IX CONGRESO DE PREFABRICACION EL BLOCK MULTIPERFORADO DE CONCRETO EN LA VIVIENDA VERTICAL ING. J. ÁLVARO PÉREZ GÓMEZ GERENTE CORPORATIVO DE INGENIERIA ING. FRANCISCO FLORES GRUZ DIRECTOR CORPORATIVO DE INGENIERIAS ARQ. ROBERTO CRUZ Y SERRANO VICEPRESIDENTE DE TECNOLOGIA PACHUCA, HGO. NOVIEMBRE DEL 2004 BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO ANTECEDENTES GRUPO GEO, DESDE MUCHO TIEMPO ATRÁS, DECIDIO REALIZAR LA CONSTRUCCIÓN DE LA VIVIENDA UTILIZANDO COMO SISTEMA DE MURO EL BLOCK HUECO DE CONCRETO VIBROCOMPRIMIDO BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO PIEZAS DESTINADAS A PERMANECER APARENTES Block esplitado usado en fachadas principales Media pieza esplitada usada en fachadas principales. Media pieza lisa moldeada utilizada en fachadas de servicio generalmente DINTEL Block liso moldeado usado en fachadas de servicio generalmente PIÑÓN Remate de barda o pretil Repisón bajo ventana o cancel Placas de borde de losa Alzado Piezas especiales (curvadas) para muros curvos ISOMETRICO Planta PIEZAS DESTINADAS A RECUBRIRSE (con un aplanado, pasta o lambrín) Pieza completa Piñones Media pieza BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO Dintel para interiores ACERO DE REFUERZO EN MUROS : GANCHOS TIPO REFUERZO DE CASTILLO AHOGADO 1 var 3/8” ( # 3 ) LOS CASTILLOS AHOGADOS DEBERAN COLARSE CON MORTERO DE ASIENTO HILADA POR HILADA,EMPACAR CON UN 0.22 PALO LUBRICADO ó VARILLA GEO BLOCK DE CONCRETO VIBROCOMPRIMIDO 0.15 LISO CON COLOR INTEGRAL 14 cm ANCHO 0.07 RELLENO DE HUECOS DE GEOBLOCK CON MORTERO DE ASIENTO HILADA POR HILADA, EMPACAR CON UN PALO LUBRICADO ó VARILLA GANCHO “G-1” tec-60 5/32” @ HILADA REFUERZO DE CASTILLO AHOGADO 1 var 3/8” ( # 3 ) LOS CASTILLOS AHOGADOS DEBERAN COLARSE CON MORTERO DE ASIENTO GANCHO G-1 tec-60 5/32” HILADA POR HILADA,EMPACAR CON UN EJ E PALO LUBRICADO ó VARILLA COLOCADO A CADA HILADA GEO BLOCK DE CONCRETO E EJ VIBROCOMPRIMIDO LISO CON COLOR INTEGRAL TIPO DE GANCHO G-1 BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO 14 cm ANCHO ARMADO DE DINTELES DE 10, 14 Y 15 cm DE ANCHO Y DINTEL “L” 1 tec-60 1/4” 40 ARMEX 15x20-4e: 4 Var tec-60 5/32” @ 20 14 18.0 cm 10 DINTEL PRECOLADO DE 14 Y 15 cms 19.8 4 var LONGITIDINALES DE 1/4” LT= 60 cm SECCION DEL ARMADO 11x16 2 var # 3 E CAL 8 @ 10 E tec-60 5/32” @ 10 2 var # 3 3 1 14.0 5 1 tec-60 1/4” 5 Tec-60 5/32” @ 15 14 ARMADO DE DINTEL SECCION REC DE 14 cm ARMADO DE DINTEL TIPO “L” 1.5 2.0 DINTEL PRECOLADO DE 10 cms ARMEX 10x20-4e: 4 var LONGITIDINALES DE 1/4” 19.8 SECCION DEL ARMADO 6x16 0.8 E CAL 8 @ 10 ARMADO DE DINTEL 10 DETALLE DE GOTERO BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO SECCION REC DE 10 cm PASOS PARA CASTILLOS EN DINTELES ESTRIBOS DE 5/32” GANCHO DE 5/32” 10 3 10 4 10 R=20 mm 3 4 3 3 5 8 MAX 15 y x MURO DE 10 MURO DE 10 5 10 GANCHOS DE 5/32” 5 5 4 4 14 14 5 5 ESTRIBOS DE 5/32” 8 MAX y MURO DE 14 Y=APOYO DE 10 cm x MURO DE 14 X=APOYO DE 20 cm DETALLE DE HUECO PARA PASODE CASTILLOS EN DINTEL LISO INTERIOR Y EXTERIOR BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO PASOS PARA CASTILLOS DE DINTELES EN ALZADO A D 5 10 149 R 10 5 81 5 F 228 10 R 1.79 x, x UBICADO EN 11a HILADA 10 5 2.58 x, x UBICADO EN 11a HILADA alzado 3 PASO DE CASTILLO EN FACHADA APOYO DE 20 cm ( X-X RUSTICO ) 1 5 10 150 C 10 5 1.80 x, x PASO DE CASTILLOS EN VENTANA APOYO DE 20 cm ( X-X LISO COLOR ) BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO APOYO DE DINTEL PRECOLADO ACERO DE REFUERZO VERTICAL QUE PASA ATRAVES DEL DINTEL POR LA PREPARACION PREPARACION PARA PASO DE CASTILLOS, DINTEL PRECOLADO LISO GRIS “ G “ RELLENAR CON MORTERO DE JUNTEO DE 10x20 CON UNA SECCION EMPACANDOSE CON UNA VARILLA PARA RECTANGULAR DE ARMEX DE 6x16 cm ASEGURARSE EL LLENADO DEL HUECO EN SU TOTALIDAD CALZAS CON var DE 3/8” Ø APOYO DE DINTEL PRECOLADO X-X DINTEL PRECOLADO LISO GRIS ASENTADO CON MORTERO DE JUNTEO, CALZADO PREVIAMENTE PRO AMBOS LADOS CON var DE 3/8” Ø BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO PIÑONES: GEOMETRIA, PASOS PARA ANCLAJE DE ACERO VERTICAL PIÑON AJ-1 PIÑON A PIÑON A PIÑON A PIÑON AJ-2 PIÑON A PIÑON AJ-3 PIÑON A PIÑON C PIÑON A 5.0 30.0 9.2 30.0 5.0 EL CONCRETO UTILIZADO EN LA FABRICACION DE MUROS PIÑON PRECOLADOS TENDRA UNA RESISTENCIA DE f’c= 150 kg/cm2 CON T.M.A DE 3/8” (COMO MINIMO) ESTA RESISTENCIA DEBE 81.89 TENER CADA PIEZA CUANDO SE COLOQUE. EL REVENIMIENTO DEL CONCRETO ES DE 6 A 8 cm 25.0 4.2 79.2 ALZADO 3.0 10.0 4.0 5.5 29.0 10.2 29.0 79.2 PLANTA BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO 5.5 3.0 ISOMETRICO PIÑON TIPO A PARA MURO DE 10 cm DE ANCHO CONSTRUCCIONES HORIZONTALES PARA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL VIVIENDAS DE DOS NIVELES BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO CONSTRUCCIONES VERTICALES PARA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL EDIFICIOS 5N CONJUNTO HDA. DE LAS FLORES, IZTAPALAPA D.F. BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO MATERIALES FALLA TIPICA A COMPRESION DE PILA RELLENA BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO RESULTADOS DE ENSAYES DE PILAS Y MURETES EN BLOQUES DE CONCRETO 14x20x40 TABLA 1. RESULTADO DE ENSAYES EN PIEZAS, MORTEROS, PILAS Y MURETES DE BLOQUE HUECO DE CONCRETO 14x20x40CM Resistencias en Kg/cm2 Bloques Vacios Bloques Rellenos Resistencia promedio de las Piezas, fp 60 60 Resistencia de Diseño de las Piezas fp* con cv=0.13 40 40 Resistencia Promedio del Mortero fi 140 140 Resistencia de Diseño del Mortero, fj con cv=0.2 95 95 Resistencia promedio de Pilas, fm 50 75 Resistencia de Diseño en Compresión obtenida de Pilas, f*m, con un cv=0.15 36 55 Resistencia Promedio de muretes, vm 3.0 7.5 Resistencia de Diseño a Compresión Diagonal obtenida de Muretes, v*m, con un cv=0.15 2.0 5.0 30,600 75,000 Modulo de Elasticidad, E Nota: Los coeficientes de variación cv, resultaron menores que los que marcan las Normas Técnicas, por lo que se tomaron los mínimos que estable la Norma BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO MUROS CONFINADOS DE TABIQUE INDUSTRIALIZADO BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO ANTECEDENTES LA UTILIZACIÓN DEL PRODUCTO EXISTENTE EN EL MERCADO NOS CONDUCIA A DOS SOLUCIONES: 1.- REALIZAR COMBINACIONES DE MUROS DE CONCRETO Y MUROS DE BLOCK 2.- REALIZAR LA OBRA CON UN TAMAÑO DE PIEZAS QUE DISMINUYEN EL POTENCIAL DEL RENDIMIENTO DE LA MANO DE OBRA. BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO ANTECEDENTES COMO RESULTADO DE ESTAS EXPERIENCIAS SE DECIDIO DISEÑAR EL BLOQUE MULTIPERFORADO DE CONCRETO 12 x 20 x 40 CM TOMANDO COMO REFERENCIA LA ALTA RESISTENCIA AL CORTANTE QUE TIENE LA MAMPOSTERIA CONSTRUIDA CON ESTE TIPO DE PIEZAS BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO ANTECEDENTES CON EL BLOQUE MULTIPERFORADO SE BUSCO ENCONTRAR UNA PIEZA QUE PERMITIERA TENER UNA MAMPOSTERIA CON UN ESFUERZO CORTANTE DE DISEÑO DE: v* = 7 kg/cm2. BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO BLOCK MULTIPERFORADO 12 x 20 x 40 BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO PROPIEDADES DE LA PIEZA • TIPO DE PIEZA : Maciza (AN>75% AG) Q=2 • DIMENSIONES = 11.8 x 20.1 x 39 cm, • PESO* = 13.5 Kg por pieza • RESISTENCIA* = 140 Kg/cm2 * Promedio BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO PROPIEDADES DEL MORTERO UTILIZADO • MORTERO TIPO I (NTC-2004): 1: ¼: 3 (Cemento – Cal - Arena) • RESISTENCIA DEL MORTERO *: f*j = 210 Kg/cm2 (NTC-2004) * Promedio de 3 ensayes de cubos BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO REFERENCIAS APNMX-NMX–C- 415 2002 – ONNCCE Determinación de la Resistencia a Compresión y el Módulo de Elasticidad de Pilas de mampostería de Barro y de Concreto APNMX-NMX-C-416-2002- ONNCCE Determinación de la Resistencia a Compresión Diagonal y de la Rigidez a Cortante de Muretes de Mampostería de Barro y de Concreto BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO ENSAYE DE PILAS 10 PILAS DE 40 x 60cm FORMADAS POR 3 PIEZAS ENTERAS BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO ENSAYE DE MURETES 10 MURETES DE 60 x 60 cm FORMADOS POR 3 PIEZAS COMPLETAS Y 3 MEDIAS PIEZAS BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO RESISTENCIAS DE DISEÑO f = media de la resistencia c v= coeficiente de variación f ; f*= 1+ 2.5c v c v = 0.2 para mortero y muretes c v= 0.15 para pilas f* = 0.67 f Para morteros y muretes f*= 0.73 f Para pilas BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO RESULTADOS CONCEPTO RESULTADO RESISTENCIA PARA DISEÑO EN COMPRESION (f*p) EN MPa (kg/cm2) 9.93 (97.4) RESISTENCIA DE DISEÑO A COMPRESION DE LA MAMPOSTERIA (f*m) EN MPa (Kg/cm2). 8.26 (81.0) ESFUERZO CORTANTE RESISTENTE DE DISEÑO (v*) EN MPa (Kg/cm2) 1.20 (11.8) MODULO DE ELASTICIDAD PROMEDIO MAMPOSTERIA (Em) EN MPa (Kg/cm2) DE LA 8,835 (86,673) MODULO DE RIGIDEZ A CORTANTE (Gm) EN MPa 2,226 a 3,464 (Kg/cm2) (21,834 a 33,985) RESISTECIA A COMPRESION DEL MORTERO DE JUNTEO PARA UNA PROPORCION CEMENTO CAL ARENA DE 1:1/4:3 (TIPO I) A 28 DIAS EN (f*j) 2 MPa (Kg/cm ) BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO 21.4 (210) COMPARACION CONCEPTO MULTIPERFO RADO DE 12cm BLOQUE HUECO DE 14cm* NTC-RCDF VALORES REF. RESISTENCIA PROMEDIO DE LA PIEZA INDIVIDUAL (kg/cm2) 141 60 120 RESISTENCIA DE DISEÑO A COMPRESION DE LA PIEZA f’p (kg/cm2) 97.4 40 80 RESISTENCIA DE DISEÑO A COMPRESION DE LA MAMPOSTERIA f*m (kg/cm2) 81.0 34 20 ESFUERZO CORTANTE RESISTENTE DE DISEÑO DE LA MAMPOSTERIA, v’ (kg/cm2) 11.8 2 2 MODULO DE ELASTICIDAD PROMEDIO DE LA MAMPOSTERIA ( Kg/cm2) 86,672 30,600 800f*c 64,000 TIPO DE MORTERO Y RESISTENCIA ( Kg/cm2) f*j TIPO I 210 TIPO II 95 TIPO I 125 * Ensayes hechos en el 2001 BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO TIPO DE MAMPOSTERIA LA MAMPOSTERÍA QUE SE LOGRA CON LAS PIEZAS MULTIPERFORADAS DE CONCRETO ES UNA MAMPOSTERÍA CONFINADA CON Ó SIN REFUERZO HORIZONTAL. LOS MUROS DE MAMPOSTERÍA CONFINADA SON AQUELLOS MUROS DE MAMPOSTERÍA DE CONCRETO Ó BARRO EN DONDE SE COLOCAN ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO DE SECCIÓN TRANSVERSAL PEQUEÑA DENOMINADOS CASTILLOS Y DALAS PERIMETRALMENTE, CON LA FINALIDAD DE MEJORAR SU DESEMPEÑO, PRINCIPALMENTE ANTE CARGAS LATERALES. BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS 5N 1o, 2o y 3er NIVEL CON BLOQUE HUECO DE 14cm Y v* = 2 kg/cm2 A B C D E I O F H K L CONCRETO M P R MUROS DE G J N Q S T U V W 27.02 Y X 1 2 3 4 2.0 4 2.0 2 1.9 2 1.9 4 M U R 7 O 8 S M U R O S 6 9 1.00 5 10 11 D E 27.02 D E 12 C O 15 16 N 17 C 18 R 19 E 20 T O C O N C R E T O 13 0.1 2 5.00 1.00 14 2 0.1 2 1.9 0.9 0 4 1.0 2 2.0 0.1 2 22 23 MUROS DE CONCRETO BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO 0.9 0 1.0 2 3.33 21 DESPIECE DE MUROS CON CASTILLOS APARENTES k-1 EN LA SOLUCION CON CASTILLOS APARENTES EL OBJETIVO HA SIDO LA UTILIZACIÓN DEL BLOCK EN PIEZAS ENTERAS Y MEDIAS PIEZAS. LOS AJUSTES SE LOGRAN HACIENDO ‘VARIABLE’ LA LONGITUD DE LOS CASTILLOS Y ADAPTANDO LA FORMA AL TRAZO DE LOS MUROS NO ORTOGONALES. k-3 1.59X1.18 k-4 k-1 k-6 k-12 k-2 0.80X2.10 0.80X2.10 k-6 k-4 1.39X1.37 1.39X1.37 k-4 k-3 k-1 k-1 k-1 k-1 k-1 0.59X0.39 k-1 0.59X0.39 0.80X2.10 1.19X1.16 k-9 1.19X1.16 1.59X2.02 k-1 k-1 k-1 k-1 k-5 k-1 k-8 k-1 0. 9 0X 2. 10 0. 9 10 0X 2. 0. 80 2. 10 X 80 X2 0. .1 0 k-8 k-1 k-7 k7 BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO k-3 k-7 TIPO DE MAMPOSTERIA LA MAMPOSTERÍA CONFINADA CON REFUERZO HORIZONTAL ES UNA NUEVA MODALIDAD PARA REFORZAR LOS MUROS DE MAMPOSTERÍA, LA CUAL APARECE EN LAS NTC 2004, EN DONDE SE INCORPORA A LA RESISTENCIA DE LA MAMPOSTERÍA LA CONTRIBUCIÓN DEL REFUERZO HORIZONTAL, LA CUAL PUEDE LLEGAR A INCREMENTAR HASTA EN 100% LA RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE. EL REFUERZO HORIZONTAL QUE SE UTILIZA, NORMALMENTE SON VARILLAS DE PEQUEÑO DIÁMETRO, DEL ORDEN DE 4 A 6MM, DE ACERO ESTIRADO EN FRIÓ CON UN ESFUERZO DE FLUENCIA DE 612 MPA (6000 KG/CM2) QUE SE EMBEBEN EN EL MORTERO DE JUNTEO Y SE ANCLAN A LOS CASTILLOS, CON UN DOBLEZ DE 90 A 180 GRADOS. BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO DETALLADO BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO DETALLADO BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO DETALLADO BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO CONCLUSIONES EL VALOR OBTENIDO DE RESISTENCIA A CORTANTE DEL BLOQUE MULTIPERFORMADO v* =11 kg/cm2, SUPERÓ EN MAS DE UN 50% EL VALOR DE PROYECTO v*= 7 kg/cm2 SIN EMBARGO, NO SE RECOMIENDA TOMAR UN VALOR MAYOR AL DE DISEÑO A MENOS QUE SE HAGAN ENSAYES DE MUROS A ESCALA NATURAL PARA VERIFICAR QUE NO SE TIENEN REDUCCIONES EN EL VALOR OBTENIDO. BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO CONCLUSIONES LAS PIEZAS MULTIPERFORADAS PERMITEN INCREMENTAR DE MANERA SUSTANCIAL EL VALOR DE RESISTENCIA A CORTANTE v* QUE SE OBTENE DE LOS BLOQUES HUECOS DE 14 CM LOGRANDO CON ESTO ELIMINAR MUROS DE CONCRETO EN BENEFICIO DE LA ECONOMIA DE LA OBRA BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO CONCLUSIONES PARAMETROS DE REFERENCIA BLOCK HUECO DE 14 BLOCK DE 12 MULTIPERFORADO Q 1.5 2 v* (kg/cm2) 2 7 PESO (Kg) 13 13.5 COSTO PZA. 1 1.2 TIPO DE MAMPOSTERIA REFORZADA INTERIORMENTE CONFINADA CON O SIN REF HORIZ. BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO ¡GRACIAS POR SU ATENCION! BLOQUES MULTIPERFORADOS DE CONCRETO