrá una longitud de referencia inicial.
Una vez el muro se seque hasta una humedad relativa de equilibrio, según el clima,
experimentará una disminución de tamaño debido a la pérdida de humedad a lo largo
de la línea del gráfico que da como resultado una longitud menor que la de referencia.
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Si el muro es humedecido nuevamente por efecto de la lluvia u otros factores, la pieza
se expandirá hasta una nueva longitud de acuerdo al nuevo contenido de humedad.
Figura 2.9 CLS de una muestra vs contenido de humedad (Ensayo ITM)
La contracción de la mampostería de concreto se ve afectada por el método de
curado, el tipo de agregado, cambios en el contenido de humedad, contenido de
cemento, y ciclos mojado y secado. La contracción total es determinada por la ASTM
C 425 Test Method for Drying Shrinkage of Concrete Block (Método de Prueba para
el Encogimiento Secante del Bloque Concreto), la cual mide la contracción desde una
condición saturada hasta un 17% de la humedad. Valores típicos de contracción
lineal se encuentran en le rango 0.0002 y 0.0007.
Los efectos visibles de la CLS en la mampostería se reflejan en fisuraciones,
normalmente excesivas para valores de CLS altos, separación de estructuras y daño
generalizado de los acabados. En la figura 11 se pueden observar los efectos típicos
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de separación y fisuración por efecto de la CLS en un muro en bloque de hormigón
que llena un pórtico de hormigón reforzado.
Figura 2.10. Separación y fisuración por contracción lineal de secado
2.3.3. Corrosión (meteorización)
Es sabido desde mucho tiempo atrás que los materiales porosos inorgánicos, como
las piedras y materiales de la mampostería, son susceptibles a la deterioración con la
sal.
Se denominan "Eflorescencias" a cristales de sales, generalmente de color blanco, que
se depositan en la superficie de bloques, ladrillos, tejas y pisos cerámicos o de
hormigón.
Si bien el mecanismo de formación de eflorescencias es complejo, podemos decir en
forma simplificada que algunas sales solubles en agua pueden ser transportadas por
capilaridad a través de los materiales porosos y ser depositadas en su superficie
cuando se evapora el agua por efecto de los rayos solares y/o del aire (ver fig 2.11.).
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Figura 2.11 Eflorescencias en unidades de arcilla.
La meteorización de las unidades de arcilla produce cambios volumétricos que
normalmente se expresan como embobamiento de las unidades, en planos paralelos a
la dirección de extrusión.
El agua libre que transita en las unidades de arcilla produce la disolución de sales
presentes en el material, las cuales son transportadas hacia la superficie cuando éste
inicia el proceso de secado. Al saturarse la solución, se precipitan las sales cerca de la
superficie de evaporación lo que da origen al crecimiento de cristales en los poros, los
cuales empujan el material. En el proceso de extrusión cuando se fabrican las
unidades de arcilla, por efecto de velocidades diferenciales del material en la boquilla
que conforma la pieza, se producen deslizamientos en la materia prima los cuales
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desde la fabricación, crean planos potenciales de falla, paralelos a la dirección de
salida de la pieza del molde. Esos planos son luego empujados por la formación de
los cristales y normalmente son los responsables del daño de las fachadas de unidades
a la vista, que fallan en forma de hojas.
2.3.3.1 Origen de la Sales.
Las sales tienen varias fuentes de origen: la polución aérea, soluciones salinas, sucios,
rocío del mar, tratamientos impropios, o interacción entre los materiales de
construcción. Algunos materiales incluso pueden contener inherentemente las sales.
Por ejemplo, el cemento de Portland normalmente contiene sulfatos alcalinos que se
sueltan del hormigón o morteros de cemento; y los ladrillos, si no son quemados
adecuadamente, puede contener el sulfato de sodio. Esta sal se pone evidente poco
después, presentándose como eflorescencia en bloques y ladrillos al azar en la
construcción con mampostería.
2.3.3.2 Origen del agua
Varias son las fuentes de entrada de agua en una edificación, para simplificar el tema
podemos agruparlas de la siguiente manera:
a) La lluvia y el viento, que producen el ingreso de agua en el material cerámico
y mortero disolviendo las sales.
b) Agua de condensación. Si bien los muros pueden estar aislados, a veces el
agua se produce por condensación intersticial dentro de los mismos.
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c) Agua utilizada en la obra. En algunos lugares el agua de pozo utilizada en la
obra puede contener elevada concentración de sales.
d) El terreno donde está asentada la construcción generalmente es húmedo con
altas concentraciones de sales.
2.3.3.3 Movimiento del Agua
El agua puede entrar en un material poroso como líquido o vapor. En el estado
líquido, dos mecanismos pueden ser empleados: la capilaridad y/o infiltración.
Mientras el primero es un resultado de la atracción del agua y la capilaridad así como
la tensión de la superficie del líquido, el último requiere una presión hidrostática y
depende de la permeabilidad del material.
En el estado de vapor, el agua puede entrar en un material poroso a través de dos
mecanismos principales: la condensación y a procesos hygrotérmicos. Deben
distinguirse dos tipos de condensación: la condensación de la superficie y
microcondensación (o la condensación capilar) en los poros. Procesos Hygrotérmicos,
por otro lado, es un término muy amplio que cubre dos procesos diferentes,
“absorción o atracción de la humedad del aire”. En primer lugar, el propio material
absorbe cierto grado de humedad que depende de su naturaleza, porosidad, y la
superficie interior. Segundo, las sales también pueden absorber la humedad, sobre
todo cuando la humedad relativa del ambiente aumenta.
Es importante entender cómo el agua se moverá una vez dentro de un material
poroso. Si mueve como un líquido, podrá transportar las sales; si se mueve como
vapor, podrá retenerla a través de procesos higrotérmicos. En el primer caso, el
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mecanismo confía en la capilaridad, y, en el segundo, en la difusión. El punto de la
transición entre estos dos mecanismos define el volumen de humedad crítico de un
material poroso. Este parámetro es una constante para cada material y depende
principalmente de la porosidad y distribución del poro-tamaño (Snethlage y Wendler
1997).
2.3.3.4 Movimiento de la Sal
Dos mecanismos principales son responsables para la introducción de sales solubles
en el material poroso de un edificio: la ascensión capilar del agua subterránea e
infiltración por el agua de lluvia. El primer mecanismo es el responsable de introducir
la sal que se encuentra disuelta en el suelo, mientras el último contribuirá con la sal
resultado de la polución aérea o los aerosoles marinos (el Behlen et al. 1997).
Una vez una sal está en un material poroso, su movimiento será dependiente de las
condiciones ambientales., temperatura y humedad, así como la presencia de otras
sales.
2.4 Juntas de Movimiento
Existen varios tipos de juntas de movimiento en los edificios: las juntas de expansión,
juntas de control, juntas de aislamiento y juntas de la construcción. Cada tipo de junta
de movimiento se diseña para realizar una tarea específica.
Una junta de expansión se usa para separar la mampostería en segmentos,
previniendo de esta forma el agrietamiento debido cambios volumétricos por:
temperatura, humedad, deformaciones elásticas debido a cargas, y “Creep”. Las
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juntas de expansión pueden ser horizontales o verticales. Las juntas se forman de
materiales muy elásticos colocadas continuamente en aberturas inobstruible abertura
a través de las hileras de mampostería. Esto permite a las juntas que se cierren como
resultado de un aumento en el tamaño de la mampostería.
Una junta del control se en usa la mampostería para crear un plano de debilidad que
usado en conjunto con el refuerzo, controla la localización del agrietamientos debido
al cambio volumétrico como resultado del contracción y “Creep” de la mampostería.
Una junta de control normalmente es una abertura vertical a través de la hilera de la
mampostería y puede formarse de materiales inelásticos. Una junta del control
funciona mejor abriéndose que cerrándose. Deben localizarse las juntas del control
para que la integridad estructural de la mampostería no se vea afectada.
Una junta de aislamiento del edificio se usa para separar un edificio en secciones
discretas para que las tensiones se desarrollen en una sección que no afectará la
integridad de la estructura entera. La junta de aislamiento es una junta a través del
edificio.
Una junta de la construcción (la junta fría) se usa principalmente en construcción
dónde el trabajo de la construcción se interrumpe. Se localizan las juntas de la
construcción en donde se requiere una menor resistencia de la estructura.
2.4.1. Las Juntas de expansión
Aunque el propósito primario de juntas de expansión es acomodar el movimiento, la
junta también debe resistirse penetración de agua e infiltración de aire. La Figura 2.11
muestra las varias maneras de formar las juntas de expansión verticales. Pueden ser
MIC 2004 - I - 16
28
incluidos en la junta: un retenedor de agua cobrizo, una almohadilla de espuma
premoldeada o una almohadilla de neopreno como una barrera para impedir que el
mortero o escombros estorben la junta y además colaboran con la resistencia a la
penetración del agua. La fibra de madera y otros materiales similares no son
convenientes para este propósito porque ellos no son muy comprimibles y, después
de que han estado comprimidos, no se extenderán a su tamaño original.
Al poner las juntas de expansión en la mampostería, los materiales como el mortero o
el refuerzo no deben sobrepasar la junta de la expansión. Si esto ocurre, el
movimiento se restringirá y la junta de la expansión no realizará su trabajo.
Se usan sellantes en el lado exterior de la junta de expansión para impedir la
penetración del agua y el aire. Muchos tipos diferentes de sellantes están disponibles,
aunque aquéllos que exhibición las capacidades de movimiento más altas son los
mejores. Los sellantes Elastoméricos deben ser altamente elásticos, resistentes al
intemperismo (la luz ultravioleta) y tener una alta adherencia a los materiales
adyacentes
Una vara retrasada, la cual es una vara de espuma redonda se usa detrás del sellante
para mantenerlo a una profundidad constante y proporcionar una superficie de soporte
a las herramientas del sellante. Los sellantes no deben adherirse a la vara retrasada.
La profundidad del sellante debe ser aproximadamente la mitad del ancho de la junta
de la expansión, con una profundidad del sellante mínima de 6 mm.
Juntas de Expansión Vertical
Cada edificio debe analizarse para determinar la magnitud de movimientos esperados
dentro de esa estructura en particular. Deben hacerse las prevenciones para acomodar
MIC 2004 - I - 16
29
estos movimientos y sus tensiones asociadas por una serie de juntas de expansión.
Generalmente, el espaciamiento de las juntas de expansión se determina considerando
la cantidad esperada de movimiento del muro y la medida de compresibilidad de la
junta de la expansión y materiales de junta de expansión.
La expansión libre de la mampostería puede estimarse por la fórmula siguiente:
( )LTKKK tfem ∆++=∆ Ecuación 1
donde:
∆m = movimiento libre total de la mampostería mm.
Kh = coeficiente de expansión de humedad, mm / mm.
Ke = coeficiente de expansión por helada, mm / mm.
kt = el coeficiente de expansión termal, mm / mm / °C
∆T = el cambio de temperatura en la mampostería, °C.
L = la longitud de pared, mm.
La Ecuación 1 proporciona una estimación de la cantidad de movimiento que ocurre
en un sistema de muro. Además de la cantidad de movimiento, hay otras variables
que pueden afectar el tamaño y espaciamiento de juntas de expansión. Éstos incluyen
la restricción del muro, la deformación elástica debido a las cargas, contracción y
“Creep” del mortero, tolerancias de la construcción y orientación de la pared.
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Figura 2.12. Juntas de Expansión verticales
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La siguiente ecuación relaciona el espacio entre las juntas de expansión movimiento
libre de la mampostería y el ancho de la junta de expansión.
100)( tkkk
ewS
tfh
jje ∆++= Ecuación 2
donde:
Se = espaciamiento entre las juntas de expansión, mm.
Wj = la anchura de junta de la expansión, mm.
ej = la extensibilidad del material de la junta de expansión,%
La junta de la expansión es típicamente del tamaño de una junta del mortero,
normalmente 10 mm a 13 mm. El tamaño máximo de la junta de expansión puede
depender de las capacidades del sellante. La Extensibilidad de los materiales de la
juntas de expansión están típicamente en el rango de 25% a 50%. La Compresibilidad
de los materiales puede ser del 75%.
El cambio de temperatura en la mampostería usado en Eqs. 1 y 2 esta basado en las
temperaturas medias del muro. El cambio teórico en la temperatura es igual a la
temperatura media máxima o mínima menos la temperatura media en el momento de
instalación del muro. Aunque esta diferencia de temperatura teórica es precisa, es
difícil de predecir la temperatura con precisión en el momento de instalación, y las
temperaturas mínimás y máximás. Por consiguiente, es conservador calcular la
variación de temperatura basada en la diferencia entre la temperatura del muro
máxima y mínima.
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Las temperaturas de la pared medias máximás varían desde la temperatura del aire
ambiente máxima a valores tan alto como 60°C dependiendo de la orientación de la
pared, la situación del aislamiento, color y densidad de la pared. Las temperaturas de
la pared medias mínimás estarán típicamente cerca de la menor temperatura
registrada en el medio ambiente.
Como un ejemplo del uso de Ecuación 2, considere un muro de una sola hoja de
ladrillo. El tamaño deseado de la junta de la expansión es de 10 mm. La
extensibilidad del sellante es del 50%. Asumiendo valores apropiados y que no se
presentara la expansión por helada, la Ecuación 2 dará el siguiente espaciamiento
entre juntas de expansión:
( )[ ]100)35(000002.00005.0%)50)(10(
CmmSe °+
= =8771mm.
Por consiguiente, el espacio máximo para las juntas de expansión verticales en una
pared recta sería de 8.7m. Este espacio no toma en cuenta las aberturas de la ventana,
esquinas u otras propiedades del material que pueden reducir el espacio de las juntas
de expansión. Hasta que punto deben tomarse las precauciones para prevenir el
agrietamiento de la mampostería, dependerá del uso intencional de la estructura y su
exposición. Generalmente, las juntas de expansión verticales no deben exceder los 9
m en los muros sin aberturas.
2.4.1.1 La colocación de Juntas de expansión Verticales
La situación real de juntas de expansión verticales en una estructura es dependiente
de la configuración de la estructura así como la cantidad esperada de movimiento.
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Además de poner las juntas de expansión adecuadamente dentro de los muros largas,
debe darse la adecuada consideración a la colocación de juntas de expansión a: las
esquinas, los desplazamientos y retrocesos, las aberturas, las intersecciones de la
pared, los cambios en las alturas de la pared y parapetos.
Las esquinas. Una pared perpendicular a otra podrá extenderse a través de su unión,
causando daño en la primera junta de cualquier lateral de la esquina (Fig. 2.13).
Deben ponerse las juntas de Expansión cerca de las esquinas para aliviar estas
tensiones. No es del agrado estético poner las juntas de expansión en las esquinas,
aunque ésta es la mejor localización. En tales casos, una junta de la expansión debe
ponerse dentro de los 3.0 m de la esquina en cualquier pared, pero no necesariamente
en ambas. El espacio de juntas de expansión alrededor de una esquina no debe
exceder el espacio de juntas de expansión en una pared recta (Fig. 2.13); por ejemplo,
si el espacio entre las juntas de expansión verticales en una pared recta es 7.6 m,
entonces el espacio de juntas de expansión alrededor de una esquina podría ser de 3.0
m en un lado de la esquina y 4.6 m en el otro lado. El refuerzo de la junta puede
sumarse alrededor de las esquinas de la pared para proporcionar una fuerza tensora
añadida a la esquina. El refuerzo de la junta no debe sobrepasar la junta de expansión.
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Figura 2.13. Las Juntas de expansión a las Esquinas
2.4.1.2 Los desplazamientos en Retrocesos.
Los muros paralelos se expanden a través del retroceso, haciendo que este último
gire, causando agrietamientos dentro del desplazamiento (Fig. 2.14). Deben ponerse
las juntas de expansión al desplazamiento para permitir que las muros paralelas
puedan expandirse (Fig. 2.14).
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Figura 2.14. Las Juntas de expansión a los Desplazamientos
Las aberturas. Los agrietamientos aparecen a menudo en las ventanas y aberturas de
la puerta cuando el espacio entre las juntas de expansión es demasiado grande. En
estructuras que contienen ventanas perforadas y aberturas de puerta, mayor
movimiento ocurre por encima o por debajo de estas aberturas. Menor movimiento
ocurre a lo largo de la línea de ventanas dado que hay menos mampostería. Este
movimiento diferencial puede causar agrietamientos que emanan de las esquinas de la
abertura como en Fig. 2.15. Este modelo de agrietamiento no existe en las estructuras
de ventana con dinteles.
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La ventana y aberturas de la puerta debilitan la pared y actúan como juntas de
expansión "naturales." Es a menudo deseable localizar las juntas de expansión
vertical a lo largo del borde o jamba de la abertura.
Figura. 2.15 Agrietamiento de la Estructura Con ventanas
Las intersecciones y Uniones. Se deben localizarse las juntas de expansión en las
intersecciones de muros de la mampostería y muros que sirven para funciones
diferentes. Si la mampostería no exige unión en la intersección, una junta de la
expansión debe incorporarse. Muros que se interceptan de otra manera que en ángulos
rectos también son vulnerables al agrietamiento en la intersección. Puede ser
necesario separar muros adyacentes de alturas diferentes para evitar el movimiento
diferencial. Esto es especialmente verdad si la diferencia es muy grande. Se muestran
los ejemplos en Fig. 2.16.
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Figura 2.16. Las Juntas de expansión a las Uniones
Los parapetos. Los parapetos son expuestos en tres de sus lados a extremos de
humedad y temperatura que pueden causar substancialmente el movimiento
diferencial con respecto al muro que se encuentra debajo de estos. A los parapetos les
hace falta también la carga muerta de mampostería para ayudar a resistir el
movimiento. Por consiguiente, deben llevarse las juntas de expansión todas verticales
a través de los parapetos.
Efectos estéticos. Las juntas de expansión son normalmente notables en las muros
planos de edificios de la mampostería. Hay maneras de reducir la demarcación obvia.
El uso de un sellante coloreado que combine con la mampostería ayuda esconder la
junta. También, la arena de albañil puede frotarse en el sellante nuevo para quitarle el
brillo, haciendo que la junta combine más. Algunos proyectos han usado juntas de
expansión dentadas dónde la junta de la expansión sigue el modelo de la union. Este
MIC 2004 - I - 16
38
tipo de junta no se recomienda porque es más difícil de dejar fuera los escombros de
la junta durante construcción, los cuales podrían interferir con el movimiento. Más
allá, la mayoría del sellantes no tienen un buen desempeño cuando están sujetos a
corte y tensión.
Recíprocamente, puede ser deseable resaltar la junta de la expansión en lugar de
intentar esconderlo. Esto es posible retirando la mampostería de la junta de
expansión, o usando las unidades del ladrillo especiales como se muestra en la Fig.
2.17. Los rasgos Arquitectónicos, los tableros retirados de la mampostería o un
cambio en el modelo de la unión reducen el impacto visual de juntas de expansión
verticales.
Figura 2.17. La Junta de la Expansión acentuada
La colocación simétrica de juntas de expansión en la elevación de edificios es
normalmente del agrado estético.
2.4.1.3 Juntas de expansión horizontales
Pueden requerirse juntas de expansión horizontales cuando la mampostería es un
elemento no estructural. Se necesitan juntas de expansión horizontales si la hilera de
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ladrillo se apoyan en ángulos de acero que se encuentra amarrado fuera del marco o si
la mampostería se esta usando como un muro interior dentro del marco estructural. Se
localizan las juntas de expansión horizontales en el ángulo de acero pero
asegurándose de dejar un espacio tal que el movimiento pueda ocurrir. En los
edificios de mampostería de bajo altura (menor a tres pisos) y edificios con muros de
cortante no es necesario proporcionar el remedio horizontal. En edificios de pórticos
de gran altura la estructura típicamente tiene juntas de expansión horizontales
localizadas a cada nivel de piso.
El tamaño de la junta de expansión horizontal debe tener en cuenta los movimientos
de la mampostería y los movimientos del pórtico. Estos movimientos del marco
incluyen que material y carga indujeron movimientos.
Se sugieren las juntas de expansión horizontales cuando la mampostería se encuentra
confinada dentro de un marco. Deben proporcionarse las juntas de expansión
anteriores en lo alto de mampostería y en el elemento de debajo que sirve de soporte.
Deben considerarse deflexiones del marco al clasificar el tamaño la junta de la
expansión.
2.4.2 Juntas de Aislamiento
El hormigón y demás materiales de construcción tienen movimientos térmicos y por
humedad que son diferentes que aquéllos de la mampostería. Las fundaciones
normalmente están bajo estados diferentes de tensión debido a cargar que los muros.
Por consiguiente, puede ser importante separar estos elementos por mecanismos que
rompan la adherencia con la mampostería. Con el rompimiento de adherencia entre
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40
las fundaciones y muros; entre el hormigón y la mampostería, cada elemento podrá
moverse independientemente mientras todavía se proporciona el apoyo necesario.
Cuando se rompe la adherencia de la mampostería con otros elementos estructurales
no se afecta la fuerza del compresión del muro y generalmente no afecta la
estabilidad de hileras de la hoja de mampostería. El peso de la mampostería, anclaje y
la friccionan de la interfaz mantiene la estabilidad del muro.
2.4.3. Juntas rígidas
Las juntas rígidas (juntas de contracción o de control), se usan no para prevenir la
fisuración sino para controlar la localización y la forma de las fisuras debidas al
encogimiento de la mampostería.
Su construcción se hace llenando con mortero el espacio vacío entre las salientes de
los extremos cóncavos de los dos bloques que conforman la junta (ver Figura 2.18),
previa colocación de una franja de papel o un material similar en uno de los extremos,
que prevenga la adherencia del mortero a uno de los bloques.
Figura 2.18. Junta rígida con mortero y papel.
El mortero se encoge un poco, separándose del papel a medida que se seca, con lo
que se genera el espacio para la expansión térmica de la mampostería de concreto. El
MIC 2004 - I - 16
41
concreto endurecido colocado entre las salientes debe resistir las cargas laterales a
modo de llave.
MIC 2004 - I - 16
42
3. METODOLOGIA
Como se pretende medir las características de la mampostería, la investigación se ha
dividido en 4 fases principales:
Recopilación de las normas relacionadas con la investigación.
Investigación sobre los inconvenientes que presenta la mampostería en la
ciudad.
Investigación de las propiedades individuales de los materiales.
Estudios experimentales sobre muretes (prismas).
3.1 Recopilación de las normas relacionadas con la investigación.
El estudio inicial comprendió la recopilación y revisión de normas aplicables en
mampostería a nivel Nacional e Internacional, tales como la Norma Sismo Resistente
(Ley 444 de 1997, los decretos 33 de 1998 y 34 de 1999), las Normas Técnicos
Colombianas NTC, las Normas American Society for Testing and Materials (ASTM)
entre otras.
3.2 Investigación sobre los inconvenientes que presenta la mampostería en la
ciudad de Barranquilla.
Se llevo a cabo una investigación en la ciudad de los posibles inconvenientes que
presenta la mampostería, la cual está acompañada de un registro fotográfico para su
posterior análisis, con lo cual se pretende encontrar las necesidades actuales de la
ciudad.
MIC 2004 - I - 16
43
3.3 Investigación de las propiedades individuales de los materiales.
Los ensayos sobre los materiales y muretes fueron realizados en la Universidad del
Norte, entidad académica de respetable reconocimiento en el país.
Para la realización del proyecto de investigación se requirió de un proceso continuo
de adaptación del laboratorio de Ing. civil de la Universidad del Norte que permitiera
soportar el desarrollo de los ensayos. Con este objetivo, se adelanta la adquisición y
fabricación en la Universidad elementos especiales y de aquellos accesorios que son
críticos para lograr la repetibilidad de los trabajos.
Se contó con la valiosa colaboración de la línea de investigación del Instituto
Tecnológico Metropolitano de Medellín (Ing. Juan Arango Londoño), para la
realización de ensayos individuales en maquina de autoclave.
A continuación se presentan la lista de ensayos que se realizaran sobre los materiales
individuales, muretes y prismas:
Arenas: Granulometría
Mortero: Ensayo de Compresión
Ensayo de Tensión
Ensayo de Fluidez
Retención de agua
Piezas de mampostería: Ensayo de compresión simple
Ensayo de flexión
Ensayos de absorción
Contracción Lineal por secado
Expansión de las piezas de arcilla
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44
Muretes: Ensayo de Compresión Simple
Ensayo de Compresión Diagonal
Flexión en juntas paralelas
MIC 2004 - I - 16
45
4. CARACTERIZACION DE LA ZONA DE ESTUDIO Y DE LAS PIEZAS
EVALUADAS
Las propiedades mecánicas de las piezas de mampostería en general dependerán del
proceso de fabricación y de la materia prima con que son elaboradas. En la región así
como en el resto del país no se ha establecido claramente una reglamentación que
permita unificar los procesos, las formas y tamaños de las piezas lo que dificulta se
caracterización. No obstante las Ladrilleras más importantes debido a su mismo
proceso tecnificado de fabricación ofrecen productos estandarizados de muy buena
calidad.
Como se trataba de investigar sobre las propiedades mecánicas de la mampostería de
mayor uso en la ciudad de Barranquilla, se seleccionaron las unidades de mayor venta
en las Bloqueras y Ladrilleras de la ciudad. Es muy poco el desarrollo que tiene la
mampostería Estructural en la región Caribe, por eso se puso especial atención en la
mampostería no Estructural.
Los Bloques de concreto se tomaron de la Bloquera Agrecon (Grupo Argos), su
bloque de mayor venta es el #10 (9x19x20) unidad de mampostería estructural; de
esta misma bloquera se tomo la unidad de mampostería estructural #15 (14x19x39) la
cual viene siendo utilizada en los principales proyectos de ingeniería de la ciudad.
Las unidades de mampostería de arcilla cocida (cerámica) se tomaron de la Ladrillera
Barranquilla y de la Ladrilleras Verona, en ambas ladrilleras la unidad de mayor
MIC 2004 - I - 16
46
venta es el bloque #4 (9x20x40 BPH) el cual es una unidad no estructural. También
se tomó para caracterizar la unidad estructural Ladriblock (12.5x20x40 BPV) de la
Ladrillera Barranquilla, esta es la única unidad estructural de arcilla cocida de la
región.
4.1 Caracterización de las condiciones Ambientales en B/quilla
Barranquilla, situada en el noroeste de Colombia, junto a la margen occidental del río
Magdalena, es la ciudad más poblada e industrializada de toda la región Colombiana
del Caribe. Presenta también un comercio muy activo con otras localidades del país,
su actividad pesquera es la más importante a nivel nacional, y constituye un
destacado centro turístico que atrae a numerosos visitantes, fundamentalmente del
país. Su puerto, sobre el río Magdalena, cerca de la costa, recibe gran parte de las
mercancías que entran y salen de Colombia, principalmente el afamado café.
4.1.1 Piso Térmico y Temperatura
Barranquilla está localizada en la zona intertropical, tiene un piso térmico cálido de
18 metros de altura sobre el nivel del mar. Sus coordenadas geográficas son Latitud
Norte 10°57’42” y Longitud Oeste 74°46’54’.
Barranquilla presenta un clima tropical con una temperatura promedio de 27.4 grados
centígrados, que regularmente es constante, pero que en días soleados se incrementa
llegando a más de 32.4 grados especialmente entre una y cuatro de la tarde.
La temperatura es moderada entre los meses de Noviembre y Febrero, siendo Enero
el más frío, los meses más cálidos coinciden con los más lluviosos.
MIC 2004 - I - 16
47
TEMPERATURA MAXIMA ABSOLUTA: Representa el valor más alto registrado
durante el mes tratado históricamente. Como se observa el mes de mayor temperatura
es Abril con 41.2°C.
Temperaturas Absolutas
19212325272931333537394143
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Mes del año
Tem
pera
tura
°C
Maxima AbsolutaMinima Absoluta
Figura 4.1 Temperatura máximas y mininas de Barranquilla.
TEMPERATRUA MINIMA ABSOLUTA: Indica el valor más bajo registrado por
mes tratado históricamente. La temperatura mínima durante el año se presenta según
las estadísticas en los meses de Diciembre y Enero, este ultimo con una temperatura
de 19.7°C.
TEMPERATURA MEDIA: Establece una mejor relación del comportamiento de la
temperatura por cuanto evalúa los promedios entre las temperaturas por mes, dando
como resultado el comportamiento global. De acuerdo a esta relación la temperatura
MIC 2004 - I - 16
48
media máxima es de 32.4°C, la temperatura media es de 27.4°C y la temperatura
media mínima es de 24.35°C.
Temperaturas medias
22232425262728293031323334
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Mes del año
Tem
pera
tura
°C
Maxima mediaMedia Minima media
Figura 4.2 Temperaturas medias de Barranquilla
4.1.2 Régimen Pluviométrico, Tiempo de lluvia y de sol
En Barranquilla se dan dos épocas o "estaciones", bien determinadas que son verano
e invierno. El verano o la época seca se inicia a mediados de diciembre hasta más o
menos la segunda semana de abril, en este lapso de tiempo se recibe la mayor
radiación solar por lo que los árboles y plantas en general pierden su follaje, los
terrenos que no están pavimentados se agrietan y los arroyos se secan entre otras
circunstancias de este fenómeno que agudiza el calor y que sólo es apaciguado por las
brisas o los denominados vientos alisios del noreste.
MIC 2004 - I - 16
49
La época de la lluvia se da desde la tercera semana de abril hasta finales de
noviembre, durante los meses de abril, mayo y junio se presenta intensas lluvias las
cuales durante el mes de julio se apaciguan dando paso al "veranillo de San Juan", el
cual concluye a principios de agosto, cuando las lluvias vuelven a reincidir hasta el
mes de noviembre.
Precipitacion
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Mes del año
Pre
cipi
taci
on (m
m)
Media (mm)Maxima 24h
Figura 4.3 Precipitación mensual Barranquilla.
4.1.3.Vientos
El aliciente del calor y de los 27.4 grados centígrados de temperatura de Barranquilla
son los vientos alisios del nordeste que llegan a la ciudad desde finales de noviembre
hasta los primeros días de abril, estos vientos hacen parte de las celebraciones de
velitas, navidad y año nuevo en Barranquilla. Entre febrero y marzo los vientos llevan
un nombre típico “brisas de carnaval”. Los vientos soplan suave en Noviembre y
Diciembre, con fuerza en Enero y Febrero, y luego decaen en Marzo y Abril.
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50
Los meses entre Mayo y Octubre, los vientos son suaves y su dirección predominante
es el Sureste.
4.1.4 Humedad media relativa
La atmósfera contiene siempre algo de agua en la atmósfera.. La capacidad de la
atmósfera para recibir vapor de agua se relaciona con los conceptos de humedad
absoluta y humedad relativa:
• humedad absoluta
Es la cantidad de agua presente en el aire por unidad de masa de aire seco. Es
un concepto que no influye en la comodidad humana.
• humedad relativa
Es el cociente en la humedad absoluta y la cantidad máxima de agua que
admite el aire por unidad de volumen. Se mide en tantos por ciento y está
normalizada de forma que la humedad relativa máxima posible es el 100%.
Una humedad relativa del 100% significa un ambiente en el que no cabe más agua. El
cuerpo humano no puede transpirar y la sensación de calor puede llegar a ser
asfixiante. Corresponde a un ambiente húmedo. Una humedad del 0% corresponde a
un ambiente seco. Se transpira con facilidad.
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Humedad Relativa %
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
0 2 4 6 8 10 12 14
Mes del año
Hum
edad
relti
va (%
)
Figura 4.4 Humedad relativa de la ciudad de Barranquilla.
De acuerdo a esta definición la humedad relativa de la ciudad de Barranquilla varia
entre el 75 - 83% en el año (estos no son los máximos y mínimos absolutos), se
considera en general que un sitio tiene una alta humedad cuando su humedad relativa
es superior al 50%.
4.1.5 Insolación
La insolación media mensual corresponde al promedio de la cantidad total de horas
con brillo solar registrada durante el periodo considerado. La ciudad presenta en
promedio 213 horas por mes de exposición al brillo solar en el año.
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Insolacion Horas medias
0
100
200
300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Meses
Hor
as
Figura 4.5 Horas de Insolación en la ciudad de Barranquilla
4.1.6 Hidrografía
Barranquilla presenta una afortunada situación geográfica ya que esta a orillas de la
desembocadura del Río Grande de la Magdalena y del Mar Caribe. Toda la parte
oriental es bañada por el Río, el cual abastece de agua a la ciudad, la parte norte esta
bañada por la Ciénaga de Mallorquín y el Mar Caribe, la ciudad también se comunica
con el río a través de los caños de La Ahuyama, de Los Tramposos, Veranillo, Las
Compañía y Mercado.
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53
4.2 Características Geométricas de las Piezas evaluadas
4.2.1 Bloque #10, unidad no estructural de concreto (Agrecon).
Dimensiones: 9x19x39cms Und/m2=12.5
Tabiques: a =2.2cm b =2.1cm Área promedio:196cm2
4.2.2 Bloque #15, unidad estructural de concreto (Agrecon).
Dimensiones: 14x19x39cms Und/m2=12.5
Nervios y Paredes:a =2.7cm b =2.8cm Área promedio:196cm2
40 cm
a
b
20 cm
a
b
40 cm
20 cm
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4.2.3 Ladriblock, unidad estructural de arcilla cocida (Lad. B/quilla).
Dimensiones: 12.5x20x40cms Und/m2=12.5
Tabiques: a =11.5cm b =9.7cm
Área promedio: 110cm2
4.2.4 Bloque #4, unidad no estructural de arcilla cocida (Lad B/quilla y Lad
Verona).
Dimensiones: 9x20x40cms Und/m2=12.5
Nervios y Paredes: a =5.6cm b =7.4cm
Área promedio:55.68cm2
20cm a
b
9cm
20cm
b
a
12.5cm
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55
4.3 Ensayo de Expansión por Humedad
Debido a la dificultad que presenta la realización del ensayo (la capacidad
volumétrica de la mufla era muy limitada) y a la baja disponibilidad de las maquina
de laboratorio solo se permitió ensayar dos tipos de piezas. Este ensayo se realizo en
el Instituto Tecnológico Metropolitano de Medellín ya que no se disponía de
maquinas autoclaves correctas para el ensayo en la ciudad de Barranquilla.
Como la mampostería estructural en arcilla cocida no esta muy desarrollada en la
región, el estudio se realizo sobre la pieza de mayor mercadeo en la ciudad de
Barranquilla, el ladrillo #4 estándar por su economía y propiedades, es el de mayor
venta en la ciudad. Esta pieza no estructural de perforación horizontal, es utilizada
principalmente en muros interiores tabiques exteriores, jardineras y divisiones para
cualquier tipo de edificación. Se tomaron muestra de las Ladrilleras B/quilla y
Verona, empresas de producción tecnificada y de buena estabilidad económica. Las
piezas son elaboradas por extrusión con demás procesos de fabricación muy
similares.
La siguiente es una tabla resumen del ensayo de expansión por humedad, la cual
muestra los coeficientes de expansión por humedad determinados en laboratorio para
3. Abrams, D.P., A Set of Classnotes for a Course in: Masonry Structures, The Masonry Society, Boulder, CO, 1991.
4. ASTM C 920-01, Standard Guide for Use of Elastomeric Joint Sealants, Annual Book of Standards, Vol. 04.07.
5. Beall C., "Sealant Joint Design", Water on Exterior Building Walls: Problems and Solutions, ASTM STP 1107, T.A. Schwartz, Ed., ASTM, Phila., 1991.
6. "Building Movements and Joints", Portland Cement Association, 1982.
7. BIA, Technical Notes 18 and 18ª
8. Young, J.E., and Brownell, W.E., "Moisture Expansion of Clay Products", Journal of the American Ceramic Society, Vol. 42, No. 12, 1959, pp. 571-581.
9. "Shrinkage Characteristics of Concrete Masonry Walls", Housing Research Paper No. 34, Housing and Home Finance Agency, April 1954.
10. http://www.itm.edu.co/Informe_CFMM_1parte.pdf
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ANEXOS
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ANEXO I
ENSAYO DE CONTRACCIÓN LINEAL DE SECADO NTC 4072
(ASTMC426)
La primera vez que se pudo realizar en el país el ensayo de contracción lineal por
secado para unidades de mampostería de concreto se logro en el año 2000 por un
grupo de investigación del ITM (instituto Tecnológico Metropolitano de
Medellín),sobre una pequeña muestra de productores en la región Ubara. Según la
información suministrada por la ICPC, la realización del ensayo no se había logrado
montar en el país por la exquisitez de los procedimientos y las características de los
aparatos involucrados en el ensayo.
Actualmente el ITM se encuentra desarrollando una investigación para las Normas
Sismo Resistentes Colombianas, la cual tiene como fin definir las característica de
expansión y contracción de la mampostería en toda Colombia.
I.1 Objeto de estudio de la CLS
Para esta investigación, el estudio de la CLS es de gran interés, debido a la carencia
de información de esta característica para los bloques producidos en la Costa
Atlántica. Como se ha expuesto en el presente trabajo de investigación, la CLS es la
responsable en mayor medida de los daños producidos en los muros de bloque de
hormigón.
I.2 Ecuaciones de corrección de lecturas
El equipo de medida especificado en la norma, permite la corrección por temperatura
del material y del laboratorio, con el objeto de comparar las medidas realizadas. La
MIC 2004 - I - 16
corrección por temperatura se realiza con base en una temperatura de referencia de
23.4ºC y el coeficiente de expansión térmica característico del material.
La corrección por temperatura se realiza con base en las siguientes ecuaciones:
Temperatura del material:
Lx=L-(T-23.4)*G*km
Donde:
Lx: lectura corregida por temperatura del material (mm)
L: lectura tomada del aparato (mm)
T : temperatura a la cual se tomo la medida del aparato (oC)
G: Longitud sobre la cual se determina el cambio de longitud (longitud de galga”)(mm)
Km: 8.1*10-6 (mm/(mm* oC)) para hormigón
7.2*10-6 (mm/(mm* oC)) para arcillas (tomado de ACI 530/95)
Temperatura del laboratorio:
Rx=R-(T-23.4)*G*kr
Donde:
Rx: lectura corregida por temperatura del material (mm)
R: lectura tomada del aparato (mm)
Kr: 1.3*10-6 (mm/(mm* oC))
Calculo del cambio efectivo de longitud:
∆L=(L1-R1)-(Lx-Rx)
Donde:
∆L: Cambio de longitud
L1: Primera medida realizada con el extensómetro sobre el espécimen, con
MIC 2004 - I - 16
corrección de temperatura
R1:Primera medida realizada en la barra de referencia, con corrección por
temperatura
Lx: Medida x, realizada sobre el espécimen, con corrección por temperatura
Rx: Medida x correspondiente a Lx, realizada sobre la barra de referencia, con
corrección de temperatura
Cálculo del coeficiente de expansión/contracción
GLC 100*(%) ∆
=
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ANEXO II
ENSAYO DE EXPANSION POR HUMEDAD
En el país el ensayo es muy poco el trabajo que se ha realizado sobre la expansión por
humedad de la cerámica, solo 2 investigaciones como trabajos de tesis en la
Universidad Nacional se han realizado, una en Bogota y otra en Medellín.
El único laboratorio que tiene implementado y que además ofrece el servicio a sector
privado para la prueba de expansión por humedad en piezas cerámicas es el
laboratorio del ITM. Actualmente el ITM se encuentra desarrollando una
investigación para las Normas Sismo Resistentes Colombianas, la cual tiene como fin
definir las característica de expansión y contracción de la mampostería en toda
Colombia; además las NTC encargaron a este instituto de presentarles un borrador del
método para la determinación de la expansión por humedad, para ser incorporado
dentro de estas normas.
Propuesta de norma NTC, Cerámicos: Método para la determinación de la
expansión por humedad
1. Objeto
1.1. Esta norma establece el procedimiento para determinar la expansión total y
potencial por humedad de unidades de mampostería cerámicas, bajo condiciones
específicas de ensayo por métodos acelerados.
1.2. La expansión total y potencial es útil para determinar el espaciamiento de las
juntas de expansión de los muros de mampostería construidos con unidades de arcilla,
con el fin de evitar el daño arquitectónico y estructural, así como para prevenir la
MIC 2004 - I - 16
interacción indeseada de los muros con otros elementos estructurales y no
estructurales.
1.3. Los procedimientos descritos en esta norma, cubren el ensayo de unidades
completas, y como método alternativo, la utilización de especimenes obtenidos por
corte (probetas)
1.4. Esta norma es útil para la determinación de la expansión por humedad de
productos cerámicos diferentes a las unidades de mampostería.
2. Normas que deben consultarse:
NTC 1000, Metrología, Sistema Internacional de Unidades (ISO 1000)
3. Terminología
3.1. Expansión por humedad. Es el cambio de dimensión lineal en una dirección
determinada del espécimen, debido a la hidratación de sus constituyentes, la cual no
es reversible bajo las condiciones normales de trabajo de las unidades cerámicas una
vez que son ensambladas en el muro. La expansión por humedad, se desarrolla de
forma lenta a través de los años, en las unidades de mampostería bajo condiciones de
exposición ambiental normal.
3.2. Expansión total. Cambio de dimensión del espécimen en una dirección
determinada, desde el momento que es extraído del horno, hasta el tamaño máximo
que alcanza al ser sometido al ensayo de expansión.
3.3. Expansión potencial. Cambio de dimensión en una dirección determinada que
aún falta por desarrollarse en el espécimen, desde el momento en que es recibido en
el laboratorio para el ensayo, hasta la dimensión máxima que se alcanza luego de ser
sometido al ensayo de expansión.
MIC 2004 - I - 16
3.4. Recocido. Proceso por el cual el espécimen es sometido a un
tratamiento de temperatura a 600oC +-25oC, con el fin de reproducir las
condiciones dimensionales del cuerpo cerámico en el momento de salida del
horno de fabricación.
4. Instrumento de medida
Los instrumentos de medida para la determinación de la expansión total y potencial,
deben estar diseñados de tal forma que permitan o proporcionen, las condiciones
descritas en los numerales 4.1.1 a 4.1.4
4.1.1 El instrumento de medida debe permitir el contacto efectivo con el espécimen,
de tal forma que se garantice la exactitud de las mediciones y su reproducibilidad. Se
recomienda el uso de instrumentos de medida cuyo medio de contacto con el
espécimen sea un cono sólido metálico, con inclinación respecto a su eje de simetría
de 30o, tal como se muestra en la figura 1.
Figura II.1. Equipo de medida (Extensometro Humbolt, Precisión 0.002mm) y
cavidad de contacto del instrumento de medida con el espécimen.
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4.1.2 El instrumento de medida debe consistir de un micrómetro de dial u otro
dispositivo de lectura, con una precisión de 0.002mm, graduado para lecturas con
incrementos de 0.002mm, en cualquier rango de 0.025mm, y de 0.005mm en
cualquier rango de 0.250mm
4.1.3 El instrumento de medida debe estar provisto de un dispositivo de referencia
normalizado que permita realizar las correcciones por temperatura del espécimen y
del laboratorio
4.1.4 El instrumento de medida debe estar capacitado para realizar mediciones en un
rango suficientemente extenso, de tal forma que permita la determinación de cambios
pequeños de longitud.
4.2 Tanque de ebullición.
4.2.1. El tanque de ebullición debe ser de un material resistente al calor, con
suficiente capacidad para albergar la muestra completa. Durante el ensayo, el tanque
de ebullición debe garantizar una sumergencia mínima de 50mm de todas las
muestras.
4.2.2. El tanque, puede ser o no equipado con un sistema propio de generación de
calor, el cual debe ser de tipo eléctrico.
4.2.3. El agua del tanque debe ser cambiada luego de cada ensayo.
4.3 Cámara de enfriamiento
4.3.1. La cámara de enfriamiento debe tener volumen suficiente para contener la
muestra completa. Debe ser de cierre hermético, equipada con una bandeja de vidrio
de borosilicato que contiene una solución saturada a 50°C de cloruro de calcio como
MIC 2004 - I - 16
desecante. El área de exposición de solución desecante debe ser de mínimo 600cm2
por cada 0.25m3 de volumen de la cámara de enfriamiento.
4.4 Horno eléctrico
4.4.1. El horno eléctrico debe ser capaz de alcanzar 600oC con una velocidad máxima
de 300oC/h, estar provisto con un control de temperatura con una precisión de +-15oC
y con capacidad suficiente para contener la muestra completa.
4.5 Estufa eléctrica de secado
4.5.1. La estufa eléctrica de secado debe tener capacidad suficiente para albergar la
muestra completa y sostener una temperatura de 60oC +-5oC por 48h.
4.6 Esmalte cerámico
4.6.1. El esmalte cerámico debe ser del tipo utilizado en decoración artesanal de
cerámicos, capaz de alcanzar un grado aceptable de compacidad, luego de ser
sometido al proceso de recocido con el espécimen.
4.7 Broca de punto (broca de centro)
4.7.1 La broca de centro (broca de punto), debe ser adecuada para que la perforación
resultante en el espécimen se adecue a la forma específica de la punta de acople del
instrumento de medida.
5. Especimenes de ensayo
5.1 Piezas completas
5.1.1 Unidades perforadas
5.1.1.1 Se deben ensayar mínimo una muestra de 5 unidades completas, tomadas al
azar del lote de producción, del material despachado a la obra o en edificaciones bajo
estudio, en el sitio que designe el profesional a cargo.
MIC 2004 - I - 16
5.1.1.2 En caso de que los espesores de los tabiques y las paredes del espécimen
superen los 30mm, se debe ensayar mediante lo establecido en el numeral 5.2.
5.2 Piezas producto de corte (probetas).
5.2.1 Cuando se determine la utilización de piezas obtenidas mediante corte
(probetas), se deben utilizar 5 especimenes, cada uno obtenido de una unidad
completa diferente, mediante un proceso de corte en húmedo.
5.2.2 Las probetas deben ser parealelepípedos rectos rectangulares, cuyas
dimensiones deben estar comprendidas ente 200 a 300 mm de longitud y 30
a 70 mm de ancho. El espesor de las probetas, será el espesor de la pared de la unidad
que se corta, con un máximo de 30mm.
6. Preparación de los especimenes
6.1. Perforación de unidades completas y probetas
6.1.1. Los especimenes se perforan con la broca de centro (broca de punto), sobre dos
caras paralelas, con dos perforaciones por cara, ubicadas con la ayuda de la barra
guía. Las perforaciones se deben ubicar sobre la línea media de cada cara de la unidad
en la dirección bajo estudio.
Nota 6 . La barra guía es un dispositivo que permite establecer de forma aproximada la
longitud de sobre la cual se realizará la lectura de deformación. La barra guía puede ser
fabricada en cualquier material suficientemente rígido que permita establecer el sitio de
la perforación que servirá de acople a las dos puntas de acople del instrumento de
medida. Algunos instrumentos de medida pueden no requerir del uso de la barra guía.
6.1.2. Algunos tipos de especimenes, debido a la presencia de estrías, acanaladuras y
otras formas de irregularidad superficial, pueden presentar dificultades para acoplar el
MIC 2004 - I - 16
instrumento de medida. En esos casos, se permite que las perforaciones sean ubicadas
convenientemente sobre sitios lisos que permitan el acople adecuado del instrumento
de medida.
6.1.3 En caso de que la medida se realice por fuera del eje medio longitudinal de las
caras, en el informe se debe registrar la posición del eje de medida escogido.
6.1.4. En caso de requerirse refrigeración para la realización de la perforación con la
broca de punto, solo se permite el uso de agua.
6.2. Aplicación del esmalte cerámico
6.2.1. Las perforaciones obtenidas por medio de la broca de punto, se limpian con la
ayuda de un cepillo suave de cerdas y se aplica el esmalte con un pincel delgado que
permita que el esmalte ingrese totalmente sobre las caras de la perforación.
6.2.2. La perforación, se recubre de mínimo dos capas de esmalte cerámico.
6.3. Determinación de la longitud de medida (G)
6.3.1. La longitud de medida de la expansión, se determina por medio de un
calibrador, con una precisión de 0.5mm, para cada cara de cada espécimen.
7. Secado inicial para determinación de expansión potencial
7.1. Cuando se requiere de la determinación de la expansión potencial por humedad,
los especimenes, luego de ser preparados, son sometidos a un proceso de secado a
60°C +-5°C por un período de tiempo de 48h en la estufa eléctrica de secado.
7.2. Luego del período inicial de secado, los especimenes son retirados de la estufa
eléctrica y son colocados dentro de la cámara de enfriamiento hasta que alcanzan la
temperatura del ambiente.
MIC 2004 - I - 16
7.3. Se pueden realizar medidas a temperaturas diferentes de la ambiente, toda vez
que se realicen las correcciones adecuadas de acuerdo con las ecuaciones (1) y (2).
7.4. Se retira cada espécimen de la cámara de enfriamiento, registrando
inmediatamente la lectura con el instrumento de medida (L) y la lectura acompañante
de la barra de referencia (R). Para cada cara, se realizan dos lecturas consecutivas
girando 180° la posición del medidor.
7.5. La corrección por temperatura y por barra de referencia de las medidas se realiza
de acuerdo a las ecuaciones (1) y (2). Se registran las medidas corregidas para el
medidor como L2 y para la barra de referencia como R2.
7.6. Los especimenes son luego sometidos al procedimiento descrito en 8
8. Determinación de la expansión total
8.1. Los especimenes son sometidos al proceso de recocido a 600+-25°C, por un
tiempo de 6h dentro del horno eléctrico. Los especimenes se dejan enfriar dentro del
horno. Cuando la temperatura ha descendido hasta alcanzar entre 110 a 150°C, los
especimenes se retiran del horno eléctrico hacia la cámara de enfriamiento, hasta que
alcancen la temperatura ambiente.
8.2. Se retiran cada espécimen de la cámara de enfriamiento, registrando
inmediatamente la lectura con el instrumento de medida (L), la lectura acompañante
de la barra de referencia (R), la temperatura del material (Tm) y la temperatura del
laboratorio (Tl). Para cada cara, se realizan dos lecturas consecutivas girando 180° la
posición del medidor.
MIC 2004 - I - 16
8.2. La corrección por temperatura y por barra de referencia de las medidas se realiza
de acuerdo a las ecuaciones (1) y (2). Se registran las medidas corregidas para el
medidor como L1 y para la barra de referencia como R1.
8.3. Los especimenes se introducen en el baño de ebullición, por un período de 24+-
0.5h, luego del cual se retiran y se dejan enfriar hasta temperatura ambiente.
8.4. Los especimenes se deben medir inmediatamente logran la temperatura ambiente
o una temperatura adecuada para realizar la operación.
8.5. Se toma cada espécimen, registrando cada lectura del instrumento de medida
(L3) y la lectura acompañante de la barra de referencia (R3), la temperatura del
material (Tm) y la temperatura del laboratorio (Tl). Para cada cara, se realizan dos
lecturas consecutivas girando 180° la posición del medidor.
8.6. La corrección por temperatura y por barra de referencia de las medidas se realiza
de acuerdo a las ecuaciones (1) y (2). Se registran las medidas corregidas para el
medidor como L3 y para la barra de referencia como R3.
9. Cálculos
9.1 Corrección por temperatura del material
9.1.1. La corrección por temperatura del material, se realiza por medio de la
ecuación (1):
Lx=L-(Tm-23.4)*G*km
Donde :
Lx: lectura corregida por temperatura del material (mm)
L: lectura del instrumento de medida (mm)
Tm: temperatura a la cual se tomo la lectura con el instrumento de medida (oC)
MIC 2004 - I - 16
G: Longitud sobre la cual se determina el cambio de longitud (mm)
Km: 7.2*10-6 (mm/mm* oC)
9.2. Corrección por temperatura del laboratorio:
9.2.1. La corrección por temperatura del laboratorio, se realiza de acuerdo con la
ecuación (2):
Rx=R-(Tl-23.4)*G*kr
Donde,
Rx: lectura corregida por temperatura del material (mm)
R: lectura tomada del aparato (mm)
Tl: Temperatura del laboratorio en el momento de la determinación de R (°C)
Kr: 1.3*10-6 (mm/mm* °C). Acero invar..
9.3. Expansión total
9.3.1. El cambio de longitud total (ALtp), se calcula como el promedio de los valores
individuales para cada cara del espécimen obtenidos mediante la ecuación (3).
∆L=(L1-R1)-(L3-R3)
Donde:
∆L: Cambio de longitud
L1: Medida realizada con el extensómetro sobre el espécimen, con corrección de
temperatura (mm)
R1: Medida realizada en la barra de referencia, con corrección por Temperatura (mm)
L3: Medida x, realizada sobre el espécimen, con corrección por temperatura (mm) , luego
del tratamiento en el aunque de ebullición.
MIC 2004 - I - 16
R3: Medida correspondiente a L3, realizada sobre la barra de referencia, con corrección
de temperatura (mm).
El Cálculo de la expansión total de cada espécimen, se determina por la ecuación (4).
GL
E tpt
100*(%)
∆=
Donde,
Et(%): Expansión total del espécimen.
�lp: Cambio de longitud de una de las medidas de un espécimen. (mm)
9.3.2. La expansión total, se reporta como el promedio de los valores individuales de
expansión total de la muestra, aproximada a 0.001% mas cercano.
9.4 Expansión potencial
9.4.1 El cambio de longitud potencial (�Lpp), se calcula como el promedio de los
valores individuales para cada cara del espécimen obtenidos mediante la ecuación
(5).
∆L=(L2-R2)-(L3-R3)
Donde,
Dlp: Cambio de longitud de una de las medidas de un espécimen. (mm)
L2: Medida realizada sobre el espécimen, con corrección por temperatura (mm), luego
del proceso de recocido
R2: Medida acompañante de L2, realizada sobre la barra de referencia, con corrección de
temperatura (mm)
9.4.2. El cálculo de la expansión potencial para un espécimen, se determina mediante
la ecuación (6)
MIC 2004 - I - 16
GL
E ppP
100*(%)
∆=
Donde,
Ep(%): Expansión potencial de un espécimen
�lpp: promedio de los valores individuales para cada espécimen (mm)
9.4.3. La expansión potencial, se reporta como el promedio de los valores
individuales de expansión total de la muestra, aproximada a 0.001% mas cercano.
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ANEXO III
Ensayos de expansión en unidades de arcilla
2.1 Análisis normativo
Para la realización del ensayo de expansión en arcillas se consultó una amplia
bibliografía que incluyó las normas ASTM, ISO, UNE y NTC.
12.2.1.1 Normas Técnicas Colombianas
La NTC 4017 para muestreo y ensayo de unidades de mampostería de arcilla, no
incluye dentro de su texto un procedimiento para determinar la expansión de las
unidades, a pesar de que los documentos de referencia para la norma, las ASTM,
incluyen solo un bosquejo de ensayo de expansión.
12.2.1.2 Normas ASTM
La norma ASTM C67, en la sección 13, incluye el procedimiento básico para la
realización del ensayo de expansión.
A diferencia de otras normas consultadas, la norma ASTM no contiene detalles que
permitan considerarla como un método estándar para realizar el ensayo de expansión.
Esto se debe principalmente a que la norma solo establece las condiciones de
variación de temperatura y de humedad relativa para la realización de las medidas, y
no detalla en el procedimiento la preparación previa de las unidades respecto al grado
de expansión al momento del ensayo.
En forma general, el procedimiento descrito en la norma, solo cubre los aspectos
ambientales para la realización de las medidas y los rangos de precisión del aparato
de medida, limitándolo incluso a modelos de medidores no utilizados actualmente.
MIC 2004 - I - 16
Respecto a las condiciones de regularidad de las muestras, establece que se debe
remover por corte todos los grabados profundos en los extremos de las piezas.
La norma establece de manera confusa la posición para los insertos de medida,
interpretándose la posición que se muestra en la figura 27, sobre las cara extremas del
espécimen, de manera similar al ensayo de expansión de cemento Portland por medio
de autoclave.
Figura III.1. Orientación de las medidas para el ensayo de expansión según la ASTM
El tamaño de muestra no se encuentra definido en ninguna de las secciones de la
norma.
Descripción Características Observaciones Equipo
Precisión 0.001mm Con corrección externa en barra de referencia
tipo Asientos esféricos Marco metálico Tamaño de Muestra
No especificado
Preparación del Espécimen
Eliminación texturas profundas en los extremos por aserrado
Insertos de apoyo del aparato
Esferas de acero fijadas en perforación con cemento aluminoso
Perforaciones con broca de carburoid.
Procedimiento de Ensayo
No descrito
Ambiente Ambiente controlado en +-2F y +-5% HR.
No especifica claramente proceso de recocido de otras normas
Cálculos No especifica
Tabla III.1. Resumen de características de la Norma ASTM C67 para el ensayo de
expansión
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12.2.1.3 Norma ISO I0545-IO
En su alcance este borrador de norma ISO, establece su utilización para baldosas
cerámicas (“tile”) o azulejos y describe un procedimiento coherente para la
realización de toda la prueba.
Descripción
Características Observaciones
Equipo de medida
Precisión
0.01mm Con corrección externa en barra de referencia
Tipo Marco metálico Tamaño de muestra
5 baldosines completos
Preparación del espécimen
Corte permitido si no cabe la muestra en el marco con dimensiones mínimas de 100x35mm con el espesor del baldosín
Para baldosines extruídos, se deben realizar los cortes en dirección de la extrusión.
Insertos de apoyo del aparato
No especifica
Procedimiento de ensayo
Recocido (2 horas a 550+-15 oC) y tratamiento en agua hirviente a presión atmosférica por 24h.
Ambiente Medidas realizadas a temperatura ambiente.
No especifica rangos de variación
Cálculos Sólo expansión total. Tabla III.2. Resumen de características de la Norma ISO I0545-I0 para el ensayo de
expansión por humedad
12.2.1.4 Norma UNE 036 (propuesta)
El documento, incluye un procedimiento completo para la realización del ensayo de
expansión, desarrollado por medio del uso de un autoclave para efectuar la expansión
acelerada de las unidades de arcilla.
El autoclave es sostenido a 10 bares (0.1MPa) de presión interna a (180ºC), por 5
horas, asegurando una atmósfera saturada de vapor de agua.
El método de ensayo, comprende la determinación de la expansión total y la
MIC 2004 - I - 16
expansión potencial de la muestra, esta última, calculada como la expansión no
desarrollada aún, la cual alcanzarán los especimenes desde el momento del ensayo
hasta la expansión total.
Descripción Características Observaciones Equipo de medida Precisión
0.01mm No hace referencia a la barra externa de corrección
tipo No especificado Tamaño de muestra
6 probetas Paralelepípedo recto, rectangular, obtenido por corte en húmedo de la pieza
Preparación del espécimen
Inserto esférico en los extremos de la probeta. Probetas con dimensiones mínimas de 200- 220x40-60xespesor de la pieza, máximo 30mm
Insertos de apoyo del aparato
No especifica
Perforación con fresa de esmeril
Procedimiento de ensayo
Recocido (4 horas a 600oC) y tratamiento en autoclave a 180ºC, 10 bares por 5 horas
Ambiente
Medidas realizadas a temperatura ambiente.
No especifica rangos de variación
Cálculos Expansión potencial y expansión total Tabla III.3 Resumen de características de la Norma UNE 67-036 para el ensayo de
expansión por humedad
12.2.1.5 Norma UNE 67-036-1999.
La norma UNE 67-036 de 1999, reemplazó la norma experimental nomenclada con el
mismo numero, correspondiente a 1994.
La nueva versión de la norma, incluye la ampliación de detalles de procedimiento
para la realización del ensayo y la eliminación del uso del autoclave, reemplazándolo
por un dispositivo que permita mantener agua hirviendo durante 24h a presión
atmosférica.
MIC 2004 - I - 16
Adicionalmente, se incrementó la precisión requerida para el instrumento de medida,
de 0.01mm a 0.002mm y el proceso de secado previo para obtener el cálculo de la
expansión potencial.
Descripción Características Observaciones Equipo de medida
Precisión
0.002mm No hace referencia a la barra externa de corrección
tipo No especificado Tamaño de muestra
6 probetas Paralelepípedo recto, rectangular, obtenido por corte en húmedo de la pieza.
Preparación del espécimen
Inserto esférico en los extremos de la probeta. Probetas con dimensiones mínimas de 200- 300x30-70xespesor de la pieza, máximo 30mm.
Insertos de apoyo del aparato
Cavidades semiesféricas para acople del aparato de medida.
Procedimiento de ensayo
Recocido (6 horas a 600oC) y tratamiento en agua hirviendo por 24h
Ambiente
Medidas realizadas a la misma temperatura ambiente
No especifica rangos de variación
Cálculos
Expansión potencial y expansión total
Tabla III.4. Resumen de características de la Norma UNE 67-036-1999 para el ensayo de
expansión por humedad
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Anexo IV
(Informativo)
1. General
1.1 La expansión por humedad es un fenómeno no reversible bajo las condiciones
normales de trabajo de muros de mampostería. El efecto de la expansión por
humedad, usualmente es mal diagnosticado y sus efectos son atribuidos a otro tipo de
causas estructurales y no estructurales.
1.2 El procedimiento descrito por la norma sobre unidades completas, es preferible
que el realizado sobre probetas, debido a que la distribución de masa y la geometría
de los especimenes, presenta un efecto global en la expansión por humedad que no es
reproducible sobre probetas obtenidas mediante corte.
2 Interpretación de resultados.
2.1 Se considera que valores de expansión total superiores a 0.065%, requieren
consideraciones especiales de diseño de juntas y refuerzo longitudinal.
2.2 Valores altos de expansión, usualmente se encuentran asociados a
problemas de combinación de materias primas y temperaturas bajas de cocción.
2.3 Los valores de la expansión por humedad, pueden variar de acuerdo a la dirección
de determinación, si esta es paralela o perpendicular a la dirección de extrusión.
Igualmente, para iguales materias primas y procesos de producción, los valores de
expansión por humedad pueden diferir si los especimenes son obtenidos mediante
extrusión, prensado en seco o prensado en húmedo.
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Anexo V
1. Granulometría Arena
En la tabla V.1 se muestra la curva granulométrica y los limites de la norma de la
arena utilizada por la planta de fabricación. Como se puede observar la arena no
cumple con la norma NTC (ASTM C-144 93) debido a que se sale un poco del límite
superior al ser graficada (grafica V.1), pero su comportamiento es satisfactorio y
proporciona muy buenos resultados.
La grafica V.1 muestra las propiedades más importantes obtenidas en laboratorio:
ANALISIS GRANULOMETRICO MUETSRA: ARENA-LOMA CHINA (OCHOA) DESDE 01-Ago-03 NORMAS: NTC2240
Tipo N 3 05-oct 7 14.1 55.0 2.15% Tipo N 3 05-oct 28 19.8 78.2 1.30% Tipo S 3 03-oct 7 29.0 114.6 1.90% Tipo S 3 03-oct 28 34 131.8 1.70%
Tabla V.3 Resistencia a compresión cubos de mortero.
4. Ensayo Tensión de Briquetas
Los resultados de este ensayo se resumen en la tabla V.4.
TIPO DE MORTERO EDAD (Días) Resistencia (kgcm2) Intermedio N-O 28 6.23
Tipo N 28 7.97 Tipo S 28 13.78
Tabla V.4 Resultado de ensayo de tracción sobre briquetas de mortero.
MIC 2004 - I - 16
Anexo VI Ensayos de unidades, primas y muretes de mampostería
1. Ensayo de expansión por humedad
LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Ensayo:Determinación de la expansión total de unidades de arcilla Fecha de recepción de muestraOctubre 1 de 2003
SolicitanteBarranquilla Referencia de la unidadnn Verona
Fecha de inicio del ensayoOctubre 20 de 2003 Espac. entre asientos (G) 250mm Qt 1,30E-06mm/mm C Qc 7,20E-06mm/mm C
Lectura luego de recocido Temperatura de la cámara 24,5oC Temperatura del laboratorio 24,5oC fecha: Noviembre 13 de 2003 Espécimen L Verona 1Localización de medida cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 9746 6086 9750 6088 9360 6082 9414 6082lectura corregida (1/1000 mm) 9744,0 6085,6 9748,0 6087,6 9358,0 6081,6 9412,0 6081,6 Espécimen L Verona 2Localización de medida cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 6694 6088 6694 6088 6950 6090 6962 6090lectura corregida (1/1000 mm) 6692,0 6087,6 6692,0 6087,6 6948,0 6089,6 6960,0 6089,6 Espécimen L Verona 3Localización de medida cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 10430 6090 10498 6088 7122 6088 7122 6088lectura corregida (1/1000 mm) 10428,0 6089,6 10496,0 6087,6 7120,0 6087,6 7120,0 6087,6 Espécimen L Verona 4Localización de medida cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 8976 6084 8982 6088 8310 6086 8312 6086lectura corregida (1/1000 mm) 8974,0 6083,6 8980,0 6087,6 8308,0 6085,6 8310,0 6085,6 Espécimen L Verona 5Localización de medida cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 8470 6080 8472 6092 6690 6088 6680 6088lectura corregida (1/1000 mm) 8468,0 6079,6 8470,0 6091,6 6688,0 6087,6 6678,0 6087,6 L Verona 6Localización de medida cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 6184 6090 6180 6088 7966 6090 7962 6090lectura corregida (1/1000 mm) 6182,0 6089,6 6178,0 6087,6 7964,0 6089,6 7960,0 6089,6
MIC 2004 - I - 16
Lectura luego de baño hirviente
Temperatura del material 25oC Temperatura del 24,5oC fecha : Noviembre 14 de 2003 Espécimen L Verona 1Localización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 9732 6086 9734 6082 9018 6088 9020 6080 14,90 10,90 348,90 392,90 lectura corregida (1/1000 9729,1 6085,6 9731,1 6081,6 9015,1 6087,6 9017,1 6079,6 Expansión promedia (1/1000) 191,90 Espécimen L Verona 2Localización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 6668 6088 6664 6090 6910 6090 6918 6084 26,90 32,90 40,90 38,90 lectura corregida (1/1000 6665,1 6087,6 6661,1 6089,6 6907,1 6089,6 6915,1 6083,6 Expansión promedia (1/1000) 34,90 Espécimen L Verona 3Localización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 10392 6090 10394 6084 7112 6090 7092 6090 38,90 100,90 12,90 32,90 lectura corregida (1/1000 10389, 6089,6 10391, 6083,6 7109,1 6089,6 7089, 6089,6 Expansión promedia (1/1000) 46,40 Espécimen L Verona 4Localización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 8930 6086 8946 6084 8252 6090 8264 6084 48,90 32,90 62,90 46,90 lectura corregida (1/1000 8927,1 6085,6 8943,1 6083,6 8249,1 6089,6 8261,1 6083,6 Expansión promedia (1/1000) 47,90 Espécimen L Verona 5Localización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 8460 6086 8460 6088 6668 6088 6666 6088 16,90 8,90 22,90 14,90 lectura corregida (1/1000 8457,1 6085,6 8457,1 6087,6 6665,1 6087,6 6663,1 6087,6 Expansión promedia (1/1000) 15,90 Espécimen L Verona 6Localización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 6152 6086 6154 6086 7906 6088 7918 6086 28,90 24,90 58,90 40,90 lectura corregida (1/1000 6149,1 6085,6 6151,1 6085,6 7903,1 6087,6 7915,1 6085,6 Expansión promedia (1/1000) 38,40
Resultado de la muestra Expansión promedia 62,57
Expansión total (%) 0,025
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LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Ensayo:Determinación de la expansión total de unidades de arcilla Fecha de recepción de muestraOctubre 1 de 2003
SolicitanteBarranquilla Referencia de la unidadnn rotulada en laboratorio
Fecha de inicio del ensayoOctubre 20 de 2003 Espac. entre asientos (G) 250mm Qt 1,30E-06mm/mm C Qc 7,20E-06mm/mm C
Lectura luego de recocido Temperatura de la cámara 25oC Temperatura del laboratorio 25oC fecha: Noviembre 9 de 2003 Espécimen L1BLocalización de medida Cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 7024 6096 7098 6108 9980 6102 9982 6102lectura corregida (1/1000 mm) 7021,1 6095,5 7095,1 6107,5 9977,1 6101,5 9979,1 6101,5 Espécimen L2BLocalización de medida cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 6854 6088 6852 6096 6592 6096 6592 6084lectura corregida (1/1000 mm) 6851,1 6087,5 6849,1 6095,5 6589,1 6095,5 6589,1 6083,5 Espécimen L3BLocalización de medida cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 7768 6082 7772 6098 8384 6082 8389 6084lectura corregida (1/1000 mm) 7765,1 6081,5 7769,1 6097,5 8381,1 6081,5 8386,1 6083,5 Espécimen L4BLocalización de medida cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 8182 6090 8176 6092 3330 6090 3328 6088lectura corregida (1/1000 mm) 8179,1 6089,5 8173,1 6091,5 3327,1 6089,5 3325,1 6087,5
MIC 2004 - I - 16
Lectura luego de baño hirviente
Temperatura del material 25oC Temperatura del 25oC fecha : Noviembre 10 de 2003 Espécimen L1BLocalización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 6974 6080 6988 6084 9940 6090 9936 6092 34,00 86,00 28,00 36,00 lectura corregida (1/1000 6971,1 6079,5 6985,1 6083,5 9937,1 6089,5 9933,1 6091,5 Expansión promedia (1/1000) 46,00 Espécimen L2BLocalización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 6628 6078 6652 6072 6538 6072 6556 6070 216,00 176,00 30,00 22,00 lectura corregida (1/1000 6625,1 6077,5 6649,1 6071,5 6535,1 6071,5 6553,1 6069,5 Expansión promedia (1/1000) 111,00 Espécimen L3BLocalización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 7736 6072 7746 6080 8204 6084 8206 6084 22,00 8,00 182,00 183,00 lectura corregida (1/1000 7733,1 6071,5 7743,1 6079,5 8201,1 6083,5 8203, 6083,5 Expansión promedia (1/1000) 98,75 Espécimen L4BLocalización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 8152 6092 8166 6086 3156 6076 3160 6092 32,00 4,00 160,00 172,00 lectura corregida (1/1000 8149,1 6091,5 8163,1 6085,5 3153,1 6075,5 3157,1 6091,5 Expansión promedia (1/1000) 92,00
Resultado de la muestra Expansión promedia 86,94
Expansión total (%) 0,035
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LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Ensayo:Determinación de la expansión total de unidades de arcilla Fecha de recepción de muestraOctubre 1 de 2003
SolicitanteBarranquilla Referencia de la unidadnn Barranquilla
Fecha de inicio del ensayoOctubre 20 de 2003 Espac. entre asientos (G) 250mm Qt 1,30E-06mm/mm C Qc 7,20E-06mm/mm C
Lectura luego de recocido Temperatura de la cámara 25oC Temperatura del laboratorio 25oC fecha: Noviembre 9 de 2003 Espécimen L Barranquilla 1Localización de medida Cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 6880 6090 0 0 7110 6078 0 0lectura corregida (1/1000 mm) 6877,1 6089,5 -2,9 -0,5 7107,1 6077,5 -2,9 -0,5 Espécimen L Barranquilla 2Localización de medida cara 1 cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 8436 6086 0 0 8484 6082 0 0lectura corregida (1/1000 mm) 8433,1 6085,5 -2,9 -0,5 8481,1 6081,5 -2,9 -0,5
Lectura luego de baño hirviente Temperatura del material 25oC Temperatura del 25oC fecha : Noviembre 10 de 2003 Espécimen L Barranquilla 1Localización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 6842 6078 0 0 7058 6078 0 0 26,00 0,00 52,00 0,00 lectura corregida (1/1000 6839,1 6077,5 -2,9 -0,5 7055,1 6077,5 -2,9 -0,5 Expansión promedia (1/1000) 19,50 Espécimen L Barranquilla 2Localización de medida cara 1 cara 2 Expansión acumulada por medida, por cara Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Cara 1 cara 2 lectura (1/1000 mm) 8370 6090 0 0 8432 6086 0 0 70,00 0,00 56,00 0,00 lectura corregida (1/1000 8367,1 6089,5 -2,9 -0,5 8429,1 6085,5 -2,9 -0,5 Expansión promedia (1/1000) 31,50
Resultado de la muestra Expansión promedia (1/1000)mm 25,50
Expansión total (%) 0,01
MIC 2004 - I - 16
2. Ensayo de contracción lineal por secado Ensayo:Determinación de la contracción lineal por secado en
unidades de concreto para mampostería, NTC 4072 Formato: ASTM C426Fecha de recepción de muestraSep-29-2003
SolicitanteJuan Carlos Caez Referencia del bloqueBloque 14*19*39
Fecha de inicio del ensayo8 de octubre de 2003 Espac. Entre asientos (G) 250Mm Qt 1,30E-06Mm/mm C
Qc 8,10E-06Mm/mm C
Lecturas sumergida en tanque: Temperatura del agua: 22,5OC Temperatura del laboratorio 24,5OC fecha: Oct-10-2003 Muestra BC -1 (fisura- unidad no procesada) cara 1 cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 0 0 0 0 lectura corregida (1/1000 mm) 0,0 0,0 0,0 0,0 Muestra BC –2 cara 1 cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 10280 6080 11280 6084 lectura corregida (1/1000 mm) 10280,0 6080,0 11280,0 6084,0 Muestra BC –3 cara 1 cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 10594 6080 11788 6080 lectura corregida (1/1000 mm) 10594,0 6080,0 11788,0 6080,0
Peso SSS (MSS) g BC -1 (fisura- unidad no procesada) 12756,7g BC –2 12936g BC –3 12936,7g
MIC 2004 - I - 16
Lecturas en cámara de enfriamiento 1
Temperatura de la cámara: 24oC Temperatura del laboratorio 24,5oC días efectivos de secado 6 Fecha : Oct-18-2003 Muestra BC -1 (fisura- unidad no procesada) Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 0 0 0,00 0,00 lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 0,00 0,00 promedio (1/1000) 0,00 Muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10344 6077 11334 6084 -67,00 -54,00 lectura corregida (1/1000 mm) 10344,00 6077,00 11334,00 6084,00 promedio (1/1000) -60,50 Muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10744 6088 11854 6086 -142,00 -60,00 Contracción promedia lectura corregida (1/1000 mm) 10744,00 6088,00 11854,00 6086,00 promedio (1/1000) -101,00 80,75
BC -1 (fisura- unidad no procesada) 11633,9g BC –2 11889,0g
Peso en secado (MSS) g BC –3 11728,1g Lecturas en cámara de enfriamiento 2
Temperatura de la cámara: 25oC Temperatura del laboratorio 25oC días efectivos de secado 3 Fecha : Oct-21-2003 Muestra BC -1 (fisura- unidad no procesada) Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 0 0 0,00 0,00 lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 0,00 0,00 promedio (1/1000) 0,00 Muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10430 6088 11436 6088 -142,00 -152,00 lectura corregida (1/1000 mm) 10430,00 6088,00 11436,00 6088,00 promedio (1/1000) -147,00 Muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10744 6092 11850 6088 -138,00 -54,00 Contracción promedia lectura corregida (1/1000 mm) 10744,00 6092,00 11850,00 6088,00 promedio (1/1000) -96,00 121,50
BC –1 (fisura- unidad no procesada) 11538,9g Análisis de convergencia Proceso a seguir: BC –2 11847,2g cambio promedio de longitud (%) 0,0163 Secar nuevamente
Peso en secado (MSS) g BC –3 11631,7g cambio promedio de peso (%) -0,6659 Secar nuevamente
MIC 2004 - I - 16
Lecturas en cámara de enfriamiento 3 Temperatura de la cámara: 25oC Temperatura del laboratorio 25,5oC días efectivos de secado 3 fecha : Oct-24-2003 Muestra BC -1 (fisura- unidad no procesada) Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 0 0 0,00 0,00 lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 0,00 0,00 promedio (1/1000) 0,00 Muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10431 6102 11436 6098 -129,00 -142,00 lectura corregida (1/1000 mm) 10431,00 6102,00 11436,00 6098,00 promedio (1/1000) -135,50 Muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10744 6090 11864 6096 -140,00 -60,00 Contracción promedia lectura corregida (1/1000 mm) 10744,00 6090,00 11864,00 6096,00 promedio (1/1000) -100,00 117,75
BC -1 (fisura- unidad no procesada) 11523,8g Análisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 11795,7g Cambio promedio de longitud (%) -0,0015 Ok
Peso en secado (MSS) g BC -3 11579,9g Cambio promedio de peso (%) -0,3393 Secar nuevamente
Lecturas en cámara de enfriamiento 4 Temperatura de la cámara: 24,5oC Temperatura del laboratorio 24,5oC días efectivos de secado 4 fecha : Oct-28-2003 Muestra BC -1 (fisura- unidad no procesada) Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 0 0 0,00 0,00 lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 0,00 0,00 promedio (1/1000) 0,00 Muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10435 6101 11428 6088 -134,00 -144,00 lectura corregida (1/1000 mm) 10435,00 6101,00 11428,00 6088,00 promedio (1/1000) -139,00 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10722 6080 11852 6082 -128,00 -62,00 Contracción promedia lectura corregida (1/1000 mm) 10722,00 6080,00 11852,00 6082,00 promedio (1/1000) -95,00 117,00
BC -1 (fisura- unidad no procesada) 11508,0g Análisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 11780,0g cambio promedio de longitud (%) -0,0003 Ok
Peso en secado (MSS) g BC -3 11570,0g cambio promedio de peso (%) -0,1188 ok
MIC 2004 - I - 16
Lecturas en cámara de enfriamiento 5 Temperatura de la cámara: 24 oC Temperatura del laboratorio 23,5 oC días efectivos de secado 3 fecha : Oct-31-2003 muestra BC -1 (fisura- unidad no procesada) Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 0 0 0,00 0,00 lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 0,00 0,00 promedio (1/1000) 0,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10435 6090 11432 6084 -145,00 -152,00 lectura corregida (1/1000 mm) 10435,00 6090,00 11432,00 6084,00 promedio (1/1000) -148,50 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10750 6086 11860 6084 -150,00 -68,00 Contracción promedia lectura corregida (1/1000 mm) 10750,00 6086,00 11860,00 6084,00 promedio (1/1000) -109,00 128,75
BC -1 (fisura- unidad no procesada) 11506,0 g Análisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 11774,0 g cambio promedio de longitud (%) 0,0047 Secar nuevamente
Peso en secado (MSS) g BC -3 11568,0 g cambio promedio de peso (%) -0,0287 ok Lecturas en cámara de enfriamiento 6
Temperatura de la cámara: 25,8 oC Temperatura del laboratorio 25,8 oC días efectivos de secado 4 muestra BC -1 (fisura- unidad no procesada) Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 0 0 0,00 0,00 lectura corregida (1/1000 mm) -0,01 0,00 -0,01 0,00 promedio (1/1000) 0,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10439 6093 11430 6090 -146,00 -144,00 lectura corregida (1/1000 mm) 10438,99 6093,00 11429,99 6090,00 promedio (1/1000) -145,00 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10760 6082 11886 6090 -164,00 -88,00 Contracción promedia lectura corregida (1/1000 mm) 10759,99 6082,00 11885,99 6090,00 promedio (1/1000) -126,00 135,50
BC -1 (fisura- unidad no procesada) 11502,0 g Análisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 11774,0 g cambio promedio de longitud (%) 0,0027 Secar nuevamente
Peso en secado (MSS) g BC -3 11568,0 g cambio promedio de peso (%) -0,0115 ok
MIC 2004 - I - 16
Lecturas en camara de enfriamiento 7 Temperatua de la cámara: 25 oC Temperatura del laboratorio 25 oC dias efectivos de secado 5 fecha : Nov-11-2003 muestra BC -1 (fisura- unidad no procesada) Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 0 0 0,00 0,00 lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 0,00 0,00 promedio (1/1000) 0,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10426 6096 11432 6082 -130,00 -154,00 lectura corregida (1/1000 mm) 10426,00 6096,00 11432,00 6082,00 promedio (1/1000) -142,00 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10748 6076 11868 6082 -158,00 -78,00 Contraccion promedia lectura corregida (1/1000 mm) 10748,00 6076,00 11868,00 6082,00 promedio (1/1000) -118,00 130,00
BC -1 (fisura- unidad no procesada) 11504,0 g Analisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 11770,0 g cambio promedio de longitud (%) -0,0022 Secar nuevamente
Peso en secado (MSS) g BC -3 11570,0 g cambio promedio de peso (%) 0,0000 ok Lecturas camara de enfriamiento 8 Temperatua de la cámara: 25 oC Temperatura del laboratorio 25 oC dias efectivos de secado 6 fecha : Nov-14-2003 muestra BC -1 (fisura- unidad no procesada) Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 0 0 0,00 0,00 lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 0,00 0,00 promedio (1/1000) 0,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10439 6090 11444 6086 -149,00 -162,00 lectura corregida (1/1000 mm) 10439,00 6090,00 11444,00 6086,00 promedio (1/1000) -155,50 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 10758 6086 11864 6086 -158,00 -70,00 Contraccion promedia lectura corregida (1/1000 mm) 10758,00 6086,00 11864,00 6086,00 promedio (1/1000) -114,00 134,75
BC -1 (fisura- unidad no procesada) 11504,0 g Analisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 11770,0 g cambio promedio de longitud (%) 0,0019 ok
Peso en secado (MSS) g BC -3 11568,0 g cambio promedio de peso (%) -0,0057 ok
MIC 2004 - I - 16
Ensayo: Determinación de la contracción lineal por secado en unidades de concreto para mampostería, NTC 4072
Fecha de recepción de muestra Sep-29-2003 Solicitante Juan Carlos Caez
Referencia del bloque Bloque 9*19*39 Fecha de inicio del ensayo 8 de octubre de 2003
Espac. entre asientos (G) 250 mm Qt 1,30E-06 mm/mm C Qc 8,10E-06 mm/mm C
Lecturas sumergida en tanque:
Temperatua del agua: 22,5 oC Temperatura del laboratorio 24,5 oC fecha: Oct-10-2003 muestra BC -1 cara 1 cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 7720 6086 11252 6084 lectura corregida (1/1000 mm) 7720,0 6086,0 11252,0 6084,0 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 11440 6074 8440 6074 lectura corregida (1/1000 mm) 11440,0 6074,0 8440,0 6074,0 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 lectura (1/1000 mm) 0 0 8934 6080 lectura corregida (1/1000 mm) 0,0 0,0 8934,0 6080,0
Peso SSS (MSS) g BC -1 8672,3 g BC -2 8680,7 g BC -3 8723,3 g
MIC 2004 - I - 16
Lecturas en camara de enfriamiento 1 Temperatua de la cámara: 24 oC Temperatura del laboratorio 24,5 oC dias efectivos de secado 6 fecha : Oct-18-2003 muestra BC -1 Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 7868 6092 11358 6082 -142,00 -108,00 lectura corregida (1/1000 mm) 7868,00 6092,00 11358,00 6082,00 promedio (1/1000) -125,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 11526 6078 8526 6079 -82,00 -81,00 lectura corregida (1/1000 mm) 11526,00 6078,00 8526,00 6079,00 promedio (1/1000) -81,50 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 8956 6080 0,00 -22,00 Contracción promedia lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 8956,00 6080,00 promedio (1/1000) -11,00 72,50
BC -1 7736,4 g BC -2 7750,9 g
Peso en secado (MSS) g BC -3 7827,8 g Lecturas en camara de enfriamiento 2
Temperatua de la cámara: 25 oC Temperatura del laboratorio 25 oC dias efectivos de secado 3 muestra BC -1 Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2
Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000
mm) lectura (1/1000 mm) 7862 6084 11362 6082 -144,00 -112,00 lectura corregida (1/1000 mm) 7862,00 6084,00 11362,00 6082,00 promedio (1/1000) -128,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2
Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000
mm) lectura (1/1000 mm) 11524 6084 8526 6079 -74,00 -81,00 lectura corregida (1/1000 mm) 11524,00 6084,00 8526,00 6079,00 promedio (1/1000) -77,50 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2
BC -1 7728,7 g Analisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 7718,8 g cambio promedio de longitud (%) 0,0055 Secar nuevamente
Peso en secado (MSS) g BC -3 7783,8 g cambio promedio de peso (%) -0,3607 Secar nuevamente
MIC 2004 - I - 16
Lecturas en camara de enfriamiento 5 Temperatua de la cámara: 24 oC Temperatura del laboratorio 23,5 oC dias efectivos de secado 3 fecha : Oct-31-2003 muestra BC -1 Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 7872 6076 11364 6072 -162,00 -124,00 lectura corregida (1/1000 mm) 7872,00 6076,00 11364,00 6072,00 promedio (1/1000) -143,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 11536 6078 8539 6088 -92,00 -85,00 lectura corregida (1/1000 mm) 11536,00 6078,00 8539,00 6088,00 promedio (1/1000) -88,50 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 9050 6082 0,00 -114,00 Contraccion promedia lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 9050,00 6082,00 promedio (1/1000) -57,00 96,16
BC -1 7708,0 g Analisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 7702,0 g cambio promedio de longitud (%) -0,0051 Secar nuevamente
Peso en secado (MSS) g BC -3 7768,0 g cambio promedio de peso (%) -0,0086 ok
Lecturas en camara de enfriamiento 6 Temperatua de la cámara: 24 oC Temperatura del laboratorio 24,5 oC dias efectivos de secado 4 fecha : Nov-05-2003 muestra BC -1 Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 7872 6086 11370 6078 -152,00 -124,00 lectura corregida (1/1000 mm) 7872,00 6086,00 11370,00 6078,00 promedio (1/1000) -138,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 11534 6084 8539 6086 -84,00 -87,00 lectura corregida (1/1000 mm) 11534,00 6084,00 8539,00 6086,00 promedio (1/1000) -85,50 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm)
lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 9056,00 6078,00 promedio (1/1000) -62,00 95,17 BC -1 7706,0 g Analisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 7704,0 g cambio promedio de longitud (%) -0,0004 ok
Peso en secado (MSS) g BC -3 7770,0 g cambio promedio de peso (%) 0,0086 ok
MIC 2004 - I - 16
Lecturas en camara de enfriamiento 7 Temperatua de la cámara: 24 oC Temperatura del laboratorio 24,5 oC dias efectivos de secado 5 fecha : Nov-11-2003 muestra BC -1 Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 7884 6078 11374 6080 -172,00 -126,00 lectura corregida (1/1000 mm) 7884,00 6078,00 11374,00 6080,00 promedio (1/1000) -149,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 11542 6078 8540 6079 -98,00 -95,00 lectura corregida (1/1000 mm) 11542,00 6078,00 8540,00 6079,00 promedio (1/1000) -96,50 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 9062 6086 0,00 -122,00 Contraccion promedia lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 9062,00 6086,00 promedio (1/1000) -61,00 102,17
BC -1 7710,0 g Analisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 7704,0 g cambio promedio de longitud (%) 0,0028 Secar nuevamente
Peso en secado (MSS) g BC -3 7772,0 g cambio promedio de peso (%) 0,0259 ok Lectura camara de enfriamiento 8 Temperatua de la cámara: 24 oC Temperatura del laboratorio 25 oC dias efectivos de secado 3 fecha : Nov-14-2003 muestra BC -1 Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 7882 6080 11360 6080 -168,00 -112,00 lectura corregida (1/1000 mm) 7882,00 6080,00 11360,00 6080,00 promedio (1/1000) -140,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 11540 6086 8538 6090 -88,00 -82,00 lectura corregida (1/1000 mm) 11540,00 6086,00 8538,00 6090,00 promedio (1/1000) -85,00 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 9062 6078 0,00 -130,00 Contraccion promedia lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 9062,00 6078,00 promedio (1/1000) -65,00 96,67
BC -1 7706,0 g Analisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 7704,0 g cambio promedio de longitud (%) -0,0022 Secar nuevamente
Peso en secado (MSS) g BC -3 7770,0 g cambio promedio de peso (%) -0,0259 ok
MIC 2004 - I - 16
Lecturas en camara de enfriamiento 9 Temperatua de la cámara: 24 oC Temperatura del laboratorio 24 oC dias efectivos de secado 5 fecha : Nov-25-2003 muestra BC -1 Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 7880 6080 11372 6080 -166,00 -124,00 lectura corregida (1/1000 mm) 7880,00 6080,00 11372,00 6080,00 promedio (1/1000) -145,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 11542 6072 8538 6080 -104,00 -92,00 lectura corregida (1/1000 mm) 11542,00 6072,00 8538,00 6080,00 promedio (1/1000) -98,00 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 9068 6076 0,00 -138,00 Contraccion promedia lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 9068,00 6076,00 promedio (1/1000) -69,00 104,00
BC -1 7708,0 g Analisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 7704,0 g cambio promedio de longitud (%) 0,0003 ok
Peso en secado (MSS) g BC -3 7772,0 g cambio promedio de peso (%) 0,0259 ok
Lecturas en camara de enfriamiento 10 Temperatua de la cámara: 24 oC Temperatura del laboratorio 24 oC dias efectivos de secado 6 fecha : Dic-01-2003 muestra BC -1 Localización de medida cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lecturas Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 7880 6084 11376 6076 -162,00 -132,00 lectura corregida (1/1000 mm) 7880,00 6084,00 11376,00 6076,00 promedio (1/1000) -147,00 muestra BC -2 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 11542 6080 8556 6089 -96,00 -101,00 lectura corregida (1/1000 mm) 11542,00 6080,00 8556,00 6089,00 promedio (1/1000) -98,50 muestra BC -3 cara 1 cara 2 Cara 1 Cara 2 Lx1 Rx1 Lx1 Rx1 Contracción (1/1000 mm) lectura (1/1000 mm) 0 0 9064 6078 0,00 -132,00 Contraccion promedia lectura corregida (1/1000 mm) 0,00 0,00 9064,00 6078,00 promedio (1/1000) -66,00 103,83
BC -1 7710,0 g Analisis de convergencia Proceso a seguir: BC -2 7706,0 g cambio promedio de longitud (%) -0,0001 ok
Peso en secado (MSS) g BC -3 7772,0 g cambio promedio de peso (%) 0,0173 ok
MIC 2004 - I - 16
3. Ensayo Tasa Inicial de Absorción (gr/cm2/min), NTC 4022.