Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural MAMPOSTERÍA DE BLOCK DE ... · Cada pila se construyó con 3 piezas unidas por juntas de mortero tipo III, con espesor de 1cm. Para la

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Sociedad Mexicana de Ingeniería EstructuralSociedad Mexicana de Ingeniería Estructural

CARACTERIZACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNI CAS DE PIEZAS Y MAMPOSTERÍA DE BLOCK DE CONCRETO PRODUCIDO EN LA CI UDAD DE CULIACÁN,

SINALOA

Basilia Quiñónez Esquivel 1, Juan Ignacio Velázquez Dimas 1, Alfredo Reyes Salazar 1, Martín Leal Graciano 2 y Dagoberto López López 3

RESUMEN

Se presentan las propiedades físicas y mecánicas de piezas de block de concreto producido en la ciudad de Culiacán y de la mampostería construida con ellas. Las propiedades se obtuvieron con procedimientos experimentales contenidos en las normas NMX, así como con recomendaciones de las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (NTCMRCDF) vigentes. De la comparación entre las propiedades obtenidas y los valores correspondientes recomendados en dichas normas, se observa que existen deficiencias en el cumplimento de la normatividad

ABSTRACT

The physical and mechanical properties of hollow concrete block units produced in Culiacán, Sinaloa are herein presented as those of the masonry constructed with them. The properties were determined with tests base on Mexican Standard NMX, as well as with the actual recommendations of Complementary Technical Standards for the Design and Construction for Masonry Buildings Code for the Distrito Federal (NTCMRCDF). Based on comparisons made between the properties experimentally determined and those recommended by such standards, is concluded that the specifications given by the official standard are not satisfied.

INTRODUCCIÓN En la ciudad de Culiacán, el sistema constructivo más utilizado para la vivienda es el de muros de carga de mampostería construida con piezas de la región. A pesar de que el conocimiento de las propiedades mecánicas de la mampostería es esencial para predecir el comportamiento estructural de este sistema constructivo, no existe en la ciudad un documento técnico que las contenga y para el diseño y construcción de edificaciones de mampostería el Reglamento de Construcción local cita las NTCMRCDF por lo que los constructores emplean principalmente las propiedades y recomendaciones contenidas en ellas. Este trabajo forma parte de un programa experimental que se lleva a cabo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Sinaloa, cuyo objetivo es determinar las propiedades físicas y mecánicas de las piezas y la mampostería producidas en la ciudad de Culiacán. En esta etapa del programa se caracterizó el block pesado con dimensiones nominales de 12 X 20 X 40 cm, piezas con las cuales se construyeron 160 especímenes de mampostería usando como elemento aglutinante mortero tipo III. Se seleccionó este tipo de

1 Profesor, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Sinaloa, Ciudad Universitaria, Culiacán,

Sinaloa, México; [email protected] , [email protected], [email protected] 2 Estudiante de maestría, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Sinaloa, Ciudad Universitaria,

Culiacán, Sinaloa, México; [email protected] 3

Profesor, Instituto Tecnológico de Sonora, Ciudad Obregón, Sonora, México; [email protected]

XVII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural L eón, Guanajuato 2010.

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block debido a que actualmente, en nuestro estado, es el más utilizado en el desarrollo de vivienda de interés social.

PROGRAMA EXPERIMENTAL En la ciudad de Culiacán se producen, con diferentes niveles de mecanización, piezas de block de dimensiones nominales 10 x 20 x 40 cm, 12 x 20 x 40 cm, 15 x 20 x 40 cm y 20 x 20 x 40 cm además de medias piezas y piezas especiales. Se seleccionó para su estudio el block de 12 x 20 x 40 cm y la mampostería construida con dicho block y mortero tipo III. Se hizo una revisión del proceso de producción y de la materia prima utilizada por los diferentes productores de la ciudad, a partir de la cual se seleccionaron 8 para su estudio. En la selección de los productores se tomó en cuenta el nivel de mecanización, el nivel de control de calidad y el nivel de comercialización. Se adquirieron piezas en número suficiente para los ensayes tanto de ellas como del conjunto pieza-mortero. A las piezas se les determinaron las dimensiones (NMX-C-038-ONNCCE-2004), el peso volumétrico neto seco, el peso volumétrico neto saturado, la absorción inicial, la absorción total (NMX-C-037-ONNCCE-2005) y la resistencia a compresión (NMX-C-036-ONNCCE-2004). Cada propiedad de las piezas se determinó utilizando una muestra de 10 piezas por productor. A la mampostería se le determinó su resistencia a compresión, su resistencia a compresión diagonal, su módulo de elasticidad y su módulo de rigidez. Para la obtención de la resistencia a compresión y el módulo de elasticidad se construyeron 10 pilas por productor. Cada pila se construyó con 3 piezas unidas por juntas de mortero tipo III, con espesor de 1cm. Para la determinación de la resistencia a compresión diagonal y el módulo de rigidez se construyeron 10 muretes por productor. Cada murete estuvo conformado en su base por pieza y media. La construcción de las pilas y muretes así como los ensayes se realizaron según los procedimientos recomendados en las NTCMRCDF y en el anteproyecto APROYEC-NMX-C464-ONNCCE-2010. Al mortero utilizado en la elaboración de pilas y muretes se le determinó su resistencia a compresión (NMX-C-061-2001). Se tomaron muestras de tres cubos por cada batida y se ensayaron en la misma fecha que las pilas y muretes. Las propiedades obtenidas se compararon con los valores correspondientes establecidos por las normas de calidad mexicanas y las NTCMRCDF, de tal forma que el análisis de resultados se realizó en términos de la comparación de los valores promedio de las propiedades físicas y las resistencias de diseño entre lotes, así como de la comparación de dichos valores y de los valores promedio y de diseño globales con los establecidos en las NTCMRCDF y en la norma NMX-C-404-ONNCCE

RESULTADOS EXPERIMENTALES PIEZAS Caracterización geométrica En la tabla 1 se muestran el promedio y el coeficiente de variación de el largo (L), el ancho (a), la altura (h), los espesores (e) y la relación entre área neta y área bruta (AN/AT) de las piezas de cada productor. En los dos últimos renglones de la tabla se presentan el promedio global y el coeficiente de variación de las piezas sin considerar su procedencia. De acuerdo a la norma NMX-C-405-ONNCCE, las dimensiones para block de uso estructural deben ser modulares incluyendo la junta, con tolerancia de ±3mm en la altura y ±2mm en el largo y ancho, el espesor mínimo de paredes exteriores deberá ser 20 mm, además según las NTCMRCDF el espesor de pared interior no debe ser menor de 13 mm. Según lo anterior, considerando la junta de mortero de 10mm, las dimensiones de las piezas deben ser 120 ± 2 x 190±3 x 390±2mm. Las dimensiones promedio de los bloques estudiados son 120.5 x 197.3 x 397 mm, (Figura 1) es decir no incluyen la dimensión indicada para la junta y por lo tanto no cumplen con las especificaciones dimensionales. Los espesores, tanto de las paredes

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exteriores como interiores cumplen los valores especificados. Los coeficientes de variación entre piezas del mismo productor se mantuvieron menor a 1% para las dimensiones del largo, ancho y altura y menores de 4 % para los espesores, siendo el coeficiente de variación mayor para el espesor de la pared interior. Todos los bloques satisfacen la relación requerida AN/AT>0.5.

Tabla 1. Caracterización geométrica del block

PRODUCTOR a

(cm) L

(cm) h

(cm) eEL

(cm) eET

(cm) eI

(cm) AN/AT

1 12.07 39.73 19.45 2.87 2.69 2.72 0.58

2 12.02 39.54 20.04 3.07 3.07 3.17 0.63

3 11.96 39.75 19.53 2.68 2.59 2.79 0.56

4 12.11 39.63 19.69 3.22 2.84 2.98 0.63

5 12.18 39.59 19.79 3.02 2.85 3.18 0.61

6 12.05 39.78 19.74 2.99 2.97 2.93 0.61

7 11.98 39.64 19.76 2.93 2.91 2.95 0.60

8 12.01 40.03 19.85 2.90 2.61 2.92 0.59 Promedio

global 12.05 39.71 19.73 2.96 2.82 2.95 0.60

Cv (%) 0.74 0.47 1.06 5.24 5.94 5.59 3.90

Figura 1. Dimensiones promedio del block

Absorción y peso volumétrico

La absorción es una de las propiedades más importantes de las piezas que conforman la mampostería ya que en gran medida de ella depende la adherencia entre pieza y mortero y por lo tanto también influye de manera importante en la resistencia a compresión diagonal de la mampostería, especialmente cuando se tienen piezas de alta resistencia. En la Tabla 2 se presentan los valores promedio de la absorción total (A), la absorción inicial (Cb), el peso volumétrico neto en estado seco (PVs) y el peso volumétrico neto en estado saturado (PVsss), obtenidos para los bloques de cada productor, se incluyen también, en los dos últimos renglones, el promedio global y el coeficiente de variación correspondiente para dichas propiedades.

La absorción total fluctuó de 7.73 a 9.96 % con coeficientes de variación entre 5.6 y 13.7. Todas las muestras tuvieron valores de absorción total menores al valor máximo permitido (12%) según la norma NMX-C-404-ONNCCE, es decir la absorción total cumple con el parámetro de calidad requerido.


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De acuerdo con la norma NMX-404-ONNCCE la absorción máxima inicial en las piezas para mampostería no debe exceder de 5 gr/min. Según se observa en la Tabla 2 las piezas de los productores 1, 2, 5 y 7 cumplen con este requisito mientras que las piezas de los productores 4, 6 y 8 presentan valores muy por encima del valor máximo permitido. Sin embargo, de acuerdo al valor global promedio de 6.98 gr/min, el tipo de block en estudio no cumple con la especificación señalada. En la determinación de esta propiedad se presentó una dispersión muy alta (desviación estándar de 4.51 gr/min y coeficiente de variación de 65.56%). Esto se presentó aun para piezas de un mismo lote, lo cual se puede observar en la Figura 3. Note en la figura que, evidentemente, el espécimen 6-3 absorbió mayor cantidad de agua que el espécimen 6-2. La absorción inicial para dichos especímenes fue 12.8 y 5.6 gr/min, respectivamente, aunque ambos pertenecen al mismo lote.

Figura 2. Determinación de la prueba de absorción t otal

Tabla 2. Absorción y peso volumétrico de las piezas

PRODUCTOR A (%) Cb

(gr/min) PVs

(gr/cm³) PVsss

(gr/cm³) 1 8.65 3.93 1.91 2.08

2 7.77 3.95 2.04 2.28

3 9.92 10.57 1.95 2.00

4 9.96 5.94 2.08 2.30

5 8.05 4.94 2.08 2.20

6 9.75 10.91 1.83 2.11

7 7.73 4.55 1.93 2.13

8 8.02 10.29 2.03 2.18

Promedio 8.70 6.89 1.98 2.16

Cv (%) 14.50 65.56 4.93 4.81

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Figura 3. Variación de la absorción máxima inicial en un mismo lote Se obtuvo un promedio global para el peso volumétrico neto seco de 1980 kg/m³ con coeficiente de variación de 4.93%. Las NTCMRCDF especifican un peso volumétrico seco mínimo de 1700 kg/m³. Todos los lotes estudiados cumplen con dicho requisito. El promedio global del peso volumétrico saturado fue de 2160 kg/cm³ con un coeficiente de variación de 4.81%. Resistencia a Compresión. En la Tabla 3 se muestra el promedio de la resistencia a compresión (fpprom) y la resistencia de diseño a compresión (f*p) de las piezas de cada productor; Se presentan también el promedio de la resistencia a compresión, la desviación estándar, el coeficiente de variación y la resistencia de diseño a compresión de todas las piezas ensayadas sin considerar su procedencia (valores globales). Las resistencias de diseño obtenidas por fabricante variaron entre 2.16 y 5.69 Mpa (22 y 58 kg/cm2) con coeficientes de variación entre 13.7% y 49.2%, se observó una alta dispersión en las resistencia de las piezas de un mismo productor y en la resistencia promedio entre productores.

Tabla 3. Resistencia a compresión de piezas

PRODUCTOR fpprom MPa

(kg/cm²)

Cv (%)

f*p MPa (kg/cm²)

1 8.05 (82.01) 13.7 4.60 (46.9)

2 6.27 (63.91) 49.2 2.81 (28.6)

3 8.53 (86.91) 14.5 5.69 (58.0)

4 8.07 (82.25) 23.9 4.61 (47.0)

5 6.05 (61.72) 26.3 3.46 (35.3)

6 4.23 (43.13) 38.4 2.16 (22.0)

7 8.71 (88.80) 20.2 4.97 (50.7)

8 5.26 (53.59) 32.2 2.91 (29.7)

VALORES GLOBALES

Promedio 6.90 (70.29)

Cv (%) 34.21

f*p 3.72 (37.9) Los valores obtenidos para la resistencia de diseño a compresión de las piezas indican que ninguno de los productores cumplen con el parámetro de calidad correspondiente de la norma NMX-404-ONNCCE, la cual


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especifica una resistencia de diseño mínima de 5.88 MPa (60 kg/cm²). Además, las resistencias de diseño obtenidas no permiten la utilización de los valores de resistencia de diseño a compresión y de resistencia de diseño a compresión diagonal de la mampostería contenidos en las tablas de la NTCMRCDF, ya que son aplicables solo para piezas de concreto con una resistencia de diseño a compresión mayor a los 9.8 Mpa (100 kg/cm²).

Figura 4. Cabeceo y ensaye a compresión de piezas MORTERO En la Tabla 4 se presentan la resistencia a compresión promedio de 10 muestras, de 3 cubos cada una, del mortero utilizado en la construcción de muretes y pilas, se incluyen también, la desviación estándar, el coeficiente de variación y la resistencia de diseño compresión. De acuerdo a la resistencia de diseño obtenida, el mortero es tipo III según la clasificación de las NTCMRCDF.

Tabla 4. Resistencia a compresión del mortero

fjprom

MPa (kg/cm²) Promedio 7.88 (80.45)

Desvest 2.93 (29.91)

Cv (%) 37.18

f*j 4.08 (41.69)

Figura 5. Elaboración y ensaye a compresión de cubo s de mortero

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MAMPOSTERÍA Resistencia a compresión En la tabla 5 se presentan la resistencia a compresión y el módulo de elasticidad obtenidos en los ensayes de pilas. Se muestran los promedios y coeficiente de variación correspondientes a cada productor. Se muestran también la resistencia de diseño por productor, el promedio y coeficiente de variación globales y la resistencia de diseño global. La NTCMRCDF establece que si se realizan ensayes de piezas, y se obtiene una resistencia f*p ≥ 9.8 MPa (100kg/cm2), se puede considerar una resistencia de diseño a compresión, para la mampostería construida con mortero tipo III, de 3.92MPa (40 kg/cm²). Los fabricantes 1, 3, 4, 5 y 7 cumplen con dicho parámetro a pesar de que ninguno de ellos cumple con la resistencia de piezas requerida. Si no se realizan ensayes, la norma establece que para piezas de concreto con f*p ≥ 9.8 MPa (100 kg/cm²) y mortero tipo III, se considere una resistencia de diseño a compresión de la mampostería de 15 kg/cm². La resistencia de diseño obtenida para la mampostería hecha con piezas de cada uno de los productores es mayor a dicho valor (Figura 5), a pesar de que la resistencia de las piezas es menor a 9.8 MPa (100 kg/cm²). Al igual que para piezas, las resistencias de diseño mayor y menor, corresponden a los lotes más y menos mecanizados, respectivamente. El tipo de falla más frecuente que se presentó en los ensayes a compresión de pilas, se debió a tensión de las piezas, es decir, se presentaron grietas verticales que se extendieron en toda la altura del espécimen. También se presentó falla por aplastamiento de las piezas y una combinación de ambos tipos de falla.

Tabla 5. Resistencia a compresión y módulo de elast icidad de pilas

PRODUCTOR

fm Em

Em/f*m fmprom

MPa (kg/cm2) Cv (%)

f*m

MPa (kg/cm2) Emprom

MPa (kg/cm2 ) Cv

(%)

1 5.87 (59.88) 4.8 4.26 (43.5) 6760 (68982) 18.6 1586

2 4.24 (43.29) 34.2 2.28 (23.3) 5458 (55693) 28 2390

3 6.53 (66.62) 7.4 4.74 (48.4) 6171 (62973) 14 1301

4 6.04 (61.60) 6.4 4.39 (44.8) 6345 (64745) 13.1 1445

5 5.65 (57.63) 10.9 4.11 (41.9) 4936 (50371) 26.8 1202

6 2.62 (26.75) 19.6 1.75 (17.9) 4917 (50174) 24.4 2803

7 5.89 (60.06) 14.3 3.28 (43.7) 5539 (56522) 13.3 1293

8 4.22 (43.06) 17.2 2.95 (30.1) 6106 (62304) 22.6 2070

VALORES GLOBALES

Promedio 5.14 (52.48) 5819 (59316) 1761

Desvest 14.51 1281 (13068) 659

Cv (%) 27.65 22.03 39.76

f*m 3.04 (31.03)


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Figura 5. Resistencia de diseño por fabricante y co mparación

con los valores propuestos por la NTCMRCDF

Figura 6. Construcción y ensaye de pilas

Módulo de Elasticidad El módulo de elasticidad (Em) se calculó como la pendiente de la secante que va de un punto con deformación de 0.000050 a otro punto con esfuerzo igual a 0.4 fm. Se obtuvo un modulo de elasticidad promedio de 5819 MPA (59316 kg/cm²) con una desviación estándar de 1281 MPa (13068 kg/cm²) y un coeficiente de variación de 22.03%. En la Tabla 5 se relaciona el modulo de elasticidad con la resistencia de diseño a compresión de cada lote. La relación promedio obtenida Em/f* m = 1761 difiere de lo propuesto por las NTCMRCDF (Em/f* m= 800) para carga de corta duración. Los valores de E obtenidos son semejantes a los obtenidos por Varela y otros (2008), sin embargo dada la diferencia tan grande respecto al valor recomendado en la Norma, actualmente se están revisando los valores de E, mediante la instrumentación con strain-gages, del mortero y de las piezas que conforman las pilas. En la Figura 7 se muestran gráficas esfuerzo-deformación para las pilas de dos blockeras. La deformación unitaria última fluctuó entre 0.0011 y 0.0035.

(f* m) RCDFcon ensayes

f*m (f* m) RCDFsin ensayes

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Figura 7. Gráficas típicas esfuerzo deformación obt enidas de pilas

Resistencia a Compresión Diagonal En la tabla 6 se presentan la resistencia a compresión diagonal y el módulo de rigidez obtenidos de los ensayes en muretes. Se muestran los promedios, coeficientes de variación y resistencia a compresión diagonal por productor. Se muestran también el promedio, coeficiente de variación global y la resistencia a compresión diagonal de diseño global. La resistencia a compresión diagonal promedio (vm) por fabricante fluctuó entre 0.33 MPa (3.34 kg/cm2) y 0.5

MPa (5.07 kg/cm2) con coeficientes de variación entre 18.7% y 44.7%. La resistencia a compresión diagonal

promedio de todos los muretes ensayados es 0.41MPa (4.18 kg/cm2) con coeficiente de variación de 30.5%. La falla que se presentó frecuentemente fue por cortante, la cual es una falla característica en mampostería con baja adherencia entre pieza y mortero aunque también se presentaron fallas mixtas y, en menor frecuencia, fallas por tensión diagonal

Tabla 6. Resistencia a compresión diagonal y módulo de rigidez de pilas

PRODUCTOR vm Gm

vmprom MPa (kg/cm2)

Cv v*m MPa (kg/cm2)

Gmprom MPa (kg/cm2)

Cv

1 0.40 (4.13) 29.6 0.24 (2.41) 1450 (14798) 30.5

2 0.43 (4.39) 25.7 0.26 (2.67) 1564 (15960) 28.4

3 0.43 (4.39) 44.7 0.20 (2.07) 1684 (17181) 30.4

4 0.33 (3.34) 27 0.19 (1.99) 962 (9818) 25.2

5 0.34 (3.42) 30.2 0.19 (1.95) 1369 (13969) 23.8

6 0.43 (4.34) 18.7 0.29 (2.96) 1785 (18216) 28.9

7 0.50 (5.07) 27 0.30 (3.03) 1591 (16230) 27.4

8 0.42 (4.24) 21.8 0.27 (2.74) 1345 (13723) 24.9

VALORES GLOBALES

Promedio 0.041 (4.18) 1488 (15185)

Desvest 0.12 (1.24) 461 (4701)

Cv (%) 30.53 30.96

v*m 0.23 (2.37)

Fabricante 1 Fabricante 3


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En la figura 9 se ilustra la comparación entre los valores de diseño obtenidos por fabricante (B), el valor global de diseño obtenido y el valor recomendado en la Norma, también se incluyen en ella el promedio de resistencia a compresión de cada fabricante (A). Si no se realizan ensayes de muretes, la NTCMRCDF establece que para piezas de concreto con f*p ≥ 9.8 MPa (100 kg/cm²) y mortero tipo III, se considere una resistencia de diseño a compresión diagonal de la mampostería de 0.24 MPA (2.5 kg/cm²). Los muretes con piezas de los productores 2, 6, 7 y 8 tuvieron una resistencia de diseño superior al valor especificado, aunque la resistencia de diseño global v*m = 0.23 MPa (2.37kg/cm2) fue menor. La resistencia de diseño global está calculada sin considerar la procedencia de los muretes.

Figura 8. Construcción y ensaye de muretes

Figura 9. Comparación entre resistencia a compresió n diagonal

obtenida y val ores recomendados en las NTCMRCDF

A

(v* m)RDF

(v* m)global

B

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Módulo de rigidez El módulo de rigidez (Gm) se calculó como la pendiente de la secante que va de un punto con deformación unitaria de 0.000050 a otro punto con esfuerzo cortante igual a 0.4 vm. Se obtuvo un modulo de rigidez promedio de 15185 kg/cm² con un coeficiente de variación de 30.96%. En la Tabla 7 se muestra la relación entre el modulo de rigidez y el modulo de elasticidad promedio de cada lote. El valor promedio obtenido es de 0.26 que difiere al propuesto por las NTCMRCDF de 0.40. En la Figura 10 se muestra la gráfica esfuerzo cortante-deformación angular para los muretes de una blockera. La deformación angular última fluctuó entre 0.00032 y 0.0014

Tabla 7. Relación entre módulo de rigidez y módulo de elasticidad

PRODUCTOR Em

MPa (kg/cm2) Gm

MPa (kg/cm2) Gm/Em

1 6760 (68982) 1450 (14798) 0.21

2 5458 (55693) 1564 (15960) 0.29

3 6171 (62973) 1684 (17181) 0.27

4 6345 (64745) 962 (9818) 0.15

5 4936 (50371) 1369 (13969) 0.28

6 4917 (50174) 1785 (18216) 0.36

7 5539 (56522) 1591 (16230) 0.29

8 6106 (62304) 1345 (13723) 0.22

Promedio 5819 (59316) 1488 (15185) 0.26

Cv (%) 22.03 30.96 24.36

Figura 10. Gráfica esfuerzo cortante-deformación a ngular típica de muretes

Fabricante 6


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ANÁLISIS DE RESULTADOS

Se realizó un muestreo en 8 blockeras de la ciudad de Culiacán, con el objeto de determinar las propiedades físicas y mecánicas de piezas de block de dimensiones nominales 12 x 20 x 40 cm y las propiedades mecánicas de la mampostería elaborada con dichas piezas y con mortero tipo III. En base a los resultados de los ensayes realizados se observa que: La dispersión en las dimensiones, absorción total y peso volumétrico de las piezas de un mismo productor y entre diferentes productores es pequeña. En el caso de la absorción inicial, la dispersión entre piezas de un mismo productor y entre piezas de diferentes productores es muy alta, presentándose un caso extremo en el cual se encontró un coeficiente de variación de 71% para piezas del mismo productor. El coeficiente de variación entre productores es 45.5 % Los coeficientes de variación para la resistencia a compresión de las piezas de un mismo lote fluctuaron entre 13.7% y 49.2%, el coeficiente de variación para la resistencia a compresión promedio entre productores es 24.2% y para la resistencia de diseño es 31.7%. Los coeficientes de variación para la resistencia a compresión entre pilas construidas con piezas de un mismo productor estuvieron entre 4.8% y 34.2%. Estos coeficientes menor y mayor corresponden a los mismos productores que tuvieron coeficientes menor y mayor en la resistencia a compresión de piezas. El coeficiente de variación para la resistencia a compresión promedio entre productores es 25.6% y para la de diseño es 26.2%. En la resistencia a compresión diagonal se obtuvo mayor dispersión, se encontraron coeficientes de variación entre muretes construidos con piezas del mismo productor de 18.7% a 44.7%. El coeficiente de variación para la resistencia a compresión diagonal promedio entre productores es de 13.4% y para la de diseño es 17.6%. En la tabla 10 se presentan los valores globales de las propiedades físicas y mecánicas tanto de piezas como de mampostería. Se incluyen también las resistencias de diseño a compresión de las piezas y las resistencias de diseño a compresión y a compresión diagonal de la mampostería, calculadas éstas según las recomendaciones de las NTCMRCDF.

Tabla 10 Propiedades físicas y mecánicas de las pie zas y mampostería de block

A (%) Cb

(gr/min) PVs

(gr/cm³) PVsss

(gr/cm³)

f*p MPa

(kg/cm²)

f*m MPa

(kg/cm²)

Em MPa

(kg/cm²)

v*m MPa

(kg/cm²)

Gm MPa

(kg/cm²)

8.70 6.89 1.98 2.16 3.71

(37.9) 3.04

(31.03) 5819

(59316) 0.23

(2.37)

1488

(15185)

CONCLUSIONES En base a la comparación entre los resultados obtenidos y los valores recomendados contenidos en la normativa vigente (NMX-404-ONNCCE-2005, NMX-C-441-ONNCCE-2005 y NTCMRCDF-2004) se encontró que: Las dimensiones generales de las piezas no cumplen con lo estipulado en la norma, aunque si lo hacen los espesores. La absorción total y el peso volumétrico cumplen con los valores permitidos, sin embargo la absorción inicial es mayor al valor máximo estipulado.

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La resistencia a compresión de diseño de las piezas f*P = 3.71 MPa (37.9 kg/cm2) no cumple con el valor mínimo estipulado de 5.88 MPa (60 kg/cm2) para ser utilizado con fines estructurales. La resistencia a compresión de diseño de la mampostería cumple con el valor mínimo recomendado f*m= 1.47 MPa (15 kg/cm2), sin embargo, el módulo de elasticidad obtenido es mayor al valor sugerido. La resistencia a tensión diagonal de diseño obtenida v*m = 0.23 MPa (2.37kg/cm2), no cumple con el valor recomendado de 0.24 MPa (2.5 kg/cm2). El módulo de rigidez obtenido (G = 0.26E) resultó menor al recomendado (G = 0.4E). En general, las propiedades físicas y mecánicas del block de concreto y de la mampostería construida con ellos no cumplen con las normas de calidad ni con los valores indicativos señalados en las NTCMRCDF. La variación observada en piezas de un mismo productor refleja que no se tiene control sobre los diferentes parámetros, es decir no se tiene estandarizado el proceso de producción. Debido a que en la localidad se utilizan los valores indicativos contenidos en las NTCMRCDF, y éstos no se cumplen, se recomienda que en tanto no exista un reglamento local, los diseños de edificaciones de mampostería de block de concreto se hagan con las propiedades mecánicas de la mampostería a utilizar, obtenidas según las recomendaciones normativas, por laboratorios calificados. Se recomienda que se implementen en los Colegios de Ingenieros y Arquitectos grupos de información acerca de las normas de calidad referentes a la mampostería de block de concreto, que conlleve a que el productor estandarice sus procesos de producción y realice estudios de las propiedades de sus productos para que pueda garantizar valores de diseño acorde a las normas correspondientes.

AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen el apoyo recibido por la Universidad Autónoma de Sinaloa, que por medio del Programa de Fomento y Apoyo a la Investigación (PROFAPI 2009/140) brindó el apoyo económico para el desarrollo del proyecto. Igualmente se agradece la colaboración en la realización de los ensayes al personal del Laboratorio de la Facultad de Ingeniería, especialmente al Ing. Jesús García Sauceda y al Ing. Jerónimo Leyva Campos así como a los prestadores de servicio social.

REFERENCIAS

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