Estudio de capilaridad
-
Upload
teresa-ramirez-melendez -
Category
Documents
-
view
39 -
download
3
description
Transcript of Estudio de capilaridad
-
1
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
-
2
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
-
7
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
-
8
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
-
9
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
-
10
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%