“Año de la Diversificación Productivay del Fortalecimiento de la Educación”

2015

CARRERA: EDIFICACIONES

CURSO: COMPORTAMIENTO DE LOS MATERIALES PROFESOR: JUAN CARLOS VISE

ALUMNO: SANCHEZ CUADROS, ALEJANDRO E.

TEMA: TAREA (PERSONAL)

RESEÑA HISTORICA DE LA ALBAÑILERIA

La Albañilería o Mampostería se define como un conjunto deunidades trabadas o adheridas entre sí con algún material,como el mortero de barro o de cemento. Las unidades puedenser naturales (piedras) o artificiales (adobe, tapias,ladrillos y bloques).Este sistema fue creado por el hombrea fin de satisfacer sus necesidades, principalmente devivienda. Bajo la definición indicada en el párrafoanterior, se llega a la conclusión de que la albañileríaexistió desde tiempos prehistóricos y que su forma inicialpodría haber sido los muros hechos con piedras naturalestrabadas o adheridas con barro, lo que actualmente ennuestro medio se denomina “pirca”.

La primera unidad de albañilería artificial consistió deuna masa amorfa de barro secada al sol; vestigios de estaunidad han sido encontrados en las ruinas de Jericó (MedioOriente), 7350 años a. Es interesante destacar queantiguamente las unidades no tenían una forma lógica,llegándose a encontrar unidades de forma cónica en lugaresy épocas distintas: en la Mesopotamia (7000años deantigüedad. El molde empleado para la elaboración de lasunidades artificiales de tierra, lo que hoydenominamos “adobe”, fue creado en Sumeria (región ubicadaen el valle del Éufrates y Tigris, en la Baja Mesopotamia)hacia los 4000 años a.C. A raíz de aquel acontecimiento,empezaron a masificarse las construcciones de albañileríaen las primeras civilizaciones.

El adobe fue llevado al horno unos 3000 años a.C. en laciudad, tercera ciudad más antigua del mundo (después deEridu y Uruk, pertenecientes a la culturasumeria),formándose lo que actualmente se denomina elladrillo de arcilla o cerámico. A partir de aquel entoncesse levantaron enormes construcciones de ladrillos asentados con

betún o alquitrán, como la torre de Babel (“Etemenanki”,Zigurat de 8 pisos); y en la época del Rey Nabucodonosor II(Babilonia, 600a.C.), se construyeron edificios de hasta4 pisos. Fue en Babilonia que el Rey Hammurabi (1700a.C.) crea el primer reglamento de construcción, donde seespecificaba que si por causas atribuibles al constructorfallecía el propietario de una vivienda, se debía darmuerte al constructor de la misma. Por aquellas épocas,pero en otras civilizaciones, se efectuaban construccionesde albañilería aprovechando la materia prima existente enla zona. Por ejemplo, en Egipto se asentaba rocas conmortero de yeso y arena (como las pirámides de Giza, conunos 4000 años de antigüedad); mientras que en Grecia seusaba piedras asentadas con mortera de cal y revestidas conmármol (Como el templo a la diosa atenea,”Partenon”,440a.C.)

El mortero de cemento puzolánico fue inventado por Vitrubio(Arquitecto Romamo, 25 a.C.). Para esto, Vitruvio mezclocon cal y agua a la “arena volcánica” del Vesubio(actualmente denominada “puzolana”). Fue a partir de aquelentonces que hubo una gran innovación en las formasestructurales, construyéndose enormes estructuras conarcos, bóvedas y lucernarios, tal como el “Panteón” enRoma. Después de la caída del Imperio Romano, el morteropuzolánico pasó al olvido, hasta que Smeaton (Ingenierobritánico) lo rescató en el año 1756 para reconstruir unfaro en inglaterra. En el siglo XVIII, en conjunto con laRevolución Industrial (que comenzó en Inglaterra), empezóla industrialización en la fabricación de ladrillos,inventándose maquinas como trituradoras, mezcladoras yprensas para moldear mecánicamente al ladrillo; aunque,según se dice, se empleaba 2 kg del carbón para hornear 1kg dearcilla.

 

La primera obra de albañilería reforzada data del año 1825.Brunel (Ingeniero británico), construyo2 accesos verticalesa un túnel bajo el rio Tamesis (Londres), de 15m dediámetro y 20 m de profundidad, con paredes hechas dealbañilería de 75 cm de espesor ,reforzadas verticalmentecon perones de hierro forjado y horizontalmente con zunchosmetálicos. Más bien, la albañilería confinada fue creadapor ingenieros italianos, después que el sismo de 1908 enSicilia arrasara conlas viviendas de albañilería noreforzadas. Cerrando la historia, indicaremos que elestudio racional de la albañilería se inició recién apartir de los ensayos llevados a cabo en los Estados Unidos(1913) y en la India (1920)

Historia de la albañilería en el Perú

En Cuanto al Perú, Los primeros rasgos de unidades dealbañilería se conocen en Huaca Prieta, Perú (5000 años deantigüedad) del tipo adobe, desarrollándose en lassiguientes culturas posteriores. Los ladrillos de arcillallegaron en la época de la colonia española, y la primerafábrica de ladrillos fue construida en Lima en los años1856.

La albañilería confinada ingresa después del terremoto de1940; mientras que la armada lo hacen la década del 60,pese a que esta se había creado antes. Primeros ensayossobre elementos de albañilería se realizaron en la décadade los 70 y los escasos resultados alcanzados hasta el año

de 1982, fueron utilizados para la elaboración de nuestroprimer reglamento relativo específicamente a la albañilería(Norma E-070, ININVI-82); a la fecha continúan lasinvestigaciones. Debe hacerse notar que a diferencia deotros materiales (como el acero y el concreto armado) laadaptación de normas de diseño extranjeras resultaninaplicables al caso de la albañilería peruana; esto sedebe a la enorme diferencia que se presenta en losmateriales de construcción, así como en la mano de obra ylas técnicas de construcción empleadas en otros países. Sinembargo, se utilizara como referencia adicional elReglamento Mexicano de Mampostería, debido a nuestrasimilitud en materiales, proceso constructivo y porque losmexicanos cuentan con el respaldo de una gran cantidad deensayos.

Edificios antiguos de albañilería simple en Lima Entre 1961y 2005, se han desarrollado cinco censos nacionales devivienda en el Perú, además de otros más de población. Unapregunta significativa del censo de vivienda es “¿Cuál esel material predominante en las paredes?” Al comparar los 2últimos censos de vivienda, se observa que los muros deladrillo y de bloques han desplazado al adobe como elmaterial predominante (Tabla 1).

Tabla 1.Material predominante en las paredes de la vivienda, comoporcentaje del total (INEI 2005, 1993)

Material de lapared

1993 2005

Ladrillos y bloques 

35.7 % 45.9 %

Adobe 43.3 %  37.0 %Otros: Madera,paja, piedra, etc.

21.0 % 17.1 %

 En 1982 se promulgó la primera norma moderna de diseño yconstrucción de albañilería (ININVI), la que tenía algo derespaldo experimental pero que adolecía aún de temas noinvestigados en las condiciones peruanas de materiales ymano de obra. Esta norma permitió a los ingenierosproyectar y construir edificios de hasta 5 pisos dealbañilería confinada de 0.15m de ancho, además deedificios de albañilería armada.

En los últimos 30 años, el crecimiento de construccionespopulares e informales han malinterpretado la manera comodebe trabajar la albañilería confinada. Se piensaequivocadamente que las columnas y vigas de concreto sonmás importantes que el muro de albañilería, es decir se lepresta cada vez menos atención a la calidad del muro(materiales y mano de obra). Tan es así, que se usanerradamente ladrillos huecos y ladrillos tubulares paramuros portantes de carga vertical y de sismo. En formaparalela, se han levantado diversas edificaciones dealbañilería armada, básicamente de viviendas en Lima. Otrasedificaciones que utilizan ladrillos para muros dealbañilería portantes y no portantes son oficinas, hoteles,restaurantes, hospitales y centros educativos. En común, setrata de edificaciones de pocos pisos.

Los recientes terremotos han demostrado la importancia de:1) tener una buena densidad de muros y 2) usar ladrillosmacizos, para prevenir daños. Varias casas en Tacna (2001)y en Pisco (2007) han colapsado o tienen daños severos porestas causas. En Nazca (1996), Arequipa y Moquegua (2001),y Pisco e Ica (2007) se han observado daños importantes enedificios educativos y otros por la presencia de tabiquesde albañilería que han interactuado con columnas deconcreto.

COMPONENTES DE LA ALBAÑILERIA

MORTEROS

El nombre de mortero a una mezcla de uno o dosconglomerantes y arena. Amasada con agua, la mezcla dalugar a una pasta plástica o fluida que después fragua yendurece a consecuencia de unos procesos químicos que enella se producen.

El mortero se adhiere a las superficies más o menosirregulares de los ladrillos o bloques y da al conjuntocierta compacidad y resistencia a la compresión. Losmorteros se denominan según el conglomerante utilizado:mortero de cal, o de yeso. Aquellos en los que intervienendos conglomerantes reciben el nombre de morteros bastardos.

El RNC en su norma E. 070 de Diseño en Albañilería defineel mortero como “Adhesivo empleado para pegar unidades dealbañilería”, las proporciones de aglomerantes y agregadoindicado son:

a) Cuando se emplee cemento Portland tipo 1 y cal Hidratada

TIPO CEMENTO A CAL ARENAP1 - C 1 1 4P2 - C 1 1 5NP - C 1 1 6

b) Cuando se emplee solo cemento Portland tipo I

TIPO CEMENTO A ARENAP1 1 4P2 1 5NP 1 6

A estas proporciones indicadas se añadiría la cantidadmáxima de agua que dé una mezcla trabajable con elbadilejo, adhesiva y sin segregación de los constituyentes.

Mezcla el mortero.- Coloca los materiales en unacarretilla y usa un azadón para revolver bien losingredientes.

UNIDADES DE ALBAÑILERÍA

Son elementos prismáticos de peso que permiten sermanejados por los trabajadores, pueden ser sílicocalcáreos, arcilla cocida, bloques de concreto, adobe, etc.

En el RNC se encuentra las siguientes definiciones:

Se denomina ladrillo a aquella unidad cuya dimensión y pesopermite que sea manipulada con una sola mano. Se denominabloque a aquella unidad que por su dimensión y pesorequiere de las dos manos para su manipuleo.

Las unidades de albañilería a las que se refiere esta normason ladrillos y bloques en cuya elaboración se utilizaarcilla, sílice-cal o concreto, como materia prima. Estasunidades pueden ser sólidas, huecas, alveolares o tubularesy podrán ser fabricadas de manera artesanal o industrial.

Las unidades de albañilería de concreto serán utilizadasdespués de lograr su resistencia especificada y suestabilidad volumétrica. Para el caso de unidades curadascon agua, el plazo mínimo para ser utilizadas será de 28días.

Ladrillos de arcilla calcinada

Deben ser bloques prismáticos, con masa sólida del 15 % omás de su volumen nominal constituido por una mezcla,principalmente de arcilla o suelos arcillosos, con pequeñaproporción de agregados finos debidamente dosificados;mezclada la masa con agua, compactada, moldeada y calcinadaen forma integral.

Clasificación:

Se reconocerá las siguientes clases:

Según sus dimensiones:

Tipo corriente (Perú) 24x12x6cm Tipo bloque king Kong (Perú) 24x14x10cm Según su densidad y resistencia:

Se especifica en el siguiente cuadro:

Clasificación porconsistencia

Pesoespecífico

Resistenciamínima acompresiónKg/cm2

Resistenciamínima alaflexiónKg/cm2

Absorción deagua(máx.%)

Coeficiente desaturación

Ladrillotipo duro

1.0 -1.8

150 -200

30 20 0.80

Ladrillotipomedioduro

1.8 -1.6

100 -150

20 25 0.90

Ladrillotipoporoso opoco duro

1.6 -1.4

70 - 100 10 Sin limite

Sinlimite

Ladrillos calcáreos

Deben ser bloques prismáticos, constituidos por una mezclade cal, arena y agua, debidamente dosificado, elaborado,prensado, secado y endurecido a vapor, bajo condicionesespeciales y con las características siguientes: color

blanco grisáceo; ángulos diedros rectos, aristas vivas;caras planas y dimensiones exactas.

Bloques de concreto

Son elementos fabricados a base de cemento, arena y piedrachanchada moldeados en formas especiales, vibradas o apresión mecánica.

Para el uso en el país se elaborara de acuerdo a las normasINANTIC N°s 339 - 005 y 339 - 006:

CLASIFICACIÓN “INANTIC” - TABLA ITipo I Bloques huecos de concreto que se destinan asoportar cargas.Tipo II Bloques huecos de concreto que solo tienen porfinalidad la construcción de tabiques.

DIMENSION

ES MODULARES

DIMENSIONES MODULARES cm DIMENSIONES DE FABRICACIÓNEN cm

ANCHO ALTO LARGO ANCHO ALTO LARGO LargodeBloquesesquineros

BLOQUESPARAMUROS YTABIQUES

10 20 40 9 19 39 39.5

15 20 40 14 19 39 39.520 20 40 19 19 39 39.525 20 40 24 19 39 39.530 20 40 29 19 39 39.535 20 40 34 19 39 39.510 20 20 9 19 19 19.515 20 20 14 19 19 19.520 20 20 19 19 19 19.525 20 20 24 19 19 19.530 20 20 29 19 19 19.5

Adobe

Bloque macizo hecho con barro sin cocer y eventualmente uncomponente como paja, etc. También se considera “El adobeestabilizado” al cual se le ha incorporado otros materiales

como: asfalto RC - 250, goma de tuna, etc. Con el fin demejorar sus condiciones de estabilidad frente a la humedad.

ALBAÑILERÍA CONFINADA

Albañilería reforzada con confinamientos, que son conjuntode elementos de refuerzo horizontales y verticales, cuyasfunción es la de proveer ductilidad a un muro portante. Unmuro confinado es el que está enmarcado por elementos derefuerzo en sus cuatro lados, por las condiciones indicadas

en E6 de la norma E.070 del RNC.

ALBAÑILERÍA ARMADA

Albañilería reforzada con armadura de acero incorporada detal manera que ambos materiales actúen conjuntamente pararesistir los esfuerzos.

Como vemos en la imagen el uso del acero que podemosencontrar como un componente más en la albañileríadependiendo que tipo de albañilería se ejecuta.

ENSAYOS MECANICOS PARA MURO DE ALBAÑILERIA

Ensayos mecánicos: determinarán las resistencias acompresión, tracción, a flexión y adherencia a morteros. 

Ensayos de compresión sobre muretes de fábrica de ladrilloperforado según Norma

Se elaboraron probetas de aproximadamente 50 cm x 50 cm,cada una de ellas construidas con 8 hiladas de ladrilloscerámicos perforados con una cara vista, colocados a soga,recibidos con mortero de arena y cemento con unaresistencia de 16,6 MPa.

Se muestra una de las probetas dispuesta para el ensayo,con captadores en ambas caras, así como diferentes vistas.

La media de los valores de resistencia a compresión de lasprobetas es de12, 55 N/mm². El Código Técnico de laEdificación establece como módulo de elasticidad secanteinstantáneo, E, para la fábrica el valor de 1000·fk.Aplicado a la resistencia media obtenida en los ensayosestaríamos en un valor comprendido aproximadamente entre10000 y 12500 N/mm2, menores en general que los módulos deelasticidad medios obtenidos aplicando la normativa deensayo.

Ensayos de flexión sobre muretes de fábrica de ladrilloperforado según Norma

La Norma tiene por objeto la determinación de laresistencia a flexión en fábricas de ladrillos de arcillacocida sentados con mortero de cemento. Se presentan dossituaciones diferentes que prevé la norma UNE, el casodonde el plano de rotura es paralelo a la junta horizontal

y la situación cuando el plano de carga es perpendicular alos tendeles o juntas horizontales.

Ensayos de Carga Lateral alternada de muros a escalanatural

Ensayo mecánico para evaluar el comportamiento y capacidadestructural en elementos tipo muro a escala natural. Sepuede realizar sobre muros de máximo 3.6 m de largo y 2.4 mde alto. No obstante, las dimensiones finales de los murose deben definir de común acuerdo entre las partes.

El ensayo consiste básicamente en aplicar una cargahorizontal en el plano central del muro en su nivelsuperior en ambos sentidos de carga, mediante ciclos dedeformación controlada. De los ensayos se obtiene: lascurvas de histéresis; los niveles de carga, desplazamientolateral; la resistencia máxima del muro; y el patrón defalla del muro (durante el ensayo se registra el patrón dedaños del muro).

Ensayos de Carga Lateral Cíclica

En esta investigación se estudia el empleo de un nuevobloque sílico-calcáreo denominado Placa P-14 como unaalternativa en la construcción de muros portantes dealbañilería con junta seca, donde por su facilidadconstructiva al no emplear mortero en las juntas y por lasgrandes dimensiones del bloque (14x50x24cm), se incrementael rendimiento en el levantamiento de los muros. En elproceso de investigación se efectuaron ensayos de cargalateral cíclica en dos muros para lo cual se utilizó elactuador dinámico. Además, se aplicó carga vertical quesimulaba la carga existente en un muro del primer piso paraun edificio de cinco pisos. El primer muro (M-1) fue de

albañilería armada con refuerzo horizontal y vertical. Elsegundo muro (M-2) tuvo iguales características que elprimero, pero además se le reforzó con zunchos en lostalones para confinarlos y elevar su ductilidad. Con losensayos de los muros se busca conocer su comportamientosísmico, obteniendo su capacidad de corte, capacidad dedeformación y rigidez, además de reconocer el tipo de fallay las zonas más críticos.