CAPITULO 14

GEOSINTETICOS

Concepto: Son un grupo de materiales fabricados mediante la transformación industrial de substancias químicas denominadas polímeros, del tipo conocido genéricamente como “plásticos”, que de su forma elemental, de polvos o gránulos, son convertidos mediante uno o más procesos, en láminas, fibras, perfiles, películas, tejidos, mallas, etc., o en compuestos de dos o más de ellos, existiendo también algunas combinaciones con materiales de origen vegetal.

Aunque en la naturaleza existen de manera natural, substancias poliméricas, como la seda y la celulosa, la diferencia con los geosintéticos, es que estos últimos son fabricados por el hombre, a partir de productos obtenidos de la refinación del petróleo.

Otra característica particular  de los geosintéticos es que su aplicación se relaciona con la actividad de la construcción, por lo que participan como parte integral de sistemas y estructuras que utilizan materiales de construcción tradicionales, como suelos, roca, agregados, asfaltos, concreto, etc.

Sus funciones dentro de tales estructuras son las de complementar, conservar, o bien mejorar el funcionamiento de los sistemas constructivos e inclusive, en algunos casos, sustituir por completo algunos materiales y procesos de la construcción tradicional.

Propiedades de los Geosintéticos:

Complementar, conservar, o bien mejorar el funcionamiento de los sistemas constructivos e inclusive, en algunos casos, sustituir por completo algunos materiales y procesos de la construcción tradicional.

Ligereza, existiendo materiales menos densos que el agua.

Ductilidad, Maleabilidad, Elevada elasticidad

Resistencia Mecánica

Resistencia a agentes químicos, la cual varía dependiendo del material.

Posibilidad de mejorar sus propiedades mediante aditivos o procesos mecánico – térmicos

Baja absorción de agua

Resistencia a la biodegradación, la cual varía según el material de que se trate


Funciones:

Separación: Impide el contacto entre dos superficies de diferentes propiedades físicas.

Filtración: Esta propiedad permite de un material de ciertas partículas sometidas a fuerzas hidrodinámicas.

Drenajes: Proceso en el cual se da el pasaje de un lugar a otro por parte de un fluido.

Refuerzo: El refuerzo del geotextil se consigue por las propiedades que poseen ciertos geotextiles mejorando sus cualidades mecánicas. 

Protección: Permite que el sistema geotécnico no se deteriore.

Clasificaciones de los Geosinteticos:


Geomenbranas: Es uno de los tipos más comunes de Geosintéticos y consiste en una manta de la liga de plástico, elástico y flexible. Exhibir un rendimiento excelente cuando se utiliza como capa de impermeabilización puede tener muchas aplicaciones en la impermeabilización, y su principal uso en estanques de sedimentación, preservando el medio ambiente evitando la contaminación del suelo, aguas subterráneas y afluentes cercanas.

Georedes - Geoespaciadores:

Están formados por una extrusión continua de conjuntos paralelos de costillas poliméricos en ángulos agudos entre sí. Cuando se abren las costillas, relativamente grandes aberturas se forman en una configuración en forma de red. Existen dos tipos más comunes de biplano o triplanar. Alternativamente muchos tipos muy diferentes de núcleos de drenaje están disponibles. Se componen de protuberancias, láminas de polímero con hoyuelos o cuspated, redes tridimensionales de fibras de polímero rígidas en diferentes configuraciones y tubos de drenaje pequeñas o espaciadores dentro de geotextiles. Su función diseño es completamente dentro del área de drenaje, donde se utilizan para transportar líquidos o gases de todo tipo.


· Georedes biplanares: Estos son los tipos originales y más frecuentes y consisten en dos conjuntos de intersección de las costillas en diferentes ángulos y distancias. Las costillas en sí son de diferentes tamaños y formas para diferentes estilos.

· Georedes triplanares: Estos tienen nervaduras centrales paralelas con pequeños conjuntos de costillas por encima y por debajo de todo para la estabilidad geométrica.

· Otros georedes: Estos nuevos geonet estructuras tienen o canales en forma de caja o columnas que sobresalen de una red de apoyo subyacente.

Cada una de las categorías anteriores tienen variaciones dentro de ellos mismos (principalmente espesor) y el desarrollo de nuevos productos de varios fabricantes es bastante activo.

Geomallas: Son estructuras planas fabricadas de polímeros (polietileno o similar).Las aplicaciones de Geomallas constituyen una innovadora solución estructural desde un punto de vista técnico, paisajístico y económico, con buen soporte de nuestro departamento de ingeniería y respaldada por múltiples aplicaciones a nivel mundial y nacionales en todos los campos de la construcción.

GEOMALLA:

Este producto está diseñado para trabajar como un compuesto estructural Suelo – Geomalla, que al trabajar en forma conjunta generán una respuesta de la estructura mas estable, producto de la unión de ambos materiales, garantizando la estabilidad de la estructura.

Las aplicaciones de Geomalla constituyen una innovadora solución estructural desde un punto de vista técnico, paisajístico y económico, con buen soporte de nuestro departamento de ingeniería y respaldad por múltiples aplicaciones a nivel mundías y nacionales en todos los campos de la construcción.

El mecanismo principal de la geomalla es la trabazón, que se consigue al penetrar los agregados en las aberturas de la Geomalla, limitando el desplazamiento horizontal de los agregados incrementando con ello la fricción con las capas súper-yacentes; así como la capacidad de las Geomallas para absorber y distribuir esfuerzos. En suma, el compuesto suelo-reforzado ofrece mayor resistencia a las cargas estáticas y dinámicas.

Geomallas - Tipos

Por su forma son: Monoaxial y Biaxial, por su material Polyester (Tejido), Polietileno y Polipropileno (Extruidos) y por su resistencia desde 20 KN/M hasta 1000 KN/M.

Las Geomallas monoaxiales: tienen como propiedad principal: Alta resistencia a la tensión y mínima elongación axial controlada.

Las Geomallas biaxiales: tienen como propiedad principal: Alta resistencia en sus uniones, gran módulo de tensión y mínima elongación biaxial simétrica y/o asimétrica según sea el tipo requerido.

Geomalla – Ventajas:

- Una gama amplia de resistencia a la tensión.

- Larga vida útil (estimación hasta 120 años).

- Permite tener fachadas paisajísticas (revegetados).

- Alta resistencias químicas.

- Bajo costo en comparación con estructuras tradicionales.

- Fácil transporte y manejo.

Geomalla – Aplicaciones:

- Estabilización de taludes

- Casas de adobe reforzado

- Estabilización de suelos

- Barreras

- Terraplenes

- Diques

- Muros

- Aeropistas

- Vías pavimentadas

- Taludes revegetados

- Recrecimiento de relaves

- Ampliación de plataformas

- Cimentaciones super­ciales


GEOCOMPUESTOS:

La posibilidad de combinar las características principales de geosinteticos diferentes, da lugar a los llamados “geocompuestos”. Hay un gran número de posibilidades para ensamblar diferentes materiales, solo limitadas por el propio ingenio o imaginación.

Geocompuestos para Drenaje:

Los geocompuestos más comunes son para drenaje, y están formados por un filtro de geotextiles que rodea ya sea una geomalla (manta para desaguar), un tubo grueso perforado (desagüe de bordo o de panel), o cajita con conos tipo caja de huevos. Las principales aplicaciones de los geocompuestos se dan en sistemas de subrenaje para caminos, carreteras y estructuras de retención.
Geocompuestos de elevada calidad filtrante y drenante.
Fabricados con georedes acopladas a geotextiles no tejidos.
Ofrecen un sistema filtro-dreno-protectivo compacto y fácil de instalar.
Son una combinación de geomembrana con realces (cuspada) y un geotextil.
Ofrece un sistema filtro-dreno-protectivo-impermeabilizante sumamente eficaz.



Paneles de drenaje - Los paneles de drenaje se pueden colocar forrando cimentaciones para reducir presiones hidrostáticas.

Mantas de drenaje – los sistemas de drenaje con mantas generalmente se usan para recolectar lixiviados en rellenos sanitarios. Recientemente estos drenes también se han usado para mejorar el drenaje de carreteras o como capas rompedoras de capilaridad.

Drenaje de bordo – Los bordos de drenaje a menudo se usan junto a las estructuras del pavimento para captar y desalojar escurrimientos laterales de la base de la carretera.

”Wick drains“ - Consisten en tiras para drenaje que se entierran verticalmente en el terreno, a fin de proporcionar vías de drenaje que faciliten la preconsolidación de suelos blandos saturados, disminuyendo significativamente el tiempo de consolidación de terrapenes sobre suelos blandos

Otros Geocompuestos - Se han desarrollado muchos otros productos geocompuestos. Por ejemplo, se han combinado fibras de alta resistencia con geotextil no tejido para obtener un producto que es resistente y que puede controlar las características de permeabilidad (gracias al geotextil no tejido).

Usos y Aplicaciones
Drenaje

CAPITULO13

1. PLÁSTICO

HISTORIA
¿En qué pensamos cuando decimos o escuchamos la palabra plástico?
Hace cien años, al mencionar el termino plástico, este se podía entender como algo relativo a la reproducción de formas o las artes plásticas, la pintura, la escultura, el modelado. En la actualidad, esta palabra se utiliza con mayor frecuencia y tiene un significado que implica no sólo arte, sino también tecnología y ciencia.
Plásticos es una palabra que deriva del griego "Plastikos" que significa "Capaz de ser Moldeado", sin embargo, esta definición no es suficiente para describir de forma clara a la gran variedad de materiales que así se denominan.
Los Plásticos son parte de la gran familia de los Polímeros. Polímeros es una palabra de origen latín que significa poli="muchas" y meros="partes", de los cuales se derivan también otros productos como los adhesivos, recubrimientos y pinturas.

GENERALIDADES
Técnicamente los plásticos son sustancias de origen orgánico formadas por largas cadenas macromoleculares que contienen en su estructura carbono e hidrógeno principalmente. Se obtienen mediante reacciones químicas entre diferentes materias primas de origen sintético o natural. Es posible moldearlos mediante procesos de transformación aplicando calor y presión.
Los polímeros son compuestos orgánicos que se derivan de la unión de dos o varias moléculas simples llamadas monómeros, por medio de reacciones de poliadición o de policondensación. Se distinguen los compuestos dímeros, trímeros, tetrámeros, etc., según si están compuestos por dos, tres, cuatro moléculas o más. Se habla de "altos polímeros" cuando estos compuestos están formados por algunos centenares de unidades monómeros o más.

PLÁSTICOS Y POLÍMEROS
La denominación de los plásticos se basa en los monómeros que se utilizaron en su fabricación, es decir, en sus materias primas.
En los homopolímeros termoplásticos se antepone el prefijo "poli" por ejemplo:
Monómero Inicial Metil Metacrilato
Nombre de Polímero Polimetil Metacrilato
Como se puede observar, los nombres químicos de los polímeros con frecuencia son muy largos y difíciles de utilizar. Para aligerar este problema se introdujeron las "siglas" o acrónimos. Para el ejemplo citado, u acrónimo es:
Nombre del Polímero Polimetil Metacrilato
Acrónimo PMMA
La mayor parte de estos acrónimos han sido normalizados. Sin embargo, algunos han sido inventados por los fabricantes o surgieron de la misma actividad práctica.

capitulo12

ACERO

El Acero es uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil y adaptable. Ampliamente usado y a un precio relativamente bajo, el Acerocombina la resistencia y la trabajabilidad, lo que se presta a fabricaciones diversas. Asimismo sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades especificas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante aleaciones.

El Acero funde entre 1400 y 1500ºC pudiéndose moldear más fácilmente que el Hierro.

Resulta más resistente que el Hierro pero es más propenso a la corrosión. Posee la cualidad de ser maleable, mientras que el hierro es rígido.

¿Qué es el Acero?

El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con propósitos determinados.

Ya que el acero es básicamente hierro altamente refinado (más de un 98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de arrabio) el cual se convierte más tarde en acero.

El hierro puro es uno de los elementos del acero, por lo tanto consiste solamente de un tipo de átomos. No se encuentra libre en la naturaleza ya que químicamente reacciona con facilidad con el oxígeno del aire para formar óxido de hierro - herrumbre. El óxido se encuentra en cantidades significativas en el mineral de hierro, el cual es una concentración de óxido de hierro con impurezas y materiales térreos.

Fabricación del Acero

Los materiales básicos utilizados son Mineral de Hierro, Coque y Caliza. El coque se quema como combustible para calentar el horno, y al arder libera monóxido de carbono, que se combina con los óxidos de hierro del mineral y los reduce a hierro.Su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de arrabio) el cual se convierte más tarde en Acero.

La ecuación de la reacción química fundamental de un alto horno es:

Fe2O3 + 3 CO => 3 CO2 + 2 Fe

La caliza de la carga del horno se emplea como fuente adicional de monóxido de carbono y como sustancia fundente. Este material se combina con la sílice presente en el mineral (que no se funde a las temperaturas del horno) para formar silicato de calcio, de menor punto de fusión. Sin la caliza se formaría silicato de hierro, con lo que se perdería hierro metálico. El silicato de calcio y otras impurezas forman una escoria que flota sobre el metal fundido en la parte inferior del horno.

El arrabio producido en los altos hornos tiene la siguiente composición:

• 92% de hierro
• 3 o 4% de carbono
• 0,5 a 3% de silicio
• 0,25% al 2,5% de manganeso
• 0,04 al 2% de fósforo
• Algunas partículas de azufre

El Alto Horno es virtualmente una planta química que reduce continuamente el hierro del mineral. Químicamente desprende el oxígeno del óxido de hierro existente en el mineral para liberar el hierro. Está formado por una cápsula cilíndrica de acero forrada con un material no metálico y resistente al calor, comoladrillos refractarios y placas refrigerantes. La parte inferior del horno está dotada de varias aberturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire. La parte superior del horno, contiene respiraderos para los gases de escape, y un par de tolvas redondas, por las que se introduce la carga en el horno. Los materiales se llevan hasta las tolvas en pequeñas vagonetas o cucharas que se suben por un elevador inclinado situado en el exterior del horno.

Las materias primas se cargan (o se vacían) en la parte superior del horno. El aire, que ha sido pre calentado hasta los 1.030ºC aproximadamente, es forzado dentro de la base del horno para quemar el coque. El coque en combustión genera el intenso calor requerido para fundir el mineral y produce los gases necesarios para separar el hierro del mineral.

• Presurización de los hornos:

Estrangulando el flujo de gas de los respiraderos del horno es posible aumentar la presión del interior del horno hasta 1,7 atmósferas o más. Esta técnica, llamada presurización, permite una mejor combustión del coque y una mayor producción de hierro. En muchos altos hornos puede lograrse un aumento de la producción de un 25%.

Cada cinco o seis horas, se cuelan desde la parte interior del horno hacia una olla de colada o a un carro de metal caliente, entre 150 a 375 toneladas de arrabio. A continuación, el contenedor lleno de arrabio se transporta a la fábrica siderúrgica (Acería).

• Refinación del Arrabio:

El arrabio recién producido contiene demasiado carbono y demasiadas impurezas para ser provechoso. Debe ser refinado, porque esencialmente, el acero es hierro altamente refinado que contiene menos de un 2% de carbono.

En el alto horno, el oxígeno fue removido del mineral por la acción del CO (monóxido de carbono) gaseoso, el cual se combinó con los átomos de oxígeno en el mineral para terminar como CO2 gaseoso (dióxido de carbono). Ahora, el oxígeno se empleará para remover el exceso de carbono del arrabio. A alta temperatura, los átomos de carbono (C) disueltos en el hierro fundido se combinan con el oxígeno para producir monóxido de carbono gaseoso y de este modo remover el carbono mediante el proceso de oxidación.

CLASIFICACIÓN 

Clasificación según estructuraen estado de utilización: Ferriticos Martensiticos Austeniticos
Aceros Ferriticos Estructura ferritica a cualquier temperatura (o se convierte en estructura ausenitica en el calentamiento). El grano no se regenera Composición:  15-18% de cromo y una máxima de 0,12% de carbono Resistencia a la corrosión superior a la de los martensiticos  20-80% de cromo y una máxima de 0,35% de carbono  Aceros al cromo-aluminio hasta un 4% más resistentes a la oxidación Son difíciles de soldar y se usan en embuticion profunda por su gran ductilidad. Son magnéticos.
Aceros Martensiticos Gran dureza cuando se los enfría rápidamente una vez austenizados. 12 - 14 % de cromo, 0,20 – 0,50% de carbono Principalmente en cuchillería.16-18% de cromo, 0,60-1; 20% de carbono Por temple adquieren grandes durezas. Resistentes a la corrosión y al desgaste Menos del 0,1% de carbono, 13% de cromo y 0,30 % de níquel. Resiste a la corrosión atmosférica, la del agua corriente y la de los ácidos y álcalis débiles. Fácilmente soldable Usos: utensilios domésticos, gritería, ornamentación, cubertería, etc.
Aceros Austeniticos Estructura auseniticos a cualquier temperatura Baja conductividad calorífica Es el tipo de aceros más utilizados Acero inoxidable ausenitico al cromo níquel conocido como18/8.Contiene 0,08% de carbono, 18% de cromo y 9% de níquel. Muy dúctil y resistente a la corrosión atmosférica, al agua de mar, al ataque de productos alimenticios, ciertos ácidos minerales y de la mayoría de los ácidos orgánicos.Usos: Construcción de equipos para la industria química y de la alimentación Utensilios de cocina y aparatos domésticos que no requieren soldaduras en las zonas sometidas a fuerte corrosión. Admite pulidos con acabados a espejo, por lo que también se usa para ornamentación.

ACEROS ALEADOS

Estos aceros contienen un proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros de aleación se pueden subclasifica en : Estructurales Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de máquinas, tales como engranajes, ejes y palancas. Además se utilizan en las estructuras de edificios, construcción de chasis de automóviles, puentes, barcos y semejantes. El contenido de la aleación varía desde 0,25% a un 6%. Para Herramientas Aceros de alta calidad que se emplean en herramientas para cortar y modelar metales y no-metales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y construir herramientas tales como taladros, escariadores, fresas, terrajas y machos de roscar. Especiales Los Aceros de Aleación especiales son los aceros inoxidables y aquellos con un contenido de cromo generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión, se emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos.

ACEROS DE BAJA ALEACION ULTRARRESISTENTES

Esta familia es la más reciente de las cuatro grandes clases de acero. Los aceros de baja aleación son más baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono. Por ejemplo, los vagones de mercancías fabricados con aceros de baja aleación pueden transportar cargas más grandes porque sus paredes son más delgadas que lo que sería necesario en caso de emplear acero al carbono. Además, como los vagones de acero de baja aleación pesan menos, las cargas pueden ser más pesadas. En la actualidad se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleación. Las vigas pueden ser más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los edificios.

ACEROS INOXIDABLES

Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas. Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean muchas veces con fines decorativos. El acero inoxidable se utiliza para las tuberías y tanques de refinerías de petróleo o plantas químicas, para los fuselajes de los aviones o para cápsulas espaciales. También se usa para fabricar instrumentos y equipos quirúrgicos, o para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste a la acción de los fluidos corporales. En cocinas y zonas de preparación de alimentos los utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya que no oscurece los alimentos y pueden limpiarse con facilidad.

CAPITULO 11

LA MADERA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN

HISTORIA

La madera fue el primer material de construcción que dispuso el hombre. Además de usarla como combustible y como arma defensiva, una cabaña con estructura de madera y cubierta de ramas les proporcionó una defensa contra la intemperie. Luego la emplearía en la construcción de puentes y barcos.

La técnica de laminación relacionada con el uso decorativo de la madera es conocida por los egipcios desde el 3000 a. de C. Su carencia de maderas de calidad les llevaba a técnicas de

enchapado y marquete.

BOSQUES Y REPRESENTACIONES

Científicamente se clasifican por los caracteres histológicos de la estructura anatómica en coníferas y latifoliadas o frondosas.

CONÌFERAS: Pertenecen a las especies mas antiguas de bosques desarrollados en zonas frías y templadas, se caracterizan por la homogeneidad de las especies(pinos , cipreses , abetos).

En regiones templadas también existen bosques de latifoliadas pero tienen definidas las épocas de exfoliación por las marcadas estaciones climáticas donde se desarrollan.

Frondosas o latifoliadas

especies leñosas pertenecientes a la división de las angiospermas dicotiledóneas  (robles, haya, olmo, encina, etc). A veces se subdividen en frondosas boreales,  australes y tropicales fría.

MADERA

La madera es un tejido exclusivo de los vegetales leñosos, que como tales tienen diferenciados y especializados sus tejidos . Estos están formados por células que se pueden asemejar a tubos ,huecos, en el que la pared del tubo se correspondería con la pared celular y el interior hueco con el lumen de la célula.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA MADERA POR SER UN MATERIAL

La madera se caracteriza por ser un material:

• anisótropo, sus propiedades varían según la dirección que se considere. 
• sus buenas propiedades mecánicas, sobre todo si se las compara con su peso 
• la posibilidad de mecanizarse y procesarse (fabricación y obtención de diferentes elementos). 
• la posibilidad de protegerse frente a la acción de diferentes agentes degradadores. 
• y sobre todo por sus características estéticas que le confieren una especial belleza .

Otras Características de la madera


Ser Higroscópica:

Significa que la madera tiene la capacidad de captar y liberar agua. Si la madera seca se lleva a un ambiente húmedo esta absorberá agua (humedad). Y si el ambiente es más seco la madera perderá agua. Esta propiedad es la responsable de los cambios dimensionales de la madera.

Ser Biodegradable:

Esto significa que la madera se puede degradar. Este mecanismo lo efectúan los microorganismos como bacterias, hongos, mohos y otros. Al degradar la madera la convierten en abono para la tierra y ser util para otros vegetales.

COMPOSICIÓN
Es una sustancia fibrosa, organizada, esencialmente heterogénea, producida por un organismo vivo que es el árbol.

Sus propiedades y posibilidades de empleo son, en definitiva, la consecuencia de los caracteres, organización y composición química de las células que la constituyen.

El origen vegetal de la madera, hace de ella un material con unas características peculiares que la diferencia de otros de origen mineral.

Elementos orgánicos de que se componen:


− Celulosa: 40−50%

− Lignina: 25−30%

− Hemicelulosa: 20−25% (Hidratos de carbono)

ESTRUCTURA MICROSCÓPICA

Albura Se encuentra en la parte externa del tronco, bajo la corteza.

Constituida portejidos jóvenes en período de crecimiento (zona viva). De coloración más clara que el duramen, más porosa y más ligera, con mayor riesgo frente a los ataques bióticos.

Cambium: Capa existente entre la albura y la corteza, constituye la base del crecimiento en especial del tronco, generando dos tipos de células:

Hacia el interior: Madera (albura) Hacia el exterior: Liber

 Liber: Parte interna de la corteza. Es  filamentosa y poco resistente. Madera embrionaria viva.

Corteza: Capa exterior del tronco. Tejido  impermeable que recubre el liber y  protege al árbol.

Médula: Parte central del árbol. Tiene un diámetro muy pequeño.

 Duramen: Madera de la parte interior del tronco. Constituido por tejidos que han llegado a su máximo desarrollo y resistencia De coloración, a veces, más oscura que la exterior. Madera adulta y compacta. Es aprovechable.

ESTRUCTURA MICROSCÓPICA DE LA MADERA

La heterogeneidad de la madera será, en parte, la causa de sus propiedades. Se puede considerar la madera como un conjunto de células alargadas en forma de tubos, paralelos al eje del árbol, muy variables, tanto en longitud y forma, como en el espesor de sus paredes y en las dimensiones interiores.

La variedad de tipos de células y la forma de unirse, definen la infinidad de especies diferentes de madera que existen. Todo ello hace de la madera un material resistente y ligero, que puede competir favorablemente con otros materiales utilizados en la construcción.

PROPIEDADES FÍSICAS 

Las propiedades físicas de la madera son aquellas que determinan su comportamiento frente a los distintos factores que intervienen en el medio natural, sin producir ninguna modificación mecánica o química. Estas propiedades engloban a las que determinan su comportamiento:


v- a la iluminación (color, brillo y textura)
v- la posibilidad de emitir partículas gaseosas (olor)
v- con el agua (contenido de humedad, sorción, hinchazón, merma)
v- a la gravedad (peso específico, densidad, porosidad)
v- al calor (conductividad térmica, gradiente de temperatura, dilatación térmica)
v- a las vibraciones acústicas (conductividad del sonido, transmisión del sonido, resonancia)
v- a la acción de la corriente eléctrica (conductividad y resistencia eléctrica, etc.)
v- a la penetración de la energía radiante (radiaciones ultravioleta, infrarrojos, rayos X, etc)
v- a la penetración de los gases y fluidos (permeabilidad)

ANISOTROPIA:

Dado que la madera es un material formado por fibras orientadas en una misma dirección, es un material anisótropo, es decir, que ciertas propiedades físicas y mecánicas no son las mismas en todas las direcciones que pasan por un punto determinado, si no que varían en función de la dirección en la que se aplique el esfuerzo

Se consideran tres direcciones principales con características propias:

Dirección axial: Paralela a las fibras y por tanto al eje del árbol. En esta dirección es donde la madera presenta mejores propiedades.

Dirección radial: Perpendicular al axial, corta el eje del árbol en el plano transversal y es normal a los anillos de crecimiento aparecidos en la sección recta.

Dirección tangencial: Localizada también en la sección transversal pero tangente a los anillos de crecimiento o también, normal a la dirección radial.

HOMOGENEIDAD

Una madera es homogénea cuando su estructura y la composición de sus fibras resulta uniforme en cada una de sus partes (Ejemplos: Peral, manzano, tilo, boj, arce, etc.)

Son poco homogéneas:

Las maderas con radios medulares muy desarrollados (Ej. encina, fresno)

Las maderas con anillos anuales de crecimiento con notables diferencias entre la madera de primavera y la de otoño (Ej. abeto,...).

DURABILIDAD:

Es una propiedad muy variable, pues depende de muchos factores:

• el medio ambiente 
• la especie de la madera 
• las condiciones de la puesta en obra 
• la forma de secado, las alteraciones de la humedad y sequedad, el contacto con el suelo (empotrada en terrenos arcillosos y en arena húmeda se conserva mucho tiempo, en arenas y calizas, duran poco). 
• el agua (sumergida en agua dulce se conserva mucho tiempo). 
• Son maderas durables: La encina, el roble, la caoba, el haya, ETC.

HUMEDAD

• es la cantidad de agua que tiene la madera en su estructura  
• Cuando la madera húmeda comienza a secarse va perdiendo peso y se contrae hasta un límite en el que no puede disminuir más su grado de humedad. 
• Si se desea eliminar todo el contenido posible de agua, es necesario llevar a cabo un secado en laboratorio, que se basa en someter la madera a una temperatura de 105ºC hasta que ésta alcance un peso constante.

HUMEDAD DE LA MADERA. RELACIONES AGUA - MADERA

Es la propiedad más importante, pues influye sobre todas las demás, propiedades físicas, mecánicas, mayor o menor aptitud para su elaboración, estabilidad dimensional y resistencia al ataque de seres vivos.

El agua en la madera, puede estar presente de tres formas diferentes:

- Agua de constitución o agua combinada: Es aquella que entra a formar parte de los compuestos químicos que constituyen la madera. Forma parte integrante de la materia leñosa (de su propia estructura), y no se puede eliminar si no es destruyendo al propio material (por ejemplo, quemándola).

- Agua de impregnación o de saturación: Es la que impregna la pared de las células rellenando los espacios submicroscópicos y microscópicos de la misma. Se introduce dentro de la pared celular, siendo la causa de la contracción de la madera cuando la pierde (desorción) y de su expansión o hinchamiento cuando la recupera (sorción: retención de agua). Se puede eliminar por calentamiento hasta 100 - 110° C.

- Agua libre: Es la que llena el lumen de las células o tubos (vasos, traqueidas, etc.) Es absorbida por capilaridad.
El agua libre, una vez perdida por la madera, ya no puede ser recuperada a partir de la humedad atmosférica.


Cuadro de estado de la madera según el % de humedad

• Madera empapada: Hasta un 150% de humedad aproximadamente (sumergida en agua)
• Madera verde: Hasta un 70% de humedad (madera en pie o cortada en monte)
• Madera saturada: 30% de humedad (sin agua libre, coincide con P.S.F.)
• Madera semi-seca: Del 30% al 23% de humedad (madera aserrada)
• Madera comercialmente seca: Del 23% al 18% (durante su estancia en el aire)
• Madera secada al aire: Del 18% al 13%

Madera desecada (muy seca) Menos del 13% (secado natural o en clima seco)
Madera anhídrida 0% (en estufa a 103° C)


DENSIDAD:

•La densidad real de las maderas es igual para todas las especies, aproximadamente 1.56.

•La densidad aparente varía no solo de unas especies a otras, sino aún en la misma con el grado de humedad y sitio del árbol, y para hallar la densidad media de un árbol hay que sacar probetas de varios sitios.

•NOTA: Como la densidad aparente comprende el volumen de los huecos y los macizos, cuanto mayor sea la densidad aparente de una madera, mayor será la superficie de sus elementos resistentes y menor el de sus poros.

Las maderas se clasifican por su densidad aparente en:

1. Pesadas, si es mayor de 0.8. 
2. Ligeras, si está comprendida entre 0.5 y 0.7.
3.  Muy ligeras, las menores de 0.5.

PROPIEDADES MECÁNICAS 

•Bajo cargas pequeñas, la madera se deforma de acuerdo con la ley de Hooke.

•Es la propiedad que tienen algunas maderas de poder ser dobladas o ser curvadas en su sentido longitudinal, sin romperse.

FLEXIBILIDAD 

Es la propiedad que tienen algunas maderas de poder ser dobladas o ser curvadas en su sentido

longitudinal, sin romperse. Si son elásticas recuperan su forma primitiva cuando cesa la fuerza que las ha deformado

La madera verde, joven, húmeda o calentada, es más flexible que la seca o vieja y tiene mayor límite de deformación.

•Maderas flexibles: Fresno, pino,olmo,abeto

•Maderas no flexibles: Encina , arce,Maderas duras en general.

DUREZA

•Es una característica que depende de la cohesión de las fibras y de su estructura 

•Se manifiesta en la dificultad que pone la madera de ser penetrada por otros  cuerpos o a ser trabajada.
•La dureza depende de la especie, de la zona del tronco, de la edad ,en general suele coincidir que las más duras son las más pesadas.

Las maderas verdes son más blandas que las secas. Las maderas fibrosas son más duras. Las maderas más ricas en vasos son más blandas. Las maderas mas duras se pulen mejor.

- Muy duras: Ebano, boj, encina.

- Duras: Cerezo, arce, roble, tejo...

- Semiduras: Haya, nogal, castaño, peral, plátano, acacia, caoba, cedro, fresno, teka.

- Blandas: Abeto, abedul, aliso, pino, okume. - Muy blandas: Chopo, tilo, sauce,

CORTADURA
•Es la resistencia ofrecida frente a la acción de una fuerza  que tiende a desgajar o cortar la madera en dos partes cuando la dirección del esfuerzo es perpendicular a la dirección de las fibras.

Si la fuerza es máxima en sentido perpendicular a las fibras será cortadura y si es mínima en sentido paralelo a las mismas será desgarramiento o hendibilidad.


RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

•La madera es un material muy indicado para trabajar a tracción, viéndose limitado su uso únicamente por la dificultad de transmitir estos esfuerzos a las piezas.

La resistencia de la madera a la tracción en la dirección de las fibras, se debe a las moléculas de celulosa que constituye, en parte, la pared celular.

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

•La madera, en la dirección de las fibras, resiste menos a compresión que a tracción, siendo la relación del orden de 0.50, aunque variando de una especie a otra de 0.25 a 0.75

La resistencia unitaria será la carga dividida por la sección de la probeta, C = P/A.

 FLEXIÓN ESTÁTICA 

•El ensayo de flexión estática se suele realizar, como el de una viga  por los extremos y con una carga central.

PROPIEDADES TERMICAS

Como todos los materiales , la madera se dilata con el calor y contrae al descender la temperatura , pero este efecto no suele notarse pues la elevación de la temperatura lleva consigo una disminución de la humedad: Como esto ultimo es mayor , lo otro es inapreciable. También son mayores los movimientos en la dirección perpendicular a las fibras.

La transmisión de calor dependerá de la humedad, del peso específico y de la especie. No obstante, se efectúa mejor la transmisión en la dirección de las fibras que en las direcciones perpendiculares a ésta.

PROPIEDADES  ELÉCTRICAS

 

La Madera seca es un buen aislante eléctrico, su resistividad decrece rápidamente si aumenta la humedad.

Para un grado de humedad determinado la resistividad depende de la dirección (es menor en la dirección de las fibras), de la especie (es mayor es especies que contienen aceites y resinas) y del peso específico (crece al aumentar el mismo).

ESFUERZOS ADMISIBLES O DE DISEÑO

Esfuerzo Básico:Es fuerzo mínimo obtenido de ensayos de propiedades mecánicas que sirve de base para la determinación del esfuerzo admisible. Este mínimo corresponde al limite de exclusión del 5%.

Esfuerzos Admisibles: Son los esfuerzos de diseño del material para cargas de servicio, definidos para los grupos estructurales.

FS: Factor de Servicio y Seguridad: Cuyo valor varia según el tipo de solicitación de carga (flexión, corte, compresión) y sirve para asegurar que el material tenga un comportamiento elástico y lineal para las condiciones de equilibrio.

FACTORES QUE AFECTAN EL COMPORTAMIENTO DE LA MADERA

• los mas importantes son : 
• contenido de humedad :cabe resaltar que cuando la humedad aumenta la madera pierde su resistencia. 
• la densidad: si tiene mayor densidad tendrá mayor cantidad de material solido ,menos cantidad de poros y por ende mayor resistencia mecánica de lo contrario disminuye sus propiedades mecánicas 
• temperatura: cuando hay mayor temperatura habrá mayor humedad, y si hay mayor humedad tendrá menor resistencia mecánica la madera. 
• ataque de insectos: existen muchos entre los comunes termitas , hormigas carpinteras , etc 
• ataques químicos :ejemplo simple líquidos que hinchan madera como el agu , soluciones alcalinas , ácidos oxidantes degradan la madera.

LA MADERA COMO ELEMENTO ESTRUCTURAL

Debido a las conexiones entre las fibras de la madera, esta es considerada como un material de buen comportamiento ante la flexión y compresión. Existen diversos tipos de madera para usos diferentes, para los techos es muy usual la utilización de la madera de pino en todas sus variedades.

ENCOFRADOS  DE MADERA 

Los encofrados de madera son revestimiento para la obra falsa, hecho generalmente en el sitio, que para su fabricación se utiliza láminas de madera aglomerada o contrachapada o tablas de madera tradicional, la madera utilizada debe tener resistencia a la humedad, los encofrados de madera son elementos muy simples de fabricar, solo mirando los planos, es usado en edificaciones muy pequeñas, o construcciones que requieren diseños especiales, difíciles de encontrar prefabricados.


Ventajas encofrados de madera
§- El encofrado de madera tradicional es barato, se trata de una formaleta muy económica para pequeñas construcciones.
- Fácil instalación
- Poco peso
- Permite realizar encofrados para cualquier tipo de diseño.
- Disponible fácilmente en la mayoría de los sitios, aún en zonas rurales.
- Buena resistencia.
- Aplicación de texturas para conseguir acabados diferentes

Desventajas encofrado de madera
§- Al usar muchos clavos o tornillos, se debilita la madera.
- Debe hacerse mantenimiento periódico si se quiere reutilizar
- En obras de gran envergadura puede retrasar el trabajo, al tener que fabricarse.
- Poca vida útil si no se tiene cuidado al retirar el encofrado.

ENCOFRADO DE COLUMNAS

§Una vez levantado el muro, se arman los encofrados de las columnas. Éstos servirán de molde durante el vaciado del concreto, dándole las formas y las dimensiones que se especifican en los planos.

§Los encofrados son estructuras sujetas a diversos tipos de cargas que pueden tener magnitudes muy considerables.

ENCOFRADO  DE VIGAS

El encofrado de vigas es el proceso constructivo en el cual se construye series de compartimientos con madera y metálicos apropiados en donde se vaciara el hormigón, además debe de responder a las siguientes exigencias: Deberá tener forma y dimensiones adecuadas como para resistir el peso del hormigón armado. El método de ejecución comprende el encofrado de las vigas donde se vaciara el hormigón; el desencofrado se hará cuando el hormigón tenga suficiente resistencia para soportar su propio peso y demás cargas que sobre él graviten.

MADERA  ASERRADA 

§• La madera aserrada, principalmente de árboles más viejos con tronco de gran diámetro, cortados en secciones rectangulares como vigas o tablones. La parte del tronco de donde son cortados y la inclinación de la fibra influye enormemente sobre la calidad del producto .Al cortado en tablas antes del secado se le llama transformación; al re-aserrado y dar la forma después del secado se le llama manufactura.

MADERA ROLLIZA

§Las maderas rollizas, generalmente de árboles jóvenes (de 5 a 7 años) con la corteza pelada, secados y tratados según sea necesario. Se evita el costo y desperdicio incurridos durante el aserrado y se emplea el 100% de la resistencia de la madera. Una madera rollizo es más fuerte que una madera aserrada de igual área transversal, pues las fibras pasan uniformemente entorno a los defectos naturales y no terminan como fibras inclinadas en las superficies cortados. Las maderas rollizas también tienen esfuerzo de crecimiento de tracción grandes alrededor de sus perímetros y esto les ayuda a incrementar la resistencia de la compresión que soporta la madera rolliza durante la flexión.

 

MADERA CHAPEADA 

§Madera contra chapeada (plywood), hechas de varias capas («pelando» un tronco previamente hervido haciéndola girar contra un cuchillo) encoladas tal que la dirección de la fibra de cada capa vaya en ángulos rectos respecto a la capa de cualquier lado, produciendo paneles extremadamente grandes de mayores resistencias y menor movimiento por humedad que los tablones de madera aserrada. Ya que los lados exteriores deben tener movimientos por humedad y resistencias uniformes, siempre debe haber un número impar de capas. El espesor va de 3 a 25 mm. Un problema importante es el empleo de colas a base de formaldehído, que son bastantes tóxicos.

MADERA LAMINADA ENCONLADA

§Madera laminada encolada, compuesto de capas de madera con la orientación de la fibra de cada capa usualmente en a misma dirección, o varía de acuerdo al empleo que se le dará al producto. Mediante este método, se pueden producir piezas estructurales curvas o rectas de secciones transversales muy grandes (variables) y grandes longitudes con maderas pequeñas de baja calidad, obteniéndose altas resistencias, estabilidad dimensional y muy buena apariencia

TABLEROS A BASE DE MADERA 

§En la construcción los tableros se utilizan fundamentalmente en carpintería y en aplicaciones estructurales, pero también tienen otras importantes aplicaciones como encofrados, embalajes, envases, cerramientos provisionales, stands, arquitecturas efímeras, etc.

Tableros de madera maciza:
A base de tablas, tablillas o listones unidas entre si  por encolado y juntas a tope, machihembradas o con unión dentada. Segun sus condiciones de aplicación
§pueden ser:
§- SWP1 ambiente seco
§- SWP2 ambiente humedo
§- SWP3 ambiente exterior Siendo SWP = Solid wood panels

  Tableros de chapas (contrachapados y laminados): 

A base de chapas en capas consecutivas perpendiculares  (contrachapados) o paralelas (tableros laminados o LVL = laminated veneer lumber).Los primeros se clasifican para:
§- ambiente seco
§- ambiente húmedo
§- ambiente exterior
§Los segundos se clasifican para:
§- LVL/1 estructural en ambiente seco
§- LVL/2 estructural en ambiente húmedo
§- LVL/3 estructurales al exterior a la intemperie

Tableros de partículas: 

A base de partículas de madera (incluyendo también canamo, lino, bagazo y similares), se clasifican en:
§- P1 uso general en ambiente seco
§- P2 interior en ambiente seco (incluye mobiliario)
§- P3 no estructurales en ambiente húmedo
§- P4 estructural en ambiente seco
§- P5 estructural en ambiente húmedo
§- P6 estructural de alta prestación en ambiente seco
§- P7 estructural de alta prestación en ambiente

Tableros de lino:
A base de partículas de madera mas otras de diferente tipo (lino, bagazo, paja, etc.) en un porcentaje especificado. Se clasifican en:
§- FB1 uso general en ambiente seco (como relleno)
§- FB2 uso general en ambiente seco (para proceso posteriores como rechapado)
§- FB3 interior en ambiente seco (incluso mobiliario)
§- FB4 no estructural en ambiente húmedo.
§Siendo FB = flax board.

Tableros de virutas:
A base de virutas (considerando como tales las de tamaño 80 x 5-50 x 1 mm). Se clasifican en:
§- OSB/1 uso general e interior (incluyendo mobiliario)
§- OSB/2 estructural en ambiente seco
§- OSB/3 estructural en ambiente húmedo
§- OSB/4 estructural de alta prestación en ambiente  húmedo
§Siendo OSB = oriented strand boarda

Tableros de fibras
A base de fibras de madera, bien en proceso seco (para fabricar MDF) o en vía húmeda (para fabricar tableros duros), pero también hay otros intermedios.

Tableros de madera aglomerados con cemento
A base de partículas de madera pero el ligante es mortero de cemento, no adhesivo, como los convencionales.

APLICACIONES DE MADERA

• Estructuras reticuladas para techos y construcciones completas o parciales, empleando madera rolliza, vigas de madera aserrada o piezas laminadas encoladas.

• Pisos estructurales y no estructurales, paredes y entrepisos o techos, hechos de madera rolliza (construcción de bloques), tableros de madera aserrada, o grandes paneles de madera contra chapeada, tableros de partículas, tableros de fibra o losas de virutas de madera; en la mayoría de los casos, adecuado para sistemas de construcción prefabricados.

• Paneles o capas de aislamiento hechas de losas de viruta de madera o tableros blandos.
• Enchapado de piezas de madera de inferior calidad con chapeado o capa exterior, para obtener superficies atractivas y suaves, o enchapado de otros materiales (ladrillos, concreto, etc.) con tableros y bardas.

• Construcciones de techos, incluyendo cerchas, viguetas, vigas, enlistonados y bardas de madera principalmente de madera aserrada o rolliza.

• Encofrados para construcciones de tierra apisonada o concreto y andamios para obras de construcción en general, de madera aserrada y rolliza de baja calidad.


• Muebles, empleando alguno o combinaciones de los productos de madera descritos arriba.

CAPITULO 10

ALBAÑILERÍA

La albañilería es el arte de construir edificaciones u otras obras empleando, según los casos, piedra, ladrillo, cal, yeso, cemento u otros materiales semejantes.

Trabaja con todo tipo de materiales, y hace casas, edificios, centros comerciales, etc.

MATERIALES Y HERRAMIENTAS
Para las obras de albañilería (también conocidas simplemente como albañilería) se utilizan principalmente materiales pétreos, tales como: Ladrillos de arcilla, bloques de mortero de cemento, piedras y otros similares de igual o parecido origen a los ya mencionados.
La persona que realiza obras de albañilería se conoce con el nombre de albañil. El albañil, para realizar su labor, utiliza como herramientas un recipiente en el cual prepara la mezcla de mortero, otro en el cual cura los ladrillos con el fin de utilizarlos saturados de agua, una plana de madera, un juego de maestras, lienza y clavos.


TIPO DE ALBAÑILERÍA

Existen tres tipos de albañilería, cuya utilización está determinada por el destino de la edificación y los proyectos de cálculo y arquitectura respectivos. Estos tipos son: albañilería simple, albañilería armada y albañilería reforzada.

· Albañilería simple

Usada de manera tradicional y desarrollada mediante experimentación. Es en la cual la albañilería no posee más elementos que el ladrillo y el mortero o argamasa, siendo éstos los elementos estructurales encargados de resistir todas las potenciales cargas que afecten la construcción. Esto se logra mediante la disposición de los elementos de la estructura de modo que las fuerzas actuantes sean preferentemente de compresión.

· Albañilería armada

Se conoce con este nombre a aquella albañilería en la que se utiliza acero como refuerzo en los muros que se construyen.
Principalmente estos refuerzos consisten en tensores (como refuerzos verticales) y estribos (como refuerzos horizontales), refuerzos que van empotrados en los cimientos o en los pilares de la construcción, respectivamente.
Suele preferirse la utilización de ladrillos mecanizados, cuyo diseño estructural facilita la inserción de los tensores para darle mayor flexibilidad a la estructura.

· Albañilería reforzada

Albañilería reforzada con elementos de refuerzo horizontal y vertical, cuya función es mejorar la durabilidad del conjunto.

ADOBE

Se define el adobe como un bloque macizo de tierra sin cocer, el cual puede contener fibras vegetales u otro material que mejore su estabilidad frente a agentes externos.
El Objetivo del diseño deconstrucciones de albañilería de adobe es proyectar edificaciones de interés social y bajo costo que resistan las acciones sísmicas, evitando la posibilidad de colapso frágil de las mismas.

FABRICACION Y UTILIZACION DE ADOBE
Los Ladrillos de adobe están hechos de:
· Cieno
· Arcilla
· Y a veces paja, u otras fibras añadidas para dotar de resistencia.

La Mejor Tierra para la producción de adobe debe tener entre un 15% y un 30% de arcilla para cohesionar el material mientras el resto puede ser Arena o áridos más gruesos. Demasiada arcilla puede producir fisuras, mientras que una falta de esta produciría fragmentación por falta de cohesión. Se compactan dándoles la forma deseada y entonces se dejan secar. La mezcla se introduce en el molde y se presiona sobre el material. Después se saca del molde y se deja secar (curar) al aire durante 10-14 días para poder ser utilizados en la construcción.

Puede tener diferentes tamaños y formas. Durante el proceso de curado no le ha de dar el sol durante los primeros 5 días y durante todo el periodo del curado no se han de mojar con la lluvia. Mayoritariamente se les da forma de ladrillo para construir muros pero también puede ser apilado para crear una estructura. También pueden ser usado para Suelos ya que tiene gran elasticidad y belleza y puede ser colorado con arcilla y pulido con aceite natural.

Puede Deshacerse con la lluvia por lo que, generalmente, requiere un mantenimiento sostenido, que suele hacerse con capas de barro. No es correcto hacerlo con mortero de cemento, puesto que la capa resultante es poco permeable al vapor de agua y conserva la humedad interior, por lo que se desharía el adobe desde dentro.

No aísla muy bien, así que las Paredes hechas del adobe necesitan algunos medios de proporcionar el aislamiento para mantener comodidad en el edificio. Esto se puede lograr creando una pared doble, con un espacio de aire. Las estructuras de adobe son vulnerables a los efectos de fenómenos naturales tales como terremotos, lluvias e inundaciones.

La deficiencia sísmica de la construcción de adobe se debe al elevado peso de la estructura, a su baja resistencia y a su comportamiento frágil. Durante terremotos severos, debido a su gran peso, estas estructuras desarrollan niveles elevados de fuerza sísmica, que son incapaces de resistir y por ello fallan violentamente.

Basándose en el estado del arte de estudios de investigación y aplicaciones en campo, los factores clave para el comportamiento sísmico mejorado de la construcción de adobe son:

1. Composición de la unidad de adobe y calidad de la construcción: Las características de los suelos que tienen mayor influencia en la resistencia de la albañilería de adobe son aquellas relacionadas con el proceso de contracción por secado o con la resistencia seca del material.
· Arcilla: el componente más importante del suelo; provee la resistencia seca y causa la contracción por secado del suelo.
Control de la microfisuración del mortero de barro debida a la contracción por secado:

· Aditivos: paja y en una menor proporción arena gruesa son aditivos que controlan la microfisuración del mortero durante la contracción por secado y por ende, mejoran la resistencia de la albañilería de adobe.

2. Tecnologías constructivas mejoradas incluyendo refuerzo sísmico. La calidad de la mano de obra juega un papel importante en obtener una albañilería de adobe fuerte, resultando en variaciones de resistencia globales del orden del 100%. Para que las estructuras de adobe sean resistentes se deben de cumplir las normativas específicas al respecto.

FABRICACIÓN DE ADOBE ANTISÍSMICAS

PREPARACIÓN DE BARRO PARA FABRICAR ADOBES:

La tierra utilizada para la fabricación de los adobes fue previamente zarandeada por la malla de 1” para eliminar piedras y raíces de plantas. Luego, fue humedecida durante un día con la finalidad de activar las partículas de arcilla, componente que aporta la cohesión.
Este proceso es conocido como “dormido” del barro.
Al finalizar este proceso, el barro fue mezclado con arena y paja (césped seco) en proporción 5:1:1 en volumen y utilizando una mezcladora de eje vertical. La longitud de la paja o césped seco fue de 50mm como máximo.

FABRICA DE LAS UNIDADES DE ADOBE:


· Se humedeció el molde o gavera, se espolvoreó con arena fina y se colocó sobre el tendal.
· Luego, se rellenó lanzando bolas de barro con fuerza al interior de la gavera.
· Posteriormente, se niveló la superficie superior del adobe con una regla de madera mojada.
· Finalmente, se levantó el molde suavemente. El tiempo de secado de los adobes fue de dos a tres semanas. Al cabo de la primera semana, los adobes se colocaron de canto para que el secado sea uniforme. Una vez secos, se limpiaron y apilaron.


REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIÓN

NORMATIVIDAD VIGENTE:

REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES (66 Normas Técnicas)

· Decreto Supremo Nro. 011-2006 - VIVIENDA, del 05.05.2006

PIEDRA

La piedra es el material que mejor se conserva y más conocido de los que sirvieron para producir las primeras herramientas, durante el paleolítico, conocidas como industria lítica, aunque hay razones para suponer que a la vez se usaron materiales de peor conservación, como la madera, el hueso o las fibras vegetales.

EN CONSTRUCCIÓN

En arquitectura, se considera piedra a un material de construcción, que tradicionalmente ha venido siendo utilizado como uno de los principales materiales empleados para la ejecución de los distintos elementos que componen las edificaciones:
· Cimentación
· Muros de carga: constituidos por fábrica de piezas pétreas que según su disposición y labra, se clasifican en:

· Sillares: piezas de material pétreo que se sacan de la cantera, labradas con paramentos planos y a escuadra unos con otros, utilizándose en los muros de fábrica de piedra según distintos aparejos. La cara del sillar que queda en un plano horizontal se denomina lecho, las que quedan en un plano vertical, soga, que es la de mayor dimensión, y tizón, la de menor tamaño. La unión de los sillares se realiza mediante argamasa, o simplemente mediante la colocación de las piezas «a hueso», es decir, sin material de unión, consiguiendo la trabazón mediante el aparejo empleado.

· Sillarejo: piezas de piedra de menor tamaño que los sillares, procedentes también de cantera y labrada asimismo con paramentos planos y a escuadra. El término de sillarejo se aplica principalmente a las piedras que, a diferencia de los sillares, pueden manejarse con una sola mano. Es frecuente el uso del término sillarejo para la disposición de las piezas en muros pétreos de manera que existe diferente altura de pieza para cada hilada.

· Mampostería. Toda piedra de cantera informe que no puede escuadrarse y se gasta en las fábricas con puchada de mezcla y a rebote de porrillo. También se llama piedra de mampostería a otra que no es de cantera y se saca de los ríos y se halla en la superficie de la tierra. Para la formación de un mismo muro se pueden combinar sillares y mampuestos.
· Arcos y bóvedas

Clasificación
La clasificación de las piedras empleadas es la siguiente:
· Piedra granigorda: la que tiene el grado gordo.
· Piedra maciza: la que no tiene defecto alguno.
· Piedra perdida: la cantidad de piedras que se ponen en los cimientos en algunos casos sin trabazón ni cal que las unan.
· Piedra piconada: La que solo está labrada con el pico.
· Piedra tosca: La que está sin labrar


UNIDADES DE ALBAÑILERÍA

Son las siguientes: ladrillo de arcilla, bloqueo o ladrilla silito calcáreo y bloque de concreto. Las unidades de albañilería pueden ser sólidas, huecas o tubular. Todas las unidades de albañilería no deberán de tener ningún defecto en caso de las de concreto, deberán tener una edad mínima de 28 días antes de ser usadas. Mano de obra: Las personas encargadas de la mano de obra deben ser personas capaces y calificadas.

Exigencias: Los muros, se construyan a plomo y en línea. Todas las juntas, horizontales y verticales deben de estar llenos de mortero. El pesor de mortero debe ser mínimo de 10mm. Las unidades de albañilería deben de asentarse con las unidades limpias. No se asiente más de 1.20m de altura de muro en una jornada de trabajo.

La albañilería armada, reforzada con acero, debe de quedar lleno de mortero. Muros no portantes: Diseñado y construido en forma tal que sólo lleve cargas provenientes de su propio peso. Son los siguientes: Parapetos, tabiques y cercos. Todos estos deben de ser arriostrados a intervalos, excepto los parapetos de menos de 1m de altura que estén retirados del plano exterior de la fachada.La cimentación de los cercos debe de ser diseñados por métodos racionales de cálculo. Arriostres. 

Elementos de refuerzo, horizontal o vertical o muro de arriostre, que cumple la función de proveer de estabilidad y resistencia a muros portantes y no portantes para cargas perpendiculares al plano del muro. Se considera arriostrado: Cuando existe suficiente adherencia, amarre y/o anclaje entre los muros y sus arriostres que garanticen la adecuada transferencia de esfuerzos. Cuando empleándose los techos para su estabilidad lateral se tomen precauciones para que las fuerzas laterales que actúan en estos, sean transferidas adecuadamente al suelo.

Tipos de Unidades de Albañilería por su Forma o Uso

Unidad de Albañilería Alveolar

Unidad de Albañilería Sólida o Hueca con alvéolos o celdas de tamaño suficiente como para alojar el refuerzo vertical. Estas unidades son empleadas en la construcción de los muros armados.Unidad de Albañilería Apilable.

Es la unidad de Albañilería alveolar que se asienta sin mortero.

Unidad de Albañilería Hueca

Unidad de Albañilería cuya sección transversal en cualquier planoparalelo a la superficie de asiento tiene un área equivalente menor que el 70% del área bruta en el mismo plano.

Unidad de Albañilería solida (o Maciza)

Unidad de Albañilería cuya seccióntransversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área igual o mayor que el 70% del área bruta en el mismo plano.

Unidad de Albañilería Tubular (o Pandereta)

Unidad deAlbañilería con huecos paralelos a la superficie de asiento.


Ensayos a las unidades de albañilería

- Compresión por unidad f’b
- Compresión en pila (mínimo 3 hiladas) f’m
- Resistencia al corte V’m
-Alabeo
- Absorció

Albañilería No Reforzada y Sin Confina

Albañilería sin refuerzo (Albañilería Simple) o con refuerzo que no cumple con los requisitos mínimos de la Norma.


· Albañilería Confinada Albañilería reforzada con elementos de concreto armado en todo su perímetro, vaciado posteriormente a la construcción de la albañilería. La cimentación de concreto se considerará como confinamiento horizontal para los muros del primer nivel.

Albañilería Armada

Albañilería reforzada interiormente con varillas de acero distribuidas vertical y horizontalmente e integrada mediante concreto líquido, de tal manera que los diferentes componentes actúen conjuntamente para resistir los esfuerzos. A los muros de Albañilería Armada también se les denomina Muros Armados.




LADRILLOS
Unidades de albañilería

Reseña:
El ladrillo de tierra cocida ha sido conocido por la humanidad desde tiempos remotos. Fue empleado por ejemplo en la construcción de la torre Babel y en las murallas de Babilonia.
Los antiguos peruanos no lo usaron, de modo que nuestros primeros ladrillos fueron fabricados por los conquistadores españoles, los cuales apenas llegaron al país comenzaron a edificar con aquel material sobre todo en ciudades de la costa.
En Lima, en la república; la primera obra en que se ha usado ladrillos en proporción apreciable ha sido en la Penitenciaría, inaugurada en 1862 y en la cual se ejecutaron muy cerca de 10,000m3 de paredes de ladrillo de dimensiones 25x11x6.5cm.

I. DEFINICIONES

Unidades de albañilería
Se denomina ladrillo a aquella unidad cuya dimensión y peso permite que sea manipulada con una sola mano. Se denomina bloque a aquella unidad que por su dimensión y peso requiere de las dos manos para su manipuleo.
• Las unidades de albañilería a las que se refiere la norma son ladrillos y bloques en cuya elaboración se utiliza arcilla, sílice-cal o concreto, como materia prima.
• Estas unidades pueden ser sólidas, huecas, alveolares o tubulares y podrán ser fabricadas de manera artesanal o industrial.
• Las unidades de albañilería de concreto serán utilizadas después de lograr su resistencia especificada y su estabilidad volumétrica. Para el caso de unidades curadas con agua, el plazo mínimo para ser utilizadas será de 28 días.

II. TIPOS:
Unidad de Albañilería. Ladrillos y bloques de arcilla cocida, de concreto o de sílice-cal. Pueden ser sólida, hueca, alveolar y/ó tubular.

a) Unidad de Albañilería Sólida (o Maciza)
Unidad de Albañilería cuya sección transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área igual o mayor que el 70% del área bruta en el mismo plano.
“Macizos corrientes”, que se emplean para toda clase de muros. En el mercado los hay de varias dimensiones, como se verá más adelante.
“Ladrillón”, denominado también bomba, king-kong, etc. Empleado en muros de relleno, en aquellos que no van a soportar cargas apreciables.







b) Unidad de Albañilería Hueca.
Unidad de Albañilería cuya sección transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área equivalente menor que el 70% del área bruta en el mismo plano.
Utilizados para muros en pisos altos, a fin de disminuir los pesos; usados también en los techos de concreto armado del tipo llamado techo aligerado.



c) Unidad de Albañilería Alveolar
Unidad de Albañilería Sólida o Hueca con alvéolos o celdas de tamaño suficiente como para alojar el refuerzo vertical. Estas unidades son empleadas en la construcción de los muros armados.


d) Unidad de Albañilería Tubular (o Pandereta)
Unidad de Albañilería con huecos paralelos a la superficie de asiento, empleados para aligerar el peso de los muros.





e) Unidad de Albañilería Apilable
Es la unidad de Albañilería alveolar que se asienta sin mortero





f) Pasteleros
Usados como revestimiento, o para impermeabilizar azoteos, y para pisos rústicos y de poco tráfico.



III. FORMA

En cuanto a su forma se fabrican ladrillos: macizos o huecos, con aspecto de cuñas ó adovelados para emplearlos en la construcción de arcos; y también con una de las cabezas biseladas, para utilizarse en la construcción de parámetros curvos, y especialmente en la de conductos de agua, tales como alcantarillas, etc.

 DE ACUERDO A LA COCCIÓN
De acuerdo con la manera como se ha conducido la cocción.
Los ladrillos se llaman pintones, cuando han quedado crudos, y recabados, si la quema ha sido excesiva.

 POR LA POSICIÓN DE LOS HUECOS
Actualmente la Industria Cerámica suministra al mercado bloques huecos para paredes que se pueden clasificar en dos grupos, según si en su posición normal de uso, estos huecos o tubos quedan horizontales o verticales.
También se fabrican con varias resistencias según sean para muros portantes o tabiques de cerramiento. Por lo general sus caras son texturadas para asegurar una buena adherencia del revoque.
Los ladrillos cerámicos huecos de cerramiento y portantes se fabrican en varias medidas y permiten adaptarse a cualquier proyecto y modulación. La altura, el largo y el modelo (Cantidad de agujeros) cambian según el fabricante

MUESTREO

 Muestreo.- El muestreo será efectuado a pie de obra. Por cada lote compuesto por hasta 50 millares de unidades se seleccionará al azar una muestra de 10 unidades, sobre las que se efectuarán las pruebas de variación de dimensiones y de alabeo. Cinco de estas unidades se ensayarán a compresión y las otras cinco a absorción.

 Resistencia a la Compresión.-Para la determinación de la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería, se efectuará los ensayos de laboratorio correspondientes, de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.613 y 339.604. La resistencia característica a compresión axial de la unidad de albañilería (fb´) se obtendrá restando una desviación estándar al valor promedio de la muestra.

 Variación Dimensional.-Para la determinación de la variación dimensional de las unidades de albañilería, se seguirá el procedimiento indicado en las Normas NTP 399.613 y 399.604.

 Alabeo.-Para la determinación del alabeo de las unidades de albañilería, se seguirá el procedimiento indicada en la Norma NTP 399.613.

 Absorción.-Los ensayos de absorción se harán de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.604 y 399.l613.