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ALTURA CAPILAR EN MURETES DE LADRILLOS DE ARCILLA COCIDA

USANDO

UNIDADES CON EXCESO DE COCCIN (RECOCHOS)

Burga Andaviza, Anna Stephany; Gonzales Morante, Isaura; Ipanaque Lozada Cynthia Fiorella; Rentera, Dina.

INTRODUCCIN

El problema principal y frecuente en las construcciones de obras civiles es la

humedad capilar, que produce el deterioro de los muros debido al agua, que afecta

la parte baja de las paredes, repele la pintura y a la larga disgrega el mortero .Como

consecuencia de la ascensin del agua a travs de su estructura porosa, por el

problema de capilaridad, han surgido diversas alternativas para solucionar esto

como sistemas de aislamiento de la humedad e impermeabilizacin para toda clase

de superficies exteriores.

Pero este fenmeno no solo es ocasionado en los pisos de planta baja o stanos en

contacto con el suelo sino tambin para el caso de zonas donde las lluvias son

constantes, sta acumulacin de agua ocasiona adems la aparicin de

eflorescencias salinas que tambin produce alteracin en las caractersticas de los

materiales que pueden llegar a su destruccin ( )

Para este trabajo, nuestro objetivo ser evaluar el fenmeno de ascensin capilar en

los muros con ladrillo recocho y con ladrillo macizo, donde ambos son artesanales.

Teniendo en cuenta sus componentes mineralgicas y algunas diferencias

estructurales que nos pueden llegar a ayudar a comparar los resultados en ambos

casos. Uno de los resultados que se espera obtener, es la diferencia de coccin del

ladrillo influye en el proceso de absorcin de agua, pues se conoce que el ladrillo

normal posee un alto rango de absorcin, en cambio el ladrillo sometido a exceso de

coccin est deformado y posee poros de dimetro ms grandes que dificultan el

paso de agua.(). Por ello se espera obtener capilar sea menor

: Articulo Solucin Definitiva para la Humedad de Cimientos.pdf/Fecha de Consulta: 12 de Mayo del 2013/Autor Water Service International http://www.watertec.com.ar/descargas/OInformacion%20CompletaV0.pdf : Artculo Patologas en ladrillos/Fecha de Consulta : 7 de Mayo del 2013/ Revista : CONSTRUMATICA http://www.construmatica.com/construpedia/Patoog%C3%ADas_en_Ladrillos

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MATERIALES Y MTODOS:

Para la investigacin por realizar es de mucha importancia la utilizacin del

ladrillo. El ladrillo artesanal es muy ampliamente utilizado a los largo del pas Se

ha decidido utilizar dos tipos de ladrillos artesanales ambos que se fabrican en un

horno al aire libre. El horno artesanal utilizado para su fabricacin es un apilado de

adobes para la coccin de forma rectangular sin techo con ventanillas en la parte

inferior que atraviesan el horno de lado a lado; cuyo fuego se alimenta de abajo

hacia arriba. Los ladrillos ubicados en la parte superior de la caja de adobe son los

artesanales convencionales. El tiempo de coccin de stos es alrededor de 6 a 7 das

hasta que la coccin llegue a la parte superior del tamo. Los segundos tipos de

ladrillos son los Artesanales Recochos, los cuales al momento de coccin estn

ubicados en la parte inferior del horno, es decir ms cerca al fuego. Es por eso que

tienen exceso de coccin y han sufrido un principio de vitrificacin, resultando

deformados en volumen y negruzcos.

Fig 1.-Horno Artesanal utilizado para la elaboracin de ladrillos.

Para la evaluacin se construyeron 2 muretes con un mortero de cemento en

proporciones de 1:3. El cemento utilizado fue, Cemento Pacasmayo de tipo IA ; el

cual segn Norma tcnica ASTM C-150 y Norma Tcnica Peruana 334.009, es de

uso general, y se emplea cuando no se requiere de propiedades y caractersticas

especiales que lo protejan del ataque de factores agresivos como sulfatos, cloruros y

temperaturas originadas por calor de hidratacin. En su composicin mineralgica

Ubicacin de los

ladrillos artesanales

convencionales

Ubicacin de los

ladrillos recochos

3

contiene un alto porcentaje de CS , comparado con los otros tipos de cemento; por

tanto garantizar resistencia y se un fraguado de manera ms rpida

La arena de nuestra investigacin proviene del

casero de La Encantada (a 5km, de Chulucanas

Piura ) , utilizadas por los artesanos de la regin

para la produccin de cermicos en alfarera y

decoracin , de gran prestigio internacional por su

alta calidad. Presentaba una coloracin blanca-

griscea. La arena no contena mucho polvo, sales

ni materia orgnica (races, tallos, excrementos,

etc.)

Fig 2.- Ubicacin de la Cantera de Chulucanas para la arena del mortero

El agua utilizada fue potable y libre de materia orgnica.

Para la elaboracin del estudio de Capilaridad se inici con la caracterizacin y

dimensionamiento de las unidades (NTP 339.613 pg.21, 22), donde se procedi

a escoger aleatoriamente 12 ladrillos, en los cuales 6 eran muestras de tipo

convencional y 6 de tipo recocho. stas fueron enumeradas y medidas de manera

individual. Segn las muestras de ladrillo tipo recocho, las dimensiones de

longitud, ancho y altura tuvieron una promedio de 20.015 cm, 10.63 cm y 7.091

cm respectivamente y para ladrillo tipo convencional fueron 18.45 cm, 9.6 cm y

6.91 cm respectivamente (Ver tabla N01, 02 y 03 - Pgs. 9 y 10)

Luego se realiz el Ensayo de Absorcin, siguiendo la norma NTP 399.613 (pg.

9, 10, 11), donde se requiri 5 muestras cortadas para cada tipo de ladrillo

utilizado, stas muestras se dejaron secar en el horno por 24 horas y posteriormente

se pesaron. Una vez secas, fueron sumergidas en agua por un tiempo de 24 horas.

Finalmente, las muestras se retiraron del agua y fueron pesadas otra vez .

En los resultados obtenidos en ste ensayo de absorcin se promedi un 18.21%

para muestras de ladrillo tipo convencional y un 12.7% para ladrillo recocho ( Ver

tabla N04 Pg 11) . En consecuencia, deducimos que los ladrillos artesanales

tienen mayor absorcin que los recochos y esto se debe al volumen de poros, ya que

mientras ms porosos mayor es la absorcin. Es por eso que los ladrillos recochos al

haber sido sometidos a altas temperaturas (mayor coccin) el nmero de vacos se

reduce por tanto la absorcin es menor.

Se evalu la Granulometra de la arena siguiendo la norma NPT 400.012, se

utiliz la Curva Granulomtrica, siendo nuestros datos los siguientes:

4

Cuyo anlisis result ser una Arena Bien Graduada, es decir Arena GW

D60 = 1.075

Cu= 4.671 D30 = 0.74

Cc= 2.255 D10 = 0.228

5

Fig 3: Tabla de granulometra de la arena utilizada en el mortero, proveniente de la

Cantera de la Encantada.

Una vez terminados los ensayos previos realizados en el laboratorio se procedi a

iniciar el Ensayo de Absorcin Capilar o Capilaridad en la construccin de los

muretes. Primero, se prepar la mezcla de mortero de 1:3 para la unin de las

unidades y luego se continu a construir las pilastras de 3 unidades cada una. Se

realizaron 4 pilastras, 2 de ladrillos recochos, cuyos muretes alcanzaron alturas

mximas de 23 cm. y 23.4 cm. y otras 2 de ladrillos artesanales, cuyos muretes

alcanzaron alturas mximas de 26 cm y 24.6 cm. Luego, se dejaron secar por 2

das sin mover los muretes de su lugar, para despus ser colocarlas en una tina con

contenido de agua a una altura de 25 mm. En ese mismo instante se procedi a

medir las alturas cada 15 minutos.

Segn la grfica altura vs tiempo, a partir de las 97 horas en los ladrillos recochos

las alturas se mantienen constantes, mientras que en los ladrillos artesanales se

mantienen constantes a partir de las 90 horas es decir, este tipo de ladrillo la

velocidad de ascensin del agua disminuye en un menor tiempo en comparacin con

los ladrillos recochos que continuara ascendiendo el agua.

Como se puede apreciar en las figuras 4 y 5, las alturas de agua absorbida

producidas por capilaridad se toman desde la base de las tinas de agua hasta donde

haya subido el agua en el ladrillo.

RESULTADOS

Para poder diferenciar los muretes de ladrillo recocho de los convencionales, se

escribi en stos nombres de referencia como:

N1: Pilastra de ladrillo artesanal convencional.(Murete 1)

N2: Pilastra de ladrillo artesanal convencional. (Murete 2)

R3: Pilastra de ladrillo recocho. (Murete 3)

R4: Pilastra de ladrillo recocho. (Murete 4)

Fig 4.- Modelo de pilastra de

ladrillo convencional cuando se

coloca en agua de 1 pulgada de

altura

Fig 5- Modelo de pilastra de

ladrillo recocho cuando se coloca

en agua de 1 pulgada de altura

H

H

6

Una vez que las pilastras estn en agua se observ el aumento de altura por

capilaridad en cada una de ellas. El proceso dur exactamente 6 das. Se comenz

desde el jueves 11 de abril y culmin el martes 16 de abril.

Las pilastras de ladrillo recocho en los primeros 30 minutos lograron subir un

promedio de 4.6 cm de altura, mientras que las pilastras de ladrillo convencional

avanz un promedio de 3.55 cm.

Al siguiente da pasadas las 18 horas, los ladrillos recochos subieron un promedio

de 5.4 cm , mientras que el promedio de los convencionales fue de 4.1cm.Ms tarde,

el mismo da, llegadas las 25 horas se not un incremento en le promedio de alturas

en los ladrillo recochos de 5.7cm mientras que los convencionales promediaban una

altura de 4.5 cm.

El lunes de la siguiente semana, pasadas las 90 horas, se not una gran diferencia de

alturas entre ladrillo recocho y el convencional, ya que el promedio de altura de las

pilastras de ladrillo recocho eran de 10cm mientras que las de ladrillo convencional

era de 7.8 cm.

Finalmente, el ltimo da, para entonces ya haban pasado las 113 horas, los muretes

de ladrillo recocho lograron una altura constante promedio de 11.55 cm, mientras

que el promedio de alturas de los muretes de ladrillo convencional fue de 8.6

Tabla Datos del Ensayo de Capilaridad, segn los das que se ha revisado el avance de las

alturas de ascendencia por absorcin agua en las pilastras, Fig 6.

Altura Alcanzada por

Capilaridad de Ladrillos

Convencionales (cm)

Altura Alcanzada por

Capilaridad de

Ladrillos Recochos

(cm)

Das Hora

Tiempo

Transcurrido

en Horas

Murete 1 Murete 2 Murete 3 Murete 4

Jueves 11

de Abril 5.p.m.

0 0 0 0 0

0.25 3.1 2.9 4.3 4

0.5 3.6 3.5 4.7 4.4

Viernes 12

de Abril

11.a.m.

18 4.2 4.0 5.4 5.1

18.25 4.2 4.0 5.5 5.1

18.5 4.2 4.1 5.5 5.2

18.75 4.3 4.1 5.6 5.2

6.p.m. 25 4.7 4.4 5.9 5.5

25.25 4.7 4.4 5.9 5.5

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stos datos tienen las siguientes grficas que varan segn el tipo de pilastra utilizadas,

como son:

Lunes 15

de Abril

11.a.m.

90 8.4 7.5 10.2 9.8

90.25 8.4 7.5 10.2 9.8

90.5 8.5 7.6 10.3 9.8

90.75 8.5 7.6 10.3 9.9

6.p.m. 97 8.6 7.7 10.7 10.2

97.25 8.6 7.8 10.8 10.3

Martes 16

de Abril 10.a.m.

113 8.9 8.1 11.8 11.1

113.25 8.9 8.2 11.8 11.1

113.5 8.9 8.2 11.8 11.2

113.75 8.9 8.2 11.9 11.2

Altura Alcanzada (cm)

0

5

10

15

20

25

30

Pilastra de L. Convencional 1

Pilastra de L. Convencional 2

Pilastra de L. Recocho 1

Pilastra de L. Recocho 2

Prom. Junta 2 Convencional

Prom. Junta 2 Recocho

Prom. Altura Max Murete Convencional

Convencional

Prom. Altura Max Murete Recocho

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Fig 7 .- Resultados del Ensayo de Capilaridad realizados en el laboratorio

Se puede apreciar segn el grafico que las pilastras hechas de ladrillo recocho, que

el agua absorbida alcanzar una altura mximas de 11.55 cms. Por otro lado, las

pilastras de ladrillo convencional lanzan una altura mxima de 8.6 cms.

Se observa que en los primeros 15 minutos las pilastras hechas de ladrillo recocho,

tenan una altura de agua absorbida inicial de 4.15 cms aproximadamente. Mientras

que en ese mismo momento las pilastras hechas de ladrillo convencional alcanzaban

una altura media de 3.1 cms.

En las pilastras de ladrillo recocho a las 113 horas promedio, el flujo de agua que ha

ascendido por capilaridad se detiene en los 11.9 cms de altura y avanza de manera

ms lenta. En cambio las pilastras de ladrillo convencional se detienen de manera

brusca a las 99 horas aproximadamente en los 7.9 cms de altura.

Como se observa en las pilastras de ladrillo recocho el agua sube por capilaridad de

manera rpida que en las pilastras de ladrillo artesanal convencional

La pendiente de la curva altura vs tiempo, en las primeras 30 minutos, es mayor en

las pilastras de ladrillo recocho que la de las pilastras hechas de ladrillo

convencional.

CONCLUSIONES

En el presente trabajo se ha encontrado que la absorcin en los ladrillos

convencionales artesanales es mayor que en los ladrillos recochos, y esto es debido

al grado de coccin de las unidades que est relacionada directamente con el

volumen de espacios vacos y no del dimetro de los poros, mientras mayor sea el

grado de coccin experimenta el ladrillo, habr una mayor contraccin lo cual hace

que la proporcin de agua que va a ocupar cada espacio vaco disminuya.

En cuanto a la capilaridad, esta propiedad s depende del dimetro de los poros,

teniendo los ladrillos recochos un dimetro de poros ms pequeo, debido a su alto

grado de coccin, el agua asciende con mayor facilidad, lo cual indica una mayor

altura capilar, mientras que en los ladrillos convencionales artesanales la succin del

agua a travs de las paredes de las unidades se ve dificultada porque el tamao de

sus poros es mayor que en los recochos. As las molculas de agua presentan fuerzas

de cohesin menor. Esto se debera a que no estn muy compactados los espacios

vacos, razn por la cual los ladrillos convencionales presentan menor capilaridad.

AGRADECIMIENTOS

Tiempo Transcurrido (hrs)

Prom. Junta 1 Convencional

Prom. Junta 1 Recocho

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El presente trabajo de investigacin fue realizado bajo la supervisin de Francisco

Castro, a quien nos gustara dar un muy profundo agradecimiento, por hacer posible

la realizacin del presente estudio. Sobretodo por su paciencia y su ayuda para

poder realizar un buen trabajo.

Tambin nos gustara agradecer a la Ing. Gaby Ruiz por haber compartido sus

conocimientos con nosotros, su tiempo y su pasin hacia ste tema tan considerado

por la Ingeniera Civil.

BIBLIOGRAFIA

1. ALBAILERIA ESTRUCTURA.AUTORES : - Hector Gallegos Vargas -Carlos

Casabonne.Tercera Edicin Catlogo de la UNI 2005- Lima

2. MATERIALES DE CONSTRUCCIN:G. I. Gorchakov.EDITORIAL: Mir

Mosc.Ao 1984

3. EL LADRILLO : Ing. Roberto Machicao Relis . Lima- Per. Publicacin de la

Ctedra de Construccin de la Facultad de Arquitectura. Ao 1995

4. MATERIALES BSICOS DE CONSTRUCCIN: Captulo de Ingeniera. Edicin

Julio 1991

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ANEXOS :

1 .-Dimensionamiento de ladrillo

L=Ladrillo convencional

R=Ladrillo Recocho

Tabla N 01 .- Dimensionamiento de las Longitudes (cm)de los Ladrillos

Tablas N 02 .- Dimensionamiento de las Alturas (cm) de los Ladrillos

h1 h2 h3 h4

h

promedio

Lado 1 Lado 2 Lado 3 Lado 4 L promedio

L1 19.1 18.7 19 18.6 18.85

L2 18.5 18.7 18.5 18.4 18.525

L3 19 19 18.9 18.8 18.925

L4 18.5 18.3 18 18.3 18.275

L5 18.5 18.4 18.1 18.3 18.325

L6 17.7 18 18.2 17.2 17.775

R1 19.4 20.2 19.7 20 19.825

R2 19.4 20 19.4 19.8 19.65

R3 20.3 20.3 19.7 19.8 20.025

R4 20.4 20.2 20.4 20.3 20.325

R5 19.9 20.6 20.5 20.1 20.275

R6 19.8 20.2 20.3 19.9 20.05

19.2354167

11

L1 6.8 6.9 6.8 6.6 6.775

L2 7 7.2 6.6 7.1 6.975

L3 6.9 7 6.8 7 6.925

L4 6.7 6.6 7.1 7.1 6.875

L5 7.3 6.9 6.8 6.6 6.9

L6 7 7 7 6.7 6.925

R1 7 6.7 7.9 7.1 7.175

R2 7 7.2 7.3 7.1 7.15

R3 6.9 7.3 8.4 8.3 7.725

R4 6.5 6.5 6.8 6.6 6.6

R5 6.5 7 7.1 6.9 6.875

R6 7.5 6.8 6.8 7 7.025

6.99375

Tabla N 03 .- Dimensionamiento del Ancho de los ladrillos (cm)

Ancho1 Ancho2

Ancho

promedio

L1 10 9.9 9.95

L2 9.7 9.6 9.65

L3 9.9 9.7 9.8

L4 9.7 9.2 9.45

L5 9.6 9.6 9.6

L6 9.4 9 9.2

R1 10.2 10.2 10.2

R2 10.4 10.3 10.35

R3 11.9 10.5 11.2

R4 10.1 11.1 10.6

R5 10.4 11.2 10.8

R6 10.3 11.1 10.7

10.125

Ensayo de Absorcin

Tablas N04.- Resultados del Ensayo de Absorcin en los Ladrillos

Espcimen Saturados Despus del secado Absorcin

L1 1253 1036 20.95%

12

L2 1210 987 22.59%

L3 1451 1234 17.59%

L4 1335 1109 20.38%

L5 1424 1300 9.54%

R1 1553 1409 10.22%

R2 1286 1092 17.77%

R3 2164 1838 17.74%

R4 764 696 9.77%

R5 1236 1144 8.04%