INTRODUCCIÓN Este informe sea realizado con la intención de dar a conocer las propiedades del ladrillo, los ensayos que se le realizan antes de realizar una edificación ya que nos ayuda mucho para la carrera de ingeniería civil adquirir conocimientos muy importantes .Lo que permitirá hacer una buena elección de materiales al momento de realizar las construcciones, el análisis que se hace en el siguiente informe es sobre unidades de albañilería , unidades artesanales determinando así cuál de estos tienen mejores características para ser elegidos al momento de hacer una edificación por las mejores propiedades que estos presentan. La utilización de los ladrillos en la construcción comenzó hace unos 11.000 años, en el Neolítico. No se trataba, de todas formas, de los mismos elementos que usamos en la actualidad, ya que se han cambiado los materiales, las formas y las dimensiones. Hoy los ladrillos suelen construirse con arcilla, que combina silicatos hidratados de alúmina, illita, caolín y otros minerales. Gracias a la cocción a altas temperaturas, la arcilla es más resistente que el adobe. Es posible distinguir entre el ladrillo macizo (que presenta menos de un 10% de perforaciones en su cara superior o tabla), el ladrillo perforado (las perforaciones ocupan más del 10% de la tabla), el ladrillo manual o tejar (con caras rugosas), el ladrillo hueco (con numerosas perforaciones para reducir su peso) y el ladrillo refractario (que soporta altas temperaturas), entre otros. El ladrillo puede ser considerado un elemento básico para la construcción, algo que debe utilizarse para crear la base de una estructura edilicia y que luego debe cubrirse con diversos materiales para conseguir un acabado parejo que cumpla ciertos requisitos estéticos y de higiene. Por otro lado, las tendencias de la moda suelen ser impredecibles y desde hace unos cuantos años la decoración con ladrillos vistos (también llamada ladrillos a la vista) se ha vuelto cada vez más popular, y existen diversas maneras de implementarla. Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales OBJETIVOS -Determinar experimentalmente los coeficientes de corrección de la. Resistencia a compresión de las unidades de albañilería por efectos de la esbeltez. El rango de esbelteces a estudiar se encuentra especificado por la Norma Técnica de Edificación E.070 - Determinar analíticamente, utilizando el método de elementos finitos, los coeficientes de corrección de la resistencia a compresión de los prismas de albañilería por efectos de esbeltez, usando también el rango de esbelteces especificado por la Norma Técnica de Edificación E.070 Albañilería. -Determinar los tipos de ladrillos ya sea artesanal o King Kong cuál de ellos se comporta mejor ante las diferentes pruebas que se realiza para determinar su rendimiento ante diferentes condiciones experimentales que se les somete y así permitir una mejor una mejor elección al momento de decidir por un tipo de unidad de albañilería. NORMA TÉCNICA PARA ENSAYOS: ITINTEC 331.017: La presente norma establece las definiciones, clasificación, condiciones generales y requisitos que debe cumplir el ladrillo de arcilla, usado en albañilería. ITINTEC 331.018: La presente Norma establece los métodos de ensayo para determinar la variación de dimensiones, alabeo, resistencia a la compresión, densidad, módulo de rotura, absorción, absorción máxima, coeficiente desaturación, succión y eflorescencia de los ladrillos de arcilla usados en albañilería. ITINTEC 331.019: Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales LADRILLO Es la unidad de albañilería fabricada de arcilla moldeada, extruida o prensada en forma de prisma rectangular y quemada o cocida en un horno. Puede ser considerado un elemento básico para la construcción, algo que debe utilizarse para crear la base de una estructura edilicia y que luego debe cubrirse con diversos materiales para conseguir un acabado parejo que cumpla ciertos requisitos estéticos y de higiene. Por otro lado, las tendencias de la moda suelen ser impredecibles y desde hace unos cuantos años la decoración con ladrillos vistos (también llamada ladrillos a la vista) se ha vuelto cada vez más popular, y existen diversas maneras de implementarla. Es el ladrillo con huecos paralelos a la superficie de asiento. Estos bloques son materiales de construcción hechos y moldeados de tierra arcillosa húmeda con aserrín o paja, adobe, hormigón, mortero con o sin cocción. Los ladrillos proporcionan un buen aislamiento e impermeabilidad, además no requieren el uso de pintura, ya que este nunca pierde su color natural. Los de arcilla son hechos en moldes Existen unos de cualidad especial, que se emplean para levantar muros en lugares de clima fríos y otros de acabado más corriente, que son de los de uso más habitual. Los ladrillos son utilizados en edificaciones o pavimentación, pero principalmente para construir muros o tabiques. Los ladrillos también pueden ser clasificados de acuerdo a su capacidad de resistencia a condiciones extremas. Así, por ejemplo, están los MW, que soportan condiciones climáticas como heladas o escarcha; los SW, ideales para soportar condiciones climáticas adversas extremas; y los ladrillos NW, utilizados solamente para interiores ya que no resisten cambios del clima bruscos. Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales El material más común para construir ladrillos es la arcilla, la cual está compuesta de sílice, alúmina, agua, óxido de hierro y otros materiales alcalinos. Luego de seleccionar la arcilla, ésta es sometida a la maduración, que corresponde a procesos de trituración, homogenización y reposo; para darle la consistencia necesaria y la purificación química y biológica Proceso De Fabricación Del Ladrillo Actualmente en cualquier fábrica de ladrillos se llevan a cabo una serie de proceso estándar que van desde la elección del material arcilloso al proceso de empacado final. Este proceso ha sufrido una evolución notable en los últimos años. Gracias a dicha evolución, el proceso de convertir la arcilla, conformada por sílice, agua, alúmina, óxido de hierro y magnesio en un ladrillo, se ha hecho más práctico hoy en día. El proceso de elaboración de un ladrillo se compone de las siguientes fases: 1. Extracción de la materia prima: Se extrae y transporta la arcilla, la materia prima necesaria par a la fabricación de ladrillos desde la zona de extracción hasta los lugares de producción. 2. Maduración: Antes de incorporar la arcilla al ciclo productivo, esta se somete a una serie de tratamiento de trituración, homogeneización y reposo expuesta a los elementos, con la finalidad de obtener una adecuada consistencia y uniformidad de las características físicas y químicas deseadas. Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales 3. Tratamiento mecánico previo: Consiste en una serie de operaciones cuya finalidad es la de purificar y refinar la materia prima. Los instrumentos utilizados en dicha fase son los siguientes: 1. Eliminador de piedras: Sirve para reducir las dimensiones de los terrones. 2. Desintegrador: Se encarga de triturar aquellos terrones de mayor tamaño, más duros y compactos. 3. Laminador refinador: Se trituran los últimos nódulos que pudieran estar en el interior del material. 4. Depósito de materia prima procesada: Se deposita el material en silos especiales y techados donde el material se homogeniza definitivamente tanto física como químicamente. 5. Humidificación: Se retira la arcilla de los silos y se transporta a un laminador refinador para posteriormente mover a un mezclador humedecedor, en el cual se agrega agua para obtener la humedad precisa. 6. Moldeado: Consiste en pasar la arcilla a través de una boquilla para conseguir la forma del objeto deseado. Este proceso se realiza en caliente, utilizando vapor saturado a aproximadamente 130ºC y a presión reducida. Con ello se obtiene una humedad más uniforme y una masa más compacta. 7. Secado: Es una de las fases más delicadas del proceso de producción, ya que de ella depende, en gran parte, el buen resultado y calidad del material. El secado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase de moldeado para así poder pasar a la fase de cocción. 8. Cocción: Se realiza en hornos de túnel de hasta 120m de longitud donde la temperatura de cocción oscila entre 900ºC y 1000ºC. En el interior del horno la temperatura varía de forma continua y uniforme. Durante este proceso se produce la sintonización, lo que determina la resistencia del ladrillo. 9. Almacenaje: Antes del embalaje, se procede a la formación de paquetes sobre pallets, lo cual permitirá facilitar su transporte con carretillas. El embalaje consiste en envolver los paquetes con cintas de plástico o metal, con la finalidad de poder ser depositados en lugares de almacenamiento y facilitar su transporte. Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales ELABORACION DE LADRILLOS DE ARCILLA ARTESANAL En la fabricación de los ladrillos existen muchos factores que pueden retrasar la producción, y por ello no todo lugar en apropiado por que verían mucho las condiciones climáticas, además de que debe ser en un lugar despejado donde el humo de los hornos no moleste, que se pueda adquirir la materia prima fácilmente, donde los ladrillos puedan distribuirse fácilmente a los distintos lugares que se han pedido, todo esto debido a que si se dificulta la elaboración de los ladrillos en esa zona aumentaría el precio por unidad y saldría más barato traerlos de otro lugar. Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales Para la elaboración de un buen ladrillo de arcilla que cuente con las especificaciones normales del mercado se debe seguir una serie de pasos que tomaran un tiempo determinado y que su alteración podría afectar el resultado final del producto. El lugar en el que se fabrica está ubicado en una zona en donde las precipitaciones son escasas, el cielo está despejado la mayoría del tiempo y hay una corriente de viento constante y moderado. En este caso el clima de Montecristi cuenta con estas características que son fundamentales y constantes la mayor parte del año. La materia prima que se utiliza es: la arcilla de color café claro muy fina, cascara de arroz, aserrín de cualquier madera y agua. Es muy importante que el lugar donde se obtiene la arcilla se cercano y que no sea de color oscuro o terronuda ya que esta puede hacer reventar al ladrillo al momento del hornado. La cascara de arroz la traen de Pedro Carbo, esta ayuda a que se formen dentro del ladrillo las pequeñas porosidades al quemarse, también esta se puede sustituir por cascara de café. El aserrín ayuda a darle consistencia al ladrillo y facilita el proceso de la cocción. El agua nos ayudara a que se mezclen todos los materiales, que este se pueda moldear y ser más manejable. El proceso de elaboración comienza cuando el trabajador más o menos a las 4:00 am comienza a mezclar todos los materiales para que al salir el sol y estén listos para Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales colocarlos en los moldes, los moldes son de madera y permiten modelar 3 ladrillos, los cuales se los coloca en columnas. Estos moldes se los colocan en un terreno plano y limpio, luego se vierte en ellos la mezcla de los materiales y después de un rato se retira el molde, en este proceso los ladrillos tienen el nombre de jabones. Después de que los jabones se hallan quedado 3 días secando al aire libre, estos ya han perdido el 90% de su humedad solo si el sol que han recibido ha sido fuerte y constante. Entonces se procede a levantarlos de suelo, perfilarlos para que retiren los restos del suelo y que queden planos y se los apila de manera vertical de dos en dos hasta que se tenga que armar el horno. Para hacer el horno se utilizan los ladrillos que habíamos apilado, ahora se va a crear una estructura en la que los ladrillos estarán en canto, o sea parados. Se crea primera las patas del horno, estas serán 4, las 2 de los de adentro serán el triple de gruesas que las de los costados y el espacio que quede entre ella se llama boca del horno, en la boca es donde este se lo alimentara con el combustible biomasico (leña o tagua). Luego de haber hecho las patas se crearán encima 9 niveles más de ladrillo apilado de la misma manera. Entre los ladrillos de los niveles se colocará una capa de tagua para que ayude a que se quemen los que se encuentre en la parte superior, se le pone tagua ya que esta se demora mucho en consumirse, entonces se prolonga más el tiempo de calor que reciben los ladrillos. Para finalizar el armado se coloca en la parte exterior una capa Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales de ladrillos quemados que ya están dañados y en sus uniones se coloca arcilla para impermeabilizarlo. Ya teniendo armado nuestro horno se lo procede a encenderlo, se prende fuego a toda la leña que está en las bocas de los hornos, dependiendo del tiempo que se consuma la leña se seguirá alimentando a las bocas, el tiempo vario de 2 a 3 horas. La dirección del viento es muy importante ya que si este viene de rente a las bocas la leña se consumirá más rápido y se calentara más el horno. Este horno debe estar encendido por 2 días y como máxima 2 días y medio. El calor se transmite por la conducción del calor de la leña a los ladrillos y la radiación solar. A los 100o C se comienza a evaporar el resto de humedad que quedaba. A los 500o C comienza el proceso de priorización que hace que se queme todo lo que llevaba por dentro como la cascara de arroz y el aserrín, gracias a esto se crea la porosidad. Las 1000oC se da el proceso de vitrificación en la que el ladrillo tiene un comportamiento que al golpearlo sonara como una campana, esto se da en los ladrillos que han recibido más calor que son los que están en la boca del horno. Este color característico que adquieren los ladrillos se da en el proceso del hornado. Para saber cuándo el horno ya está casi listo, es cuando comienza a salir en la carona (parte más alta del horno) humo blanco, entonces se precede a sellar las bocas para que este último combustible se consuma de la mejor manera. Al terminarse de consumir hay que ser precavido ya que de todas formas hay calor en el interior, por ello se debe esperar a que se enfrié por completo y entonces ahora si está listo para la comercialización. Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales Usos del yeso en la construcción Conocido también como aljez, los usos del yeso son frecuentados en la construcción, y el mismo puede emplearse para la preparación y elaboración de materiales o utensilios prefabricados. Los usos del yeso datan de épocas antiguas, donde era empleado en edificaciones y construcciones. Hoy en día, el yeso es muy utilizado para la elaboración y perfeccionamiento de mamposterías, revoques, enlucidos y guarnecidos, también se usa para lograr estucados y en la elaboración de superficies para pintura al freso. Entre los múltiples usos del yeso para la construcción encontramos que se usa para: Reconstrucción y revestimiento de muros Compuesto del cemento Aislante térmico Molduras, elementos ornamentales y estatuillas Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales PROCESO DEL ENSAYO REALIZADO EN EL LABORATORIO CEMENTO: se utilizó para hacer la mezcla con el yeso YESO: se utilizó para hacer la mezcla con el cemento BADILEJO: se utilizó para hacer mezclar Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales TARA: se usó como recipiente de mescla. LADRILLO: Es el material principal del ensayo. LAMINA DE PLASTICO: Se utiliza como base para que la mezcla no se pegue en el piso. Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO Primero se realizó las mediciones de cada ladrillo y los resultados están en el siguiente cuadro. TIPO ARTESANAL Y KING KONG LARGO ANCHO ESPESOR T1 ARTESANAL 21cm 12 cm 7 cm T2 ARTESANAL 20.8cm 12.4cm 6.5cm T3 ARTESANAL 21cm 12 cm 20.5cm 11 cm 20.7cm 12.2cm 8 cm 7 cm 8 cm T1 KING KONG 24cm 13.5cm 9.3cm T2 KING KONG 24cm 12 cm 9cm T3 KING KONG 23.6cm 11 cm 9cm 13.1cm 9.3cm 12cm 9.5cm T4 ARTESANAL T5ARTESANAL T4 KING KONG T5 KING KONG Ing. Berru Camino José Miguel 23.7cm 23cm Tecnología de los materiales Luego se procedió hacer el corte de los ladrillos Después de realizo nuevamente mediciones pero de la mitad de cada ladrillo. Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales Tabla de mediciones de mitad de ladrillo. TIPO ARTESANAL Y KING KONG MITAD LARGO ANCHO AREA T1 ARTESANAL 9.5cm 12 cm 114 cm2 T2 ARTESANAL 10cm 12.4cm 124cm2 10.3cm 12 cm 20.5cm 11 cm 20.7cm 12.2cm 123.6 cm2 225.5cm2 252.54 cm2 12 cm 13.5cm 162cm2 T2 KING KONG 12.4cm 12 cm 148.8 cm2 T3 KING KONG 12cm 11 cm 132 cm2 T4 KING KONG 12.3cm 13.1cm 161.13cm2 T5 KING KONG 12cm 12cm 144cm2 T3 ARTESANAL T4 ARTESANAL T5ARTESANAL T1 KING KONG Realización de la mezcla. Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales Encoframiento del ladrillo: Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales CONCLUSIONES o o o o o El ensayo realizado nos ha permitido identificar las características físicas comomecánicas entre las dos unidades de ladrillos pudiendo así determinar susdiferencias y sus características beneficiosas así como sus debilidades quepresentan las unidades ante determinadas circunstancias de ensayo. Estas características permitirán a los ingenieros civiles la decisión y el estudio delas unidades para poder determinar de acuerdo a sus características en donde sepuede usar los diferentes tipos de ladrillos. De acuerdo al ensayo realizado nos permite observar que la fuerza decomprensión de los ladrillos artesanales es muchísimo inferior al de los ladrillos defábrica determinando así que debido a que en el caso de los ladrillos artesanales no hay un control de calidad debida así como no se respeta la normatividad debida. Mientras en el de los ladrillos de fábrica se lleva a cabo todos los controles decalidad y esto le da un mejor comportamiento tanto con el alabeo así como una mayor resistencia a la compresión y % de Absorción adecuada concluyéndose así que el ladrillo de fábrica tiene un mejor comportamiento en las edificacionessiendo este el más recomendado para la construcción. Según la clasificación de ladrillos de acuerdo a su resistencia, se encontrarían dentro del Tipo I, debido a que su resistencia promedio es de 50.70 kg/cm2 Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales RECOMENDACIONES o Los ladrillos de la fila media se podría usar como tabiquería portante, ya que su resistencia es de 72.10 kg/cm2 . o Se recomienda ampliar los ensayos, enfocándolos al estudio de la materia prima usada en la elaboración de los ladillos (Granulometría, Porcentaje de finos, Límite líquido y plástico, índice de plasticidad) o Aplicar un control de calidad en las ladrilleras artesanales. o Se recomienda realizar mayores estudios similares aplicados a distintas zonas de Cajamarca, para tener mayor información sobre la realidad de los productos que nos ofrecen las ladrilleras artesanales. Ing. Berru Camino José Miguel Tecnología de los materiales
