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Los muros de mampostería de hormigón armado se construyen ensamblando unidades de mampostería como bloques o ladrillos de hormigón, mortero, refuerzo y, a veces, lechada, que es un tipo de sopa de hormigón. Este artículo describe las propiedades de los materiales utilizados para la construcción de muros de mampostería de hormigón armado.
Tabla de contenido
Propiedades de los materiales estructurales de muros de hormigón armado
A continuación se presentan los tipos de materiales utilizados en la construcción de muros de mampostería de hormigón armado.
- unidad de mampostería de hormigón
- mortero
- lechada
- refuerzo de barras de refuerzo
Características de las unidades de mampostería de hormigón. Muro de hormigón armado
ASTM C90, Especificación estándar para unidades de concreto que soportan carga, regula las propiedades de las unidades de concreto. Las unidades de mampostería sólidas y huecas hechas de cemento Portland, agua y agregados minerales están cubiertas por la norma ASTM C90. El límite de espesor mínimo para las caras exteriores y las almas (que se muestran en la Figura 1) de las unidades de mampostería de hormigón hueco depende del espesor de la pared de mampostería.
Figura-1: Unidad de mampostería de hormigón hueco
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Además, la resistencia a la compresión de la unidad de mampostería de hormigón se especifica como 13,1 MPa, el promedio de las tres unidades, y la mínima para una sola unidad es de 11,72 MPa. Por ejemplo, si tres unidades tienen resistencias a la compresión de 12 MPa, 13 MPa y 13,85 MPa respectivamente, la resistencia a la compresión promedio es de 12,95 MPa, que es inferior a 13,1 MPa, por lo que la prueba es inaceptable y falla. Además, no es común especificar una resistencia a la compresión mayor que el valor mínimo, ya que especificar una resistencia a la compresión alta puede comprometer la disponibilidad y el precio de las unidades de mayor resistencia. La especificación ASTM C90 establece que la contracción por secado de la unidad no debe exceder el 0,065 %. De lo contrario, es probable que las paredes construidas con esas unidades de mampostería de concreto desarrollen grietas por contracción. Otro límite determinado por la norma ASTM C90 es la absorción de agua de las unidades de mampostería de hormigón, que se muestra en la Tabla 1. Como puede verse en la tabla, las unidades livianas pueden absorber más agua en comparación con las unidades medianas y normales porque los agregados en las unidades livianas absorben más agua. La figura 2 muestra la unidad de mampostería de hormigón ensamblada.
Tabla-1: Requisitos de absorción de agua para unidades de mampostería reforzada
Figura-2: Unidades de mampostería en su lugar
Propiedades del mortero Muro de hormigón armado
El mortero separa las unidades de mampostería de hormigón y las mantiene unidas al mismo tiempo. En general, el espesor del mortero entre unidades es de aproximadamente 9,5 mm, pero se puede cambiar para adaptarse a las variaciones en las dimensiones de la mampostería de concreto. De esta forma, el mortero soltará la unidad. Además, el mortero une las unidades de mampostería de hormigón formando una unión entre ellas, lo que genera resistencia a la flexión y resistencia a la tracción directa. La resistencia a la tracción puede no ser tan importante en la mampostería de hormigón armado como lo es en la mampostería no reforzada. Sin embargo, sigue siendo importante para las paredes. Se coloca una junta horizontal llamada junta de lecho sobre el material de la cara, y el mortero se coloca solo sobre el material de la cara. Además, las juntas verticales se llaman juntas de cabeza, y se vierte mortero en las juntas de cabeza a la misma profundidad que el espesor de la piel en ambos lados de la pared. Tanto la articulación de la cabeza como la articulación de la cama se pueden ver en la Figura-3.
Figura-3: Juntas de cabeza y cama en muro de mampostería de hormigón armado
La Especificación estándar para morteros para mampostería unitaria (ASTM C 270) rige los morteros utilizados en la construcción de muros de mampostería reforzados y la ASTM C 270 describe tres cementos: cemento de mampostería, cemento y cal, y cemento de mortero.especifique el sistema. El cemento de mampostería es una mezcla de cemento portland u otros cementos, plastificantes, rellenos y otros materiales destinados a mejorar el desempeño del mortero. El mortero de cemento y cal se compone de cemento mezclado, como cemento Portland o cemento mezclado, cal apagada, arena, agua y, a veces, una mezcla. El mortero de cemento es el más deseable debido a su fuerza de unión adicional a la flexión de la que carecen otros tipos de mortero. Esta aplicación no está permitida para ningún otro tipo de mortero. La norma ASTM C 270 clasifica los morteros en tipos M, S, N y O, siendo el tipo M el más resistente y luego los demás, respectivamente. El tipo de mortero utilizado para construir muros de mampostería armada es predominantemente tipo S o tipo N. Además, el tipo S o tipo M se aplica a la clase sísmica D o superior. Finalmente, los morteros se clasifican por proporción o características, pero no por ambas. La clasificación del mortero por proporción es la predeterminada si el diseñador no decide clasificar el mortero.
Propiedades de lechada Muro de hormigón armado
ASTM C 476, Especificación estándar para lechada de mampostería, rige la gota utilizada en paredes de mampostería de hormigón armado. Los componentes de la lechada de mampostería son cemento, agua con cal, arena, agregado grueso o aditivos. La razón más común para aplicar lechada es unir unidades de mampostería de concreto a barras de refuerzo. Los refuerzos de acero se instalan en celdas unitarias de mampostería de aproximadamente 100 mm.2, después de lo cual los vacíos restantes en la cavidad se llenan con lechada. Debido a las propiedades absorbentes de las unidades de mampostería, el asentamiento de la lechada debe ser mayor que el asentamiento del concreto. La lechada inyectada en la celda de mampostería sufre succión y la mezcla pierde agua. Los espacios de las celdas de mampostería no se llenarán correctamente a menos que la lechada esté espesa al comienzo del vertido. La ausencia de este color después de la lechada puede indicar que la lechada no ha llegado al fondo de la unidad de mampostería, ya que se observa absorción de agua en los lados de la unidad de mampostería y el color cambia a gris. Un revenimiento de lechada de 20-28 cm es adecuado para colocar la lechada. El asentamiento de la lechada puede parecer mucho, pero el ingeniero del sitio debe saber que la lechada se debe aplicar correctamente. La mezcla pierde humedad rápidamente después de la colocación y se vuelve mucho más fuerte.Finalmente, se aplica un dispositivo vibratorio adecuado para compactar la lechada. La figura 4 muestra una celda de una unidad de mampostería de hormigón con varillas de refuerzo instaladas y relleno de lechada.
Figura-4: Celda unitaria de mampostería de hormigón
Propiedades de las barras de refuerzo en muros de hormigón armado
Las barras de refuerzo utilizadas en la construcción de muros de hormigón armado son las mismas que se utilizan en otras estructuras de hormigón armado. Las barras de acero para juntas según ASTM A 951 son específicas para mampostería y están galvanizadas para proteger contra la corrosión. La función principal del refuerzo de juntas es controlar el agrietamiento por contracción. Las barras de refuerzo se instalan verticalmente en celdas de mampostería de hormigón. Se recomienda utilizar espaciadores para colocar la barra de refuerzo en la posición correcta. Al colocar el material de refuerzo en una capa, se instala en el centro de la unidad. El refuerzo de acero también se puede usar en un lado de la unidad de mampostería. Por ejemplo, cargas laterales como suelo en paredes de mampostería reforzada o cargas de viento donde la pared no está sujeta a la succión del viento. En cualquier caso, el diseñador debe ser consciente de colocar la barra de refuerzo en la posición correcta. Si el espesor de la pared es de 30 cm o más, se pueden usar dos capas de refuerzo en áreas sísmicas. Finalmente, los refuerzos se pueden colocar horizontalmente, como en paredes que se extienden horizontalmente entre columnas de mampostería incrustadas en la pared.