Laboratorio No. 7
Pruebas Mecánicas de Bloques
Introducción
Los bloques, son materiales de construcción de forma prismática rectangular, sólidos o huecos, fabricados con cemento Pórtland y agregados apropiados tales como grava, arena, o piedra triturada. Tienen espacios vacíos, llamados celdas, que se dejan en el interior de bloques para aligerar y mejorar las condiciones de aislamiento térmico, al mismo tiempo que sirven para alojar elementos de refuerzo en los muros.
Objetivo
Describir la metodología que el Laboratorio Experimental de Ingeniería utiliza para determinar la resistencia a compresión de bloques y adoquines elaborados con mortero cemento-arena.
Base Teórica
Es un elemento de hormigón con forma de paralelepípedo, de base rectangular o cuadrada, destinado a ser usado como unidad de albañilería. Normalmente tienen huecos, los que alcanzan hasta un 50 % de su volumen bruto.
Diversos tipos de bloques huecos de hormigón
La exigencia de absorción máxima no se aplica a los bloques de ancho igual o inferior a 100 mm. Al momento de la entrega, los bloques no deben contener más del 40% de la cantidad de agua fijada como absorción máxima. Los bloques se clasifican de acuerdo a su peso en:
Clasificación
Peso Ligero
Peso Medio
Peso Normal
Las condiciones de aceptación o rechazo son las siguientes:
Resistencia a la compresión Promedio de Mínimo 3 bloques Individual lb/in2 lb/in2
1900
600
1700
500
Absorción máxima lb/ft3
Peso Peso Peso Ligero Medio Normal
18
-
15
-
13
- Peso Seco al Horno lb/ft
Menor de 105
De 105 a 125
Mayor de 125 3
Clase Aplicación
Muros Estructurales
Muros no Estructurales
A
Volumen Nominal mm 250x200x400 200x200x400 150x200x400 100x200x400 Ancho mm 240 190 140 90 Alto mm 190 190 190 190 Largo mm 390 390 390 390 Unión mm 10 10 10 10 Tolerancia mm ±3 ±3 ±3 ±3
Materiales y Sustancias.
Máquina de prueba: La máquina de prueba debe estar equipada con dos bloques de acero, cuya dureza Rockwell C, no sea menor de 60; uno de los cuales tiene asiento esférico que transmite la carga a la superficie superior de la probeta y el otro en un block plano rígido en el cual descansa la probeta. Cuando el área de la aplicación de la carga de los bloques de acero no es suficiente para cubrir el área que se va a cargar en la probeta deben colocarse placas adicionales de acero que cumplan con los requisitos que se anotan en el párrafo siguiente; y se colocan entre los bloques de carga y la probeta cabeceada de modo que el centroide de la superficie a al cual se le va a aplicar la carga se alinie con el centro de los bloques de la máquina.
Cabeceador para Bloques: Dispositivo para moldear el azufre líquido y proporcionar una superficie lisa a las caras del block, tal como el de la figura.
Procedimiento Experimental
Compresión: La resistencia a la compresión se determina sobre un mínimo de 3 probetas. Para realizar este ensayo se requiere de una prensa con una capacidad mínima de 50 toneladas. Se aplica la carga en forma similar de cómo trabaja el bloque en el muro. Las caras de apoyo y aplicación de carga deben ser refrentadas para que queden lo mas paralelas posible y permitan que la carga se reparta uniformemente. La probeta se coloca centrada en la prensa, y se somete a carga hasta producir la rotura. La tensión de rotura se calcula, dividiendo la carga máxima por el promedio de las áreas brutas superior o inferior de cada bloque. Tomar la resistencia a la compresión de una probeta como la carga máxima soportada en Kg, dividida por el área transversal de la probeta, considerando el área Total (Incluyendo los Huecos).
f´c = P / At En donde:
f´c = Resistencia a compresión.
At = Área total efectiva de la superficie de aplicación de la carga. P = Carga aplicada en kg.
Nota: Cuando los bloques se destinan a la construcción de albañilería armada se debe efectuar el ensayo de resistencia a la compresión de prismas de albañilería.
Absorción de agua y contenido de humedad: Para ambos ensayos se utiliza una probeta. Se determinan los siguientes pesos:
Peso del bloque sumergido y suspendido (Pss). Se sumergen los bloques durante 24 horas (hasta peso constante) en agua a temperatura entre 15 y 25 ºC. Luego se pesan sumergidos en agua (colgando de un alambre).
Peso saturado (Ph).Los bloques sometidos al proceso anterior se sacan del agua, se dejan estilar durante un minuto, sobre una malla de alambre y se les seca el agua superficial con un paño. Luego se pesan.
Peso seco (Ps). Los bloques se colocan en un horno a una temperatura de entre 110º y 115ºC, durante 24 horas o hasta obtener peso constante. Luego se pesan.
Calculo de la absorción y del contenido de humedad:
Volumen = Ph – Pss
Area = Volumen / Alto
Esfuerzo = Carga / Area
Absorción (kg / m3) = Ph – Ps x 1000
Ph – Pss
Absorción como porcentaje del peso de la muestra seca (A1 %)
A1 = Ph – Ps x 100
Ps
C = Pm – Ps x 100
Ph – Ps
En los que:
Ph
Ps
Pss
Pm =
=
=
=
Peso al aire de la muestra saturada (kg)
Peso de la muestra seca (kg)
Peso de la muestra sumergida y suspendida (kg).
Peso del agua a 4ºC (kg / m3)
Peso de la muestra al momento de seleccionarla (kg) 1000 =
Cuestionario Previo.
1. ¿De acuerdo a la resistencia como se clasifican los bloques? R. Se clasifican en bloques Estructurales y No Estructurales.
2. ¿Qué es la absorción?
R. La capacidad de los bloques de atraer un fluido con el que se está en contacto, de modo que penetre en ellos.
3. ¿Cómo se seleccionan los especímenes de ensayo?
R. Los especímenes para realizar el ensayo se deben seleccionar de manera aleatoria.
4. ¿Las dimensiones del bloque afectan su resistencia?
R. Esto va a depender de si se hacen cambios en las proporciones de los materiales.
5. ¿Qué tipo de proceso se utilizó para confeccionar los bloques (Manual/Mecánico)? R. Para los bloques que utilizamos su confección fue mecánica.
Cuestionario Final.
1. ¿Qué tipo de bloques ensayamos, para muros estructurales o para muros no estructurales? R. Para muros estructurales.
2. En base a los resultados cumplen o no con la resistencia de diseño.
R. En base a los bloques que ensayamos, cumplen con la resistencia de diseño mínima requerida.
3. A que causas le atribuyes el tipo de falla de los bloques ensayados.
R. Los diferentes bloques tuvieron resultado relativamente parecidos, por tanto le atribuimos la falla a la manera de fabricación.
4. En base a los resultados cumplen o no con la absorción requerida. R. Si cumplen con la absorción
Tablas de Resultados
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMA
CENTRO EXPERIMENTAL DE INGENIERIA – AZUERO
FORMATO PARA LA RECOLECCIÒN DE DATOS PARA LA PRUEBA DE BLOQUESORDEN DE TRABAJO Nª ________________
CLIENTE: _Econoblock___________________
B
A C
FECHA DEL ROMPIMIENTO: 2 de junio de 2013
DIMENSIONES NOMINALES: 4”x8”x16”_________
DIMENSIONES REALES
ANCHO (pulg) : A = 3.73 pulgadas
ALTO (pulg) : B = 8.48 pulgadas
LARGO (pulg) : C= 15.41 pulgadas
PESO SECO (lbs) : Ws = 21.333 libras
PESO SATURADO (lbs) : Wss= 23.449 libras
PESO SUMERGIDO (lbs): Wg = 12.157 libras
ESPESOR PROMEDIO (pulg) = 1.11 pulgadas
Carga en libras: 1 = 10400
2 = 15400
3 = 9800
TIEMPO DE CURADO DE LOS BLOQUES (DIAS) = ____________
LA MUESTRA FUE TRAIDA POR EL CLIENTE (SI Ó NO) = NO
