Valoración
de
la
resistencia
a
la
compresión
de
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mampostería
Resumen
Este
trabajo
tuvo
como
objetivo
caracterizar
los
elementos
típicos
usados
en
mampostería,
elaborados
en
la
ciudad
de
Cuenca
(Ecuador),
y
dicha
caracterización
fue
respecto
a
la
propiedad
denominada
resistencia
a
la
compresión
(RCS).
Estas
piezas
son
elaboradas
en
fábricas
artesanales,
desde
hace
mucho
tiempo
atrás
y
mantienen
una
rutina
en
cuanto
al
uso
de
materiales
y
metodología,
su
uso
es
común
y
generalizado.
Los
elementos
a
los
que
se
hace
referencia
son
los
denominados
adobe,
ladrillo
y
bloque
de
concreto
o
cemento.
Para
valorar
la
resistencia
a
la
compresión
de
estos
componentes
se
elaboraron
30
probetas
de
cada
uno
de
los
grupos,
probetas
con
dimensiones
aproximadas
de
5x5x10
cm.,
y
se
sometieron
al
ensayo
respectivo,
con
el
equipo
adecuado.
Los
resultados
presentan
valores
que
se
deben
tomar
en
consideración
y
se
concluye
con
observaciones
que
pueden
coadyuvar
para
el
mejoramiento
de
ciertos
aspectos
de
los
elementos
estudiados.
Palabras
clave
:
adobe,
bloque
de
concreto,
construcción,
ladrillo.
Evaluation of the compressive strength of traditional elements used in masonry
Abstract
The
objective
of
this
work
was
to
characterize
the
typical
elements
used
in
masonry,
made
in
the
city
of
Cuenca
(Ecuador),
and
said
characterization
was
related
to
the
property
called
compressive
strength
(UCS).
These
pieces
are
made
in
artisan
factories,
for
a
long
time
and
maintain
a
routine
in
terms
of
the
use
of
materials
and
methodology,
its
use
is
common
and
widespread.
The
elements
referred
to
are
those
called
adobe,
brick
and
concrete
or
cement
block.
To
assess
the
compressive
strength
of
these
components
30
specimens
were
made
from
each
of
the
groups,
specimens
with
approximate
dimensions
of
5x5x10
cm.,
and
submitted
to
the
respective
test,
with
the
appropriate
equipment.
The
results
present
values
that
must
be
taken
into
consideration
and
conclude
with
observations
that
can
contribute
to
the
improvement
of
certain
aspects
of
the
elements
studied.
ISSN-E:
2737-6439
Athenea
Journal
Vol.3,
Núm.
10,
(pp.
7-15)
Feijoo et al.
Valoración de la resistencia a la compresión de elementos tradicionales usados en mampostería
Feijoo
Calle
Ernesto
Patricio
https://orcid.org/0000-0001-6901-7933
p
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Universidad
del
Azuay
Cuenca-Ecuador
Feijoo
Guevara
Bernardo
Andrés
https://orcid.org/0000-0002-1089-1332
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Universidad
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Azuay
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Recibido(12/05/2022),
Aceptado(05/06/2022)
Poma
Feicán
Paúl
Esteban
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paulpoma@es.uazuay.edu.ec
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y
Cuenca-Ecuador
Keywords: adobe, concrete block, construction, brick.
https://doi.org/10.47460/athenea.v3i10.44
I. INTRODUCCIÓN
.
Tradicionalmente
en
muchas
localidades
del
Ecuador
se
utilizaron
los
materiales
arcillosos
para
la
elaboración
d
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casas
de
diferentes
ciudades,
lo
que
ha
demostrado,
obviamente
con
permanente
mantenimiento,
que
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necesidad
de
garantizar
su
permanencia
en
el
espacio
y
en
el
tiempo,
que
depende
de
la
capacidad
de
los
materiales
estructurales,
de
la
forma
como
sean
empleados
y
de
la
afectación
medio
ambiental
a
la
que
se
vean
sometidos
[1].
Autores
como
Cárdenas
y
Sarmiento
y
Ravenna
del
Águila
[2]
han
desarrollado
investigaciones
donde
es
posible
evidenciar
la
congruencia
entre
los
ensayos
empíricos
y
los
ensayos
técnicos
en
laboratorio.
La
investigación
mencionada
tuvo
lugar
en
la
ciudad
de
Cuenca,
Ecuador
y
consistió
en
la
aplicación
de
un
programa
de
ensayos
que
incluían
la
revisión
histórica
de
obras,
la
comprensión
de
las
propiedades
mecánicas
y
físicas
del
material
seleccionado,
además
la
comprobación
de
las
normas
para
conocer
las
características
de
resistencia
a
la
compresión
como
la
tracción
diagonal
y
compresión
normal.
La
elaboración
del
adobe
varía
según
la
localidad,
pero
la
base
es
arcillas,
paja,
agua
y
algunos
otros
aditivos
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a
construcción,
fácil
obtención
de
la
materia
prima
ya
que
es
una
mezcla
de
barro,
que
está
compuesta
por
arcilla
y
arena
mezclada
con
paja,
puesta
en
moldes
y
secada
al
sol,
pero
esto
también
varía
del
clima
y
se
deja
secar
entre
7
a
17
días
[3].
La
tierra
que
se
utiliza
para
hacer
los
adobes
se
extrae
de
los
estratos
del
suelo
que
están
debajo
de
la
llamada
“capa
orgánica”.
La
tierra
con
restos
de
descomposición
animal
o
vegetal
puede
acarrear
problemas
en
la
edificación
por
su
variabilidad
y
como
consecuencia
de
la
posible
presencia
de
semillas,
esporas,
larvas
o
huevecillos
que,
después
de
un
tiempo,
se
convierten
en
flora
o
fauna
nociva
para
los
sistemas
constructivos.
Además,
la
materia
orgánica
tiende
a
descomponerse,
con
lo
que
los
adobes
lógicamente
se
debilitan
[4].
Es
de
suma
importancia
conocer
la
composición
del
adobe
ya
que
esta
depende
del
lugar
de
donde
se
extrae
la
materia
prima,
por
lo
que
puede
contener
diferentes
cantidades
y
tipos
de
arcillas,
limo,
arenas
y
agregados,
por
ende,
la
preparación
de
la
mezcla
y
las
características
del
adobe
pueden
variar
[5].
El
adobe
generalmente
debe
tener
mayor
porcentaje
de
arena
que
arcilla.
Estos,
en
su
comienzo,
eran
confeccionados
a
mano,
y
luego
se
utilizaban
moldes
para
lograr
una
mayor
producción.
La
tierra
debe
permanecer
húmeda
durante
dos
días,
para
fermentarla
y
lograr
que
los
aglomerantes
actúen.
Para
elaborar
el
adobe,
el
barro
se
arroja
dentro
del
molde
humedecido,
luego
se
comprime
con
la
mano
o
los
pies,
repartiendo
uniformemente
el
material;
posteriormente
se
engrasa
la
superficie,
y
se
desmolda
cuidadosamente
para
que
las
aristas
permanezcan
en
buen
estado
[6].
Las
arcillas
de
baja
calidad
se
encuentran
disponibles
en
casi
cualquier
parte;
como
resultado
de
esto,
por
ejemplo,
la
manufactura
de
ladrillos
de
construcción
y
de
baldosas
que
no
requieran
propiedades
especiales
son
de
fabricación
local,
para
las
cuales
la
beneficiación
intensa
de
la
materia
prima
no
es
una
prioridad
[7].
El
ladrillo
es
una
pieza
cerámica,
su
forma
por
lo
general
es
rectangular
obtenida
por
moldeo,
secado
y
cocción;
está
conformado
por
tierras
arcillosas.
Este
elemento
es
usado
en
la
industria
de
la
construcción
por
ser
de
forma
regular
y
fácil
manejo
[8].
Un
bloque
de
concreto
se
define
como
una
pieza
prefabricada
con
forma
de
paralelepípedo,
con
o
sin
perforaciones
en
su
interior,
elaborada
con
hormigón
simple,
conformado
por
áridos
inertes
tanto
gruesos
como
finos,
cemento
hidráulico
y
agua,
con
o
sin
aditivos
[9].
El
bloque
de
concreto
es
un
material
prefabricado
que
se
utiliza
principalmente
en
la
albañilería
para
construir
muros.
Al
igual
que
los
ladrillos
comunes,
los
bloques
funcionan
en
conjunto
al
apilarse
y
al
unirse
con
mortero
formado
generalmente
por
cemento,
arena
y
agua.
Para
llevar
a
cabo
esta
unión,
los
bloques
presentan
un
interior
hueco
que
permite
el
paso
de
las
barras
de
acero
y
el
relleno
de
mortero
[10].
8
Feijoo et al.
Valoración de la resistencia a la compresión de elementos tradicionales usados en mampostería
ISSN-E:
2737-6439
Athenea
Journal
Vol.3,
Núm.
10,
(pp.
7-15)
A
más
de
lo
expuesto,
también
es
muy
importante
conocer
la
resistencia
a
fuerzas
que
posee
el
adobe,
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determinó
la
resistencia
a
la
compresión
simple
(RCS)
de
los
3
elementos.
La
RCS
se
define
como
su
capacidad
para
resistir
esfuerzos
y
fuerzas
aplicadas
adquiriendo
deformaciones
sin
llegar
a
romperse.
Se
dice
que
cuando
una
fuerza
actúa
sobre
un
cuerpo,
se
presentan
fuerzas
resistentes
en
las
fibras
del
cuerpo
que
se
denominan
fuerzas
internas.
Fuerza
interna
es
la
resistencia
interior
de
un
cuerpo
a
una
fuerza
externa.
Así
que
cuando
se
usa
el
término
esfuerzo,
se
refiere
a
la
magnitud
de
la
fuerza
por
unidad
de
área.
De
tal
forma,
que
la
resistencia
de
un
material
es
la
propiedad
que
tiene
para
resistir
la
acción
de
las
fuerzas.
El
esfuerzo
de
compresión
es
una
presión
que
tiende
a
causar
una
reducción
de
volumen
[11].
La
máquina
de
ensayos
tiene
como
función
comprobar
la
resistencia
de
diversos
tipos
de
materiales,
para
esto
posee
un
sistema
que
aplica
cargas
controladas
sobre
una
probeta
(modelo
de
dimensiones
preestablecidas)
y
mide
en
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diferentes
materiales
y
sus
propiedades
pueden
variar
según
el
grado
de
cementación
o
variaciones
en
la
composición
mineralógica
[13].
Este
trabajo
propone,
a
partir
de
la
base
teórica
utilizada
para
tal
fin,
la
metodología
para
la
obtención
de
los
objetivos
propuestos,
describiendo
un
procedimiento
claro
y
estadístico,
que
puede
ser
utilizado
en
otros
casos,
generando
una
estrategia
para
obtener
los
instrumentos
de
evaluación
adecuados;
Cabe
recalcar
que
en
este
trabajo
los
resultados
obtenidos
han
generado
una
expectativa
muy
importante
sobre
su
aplicación.
II. METODOLOGÍA
Para
la
caracterización
de
estos
3
tipos
de
elementos,
usados
en
mampostería,
se
elaboraron
30
probetas
para
cada
uno
de
los
grupos
y
se
las
sometieron
a
los
ensayos
de
carga.
Las
dimensiones
de
las
probetas
fueron
de
5x5x10
cm.
Las
probetas
se
las
puede
observar
en
las
figuras
1,
2
y
3.
La
elaboración
de
las
mismas
se
desarrollaron
con
los
procedimientos
tradicionales
utilizados
en
las
fábricas
de
la
ciudad
de
Cuenca
(Ecuador)
y
en
las
proporciones
que
a
continuación
se
detallan.
Las
muestras
de
adobe
se
las
realizaron
con
un
70%
de
arena
y
un
30%
arcilla,
luego
este
material
se
lo
deja
en
agua,
para
poder
tener
un
material
moldeable,
para
finalmente
dejar
que
este
material
se
seque
por
20
días.
El
ladrillo
se
lo
realiza
con
un
porcentaje
de
38%
de
arcilla
negra,
35%
de
arcilla
amarilla,
20%
de
arcilla
roja
y
7%
de
agua.
Luego
se
procede
a
moldear
las
probetas,
secar
al
aire
libre
y
finalmente
se
lo
quema
en
el
horno
tradicional
durante
14
horas.
Para
los
bloques
se
usó
chasqui
o
también
denominado
pomex,
en
una
cantidad
de
45.09%,
también
contiene
39.86%
de
polvo,
8
%
de
cemento
y
7.05%
de
agua,
finalmente
se
lo
dejar
sacar
al
aire
libre
por
30
días.
9
Feijoo et al.
Valoración de la resistencia a la compresión de elementos tradicionales usados en mampostería
Fig. 1. Probetas de adobe.
ISSN-E:
2737-6439
Athenea
Journal
Vol.3,
Núm.
10,
(pp.
7-15)
10
Fig. 2. Probetas de ladrillo.
Fig. 3. Probetas de bloque.
Fig. 4. Equipo Humboldt para ensayos
de compresión.
Luego
de
obtener
las
diferentes
probetas,
fueron
sometidas
al
ensayo
de
carga,
mediante
un
equipo
Humboldt,
el
cual
proporciona
las
garantías
para
la
obtención
de
la
resistencia
a
la
compresión
de
los
elementos
sometidos.
Este
equipo
se
lo
puede
observar
en
la
figura
4.
Feijoo et al.
Valoración de la resistencia a la compresión de elementos tradicionales usados en mampostería
ISSN-E:
2737-6439
Athenea
Journal
V
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(
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7
-
1
5
)
Los
resultados
de
los
ensayos
de
resistencia
a
la
compresión
se
presentan
a
continuación,
en
las
tablas
1,
2
y
3.
Los
resultados
se
muestran
en
mega
pascales.
Como
se
puede
observar
en
la
tabla
1,
la
resistencia
a
la
comprensión
simple
presenta
valores
que
varían
entre
0.09
MPa
y
0.87
MPa,
con
un
promedio
de
0.51
MPa,
una
mediana
de
0.5
MPa
y
desviación
estándar
de
0.22.
Tabla
1.
Resultados
de
la
RCS
del
adobe
11
El
histograma
de
los
resultados
para
el
adobe
se
los
puede
observar
en
la
figura
5.
Fig.
5.
Histograma
de
resultados
de
la
RCS
del
adobe.
Luego
de
ejecutar
la
fractura
de
todas
las
muestras
en
el
laboratorio,
se
pudo
determinar
los
siguientes
valores
de
resistencia
a
la
compresión
simple
del
ladrillo.
Con
un
promedio
de
3.58
MPa,
mediana
de
3.66
MPa
y
desviación
estándar
de
0.67,
los
resultados
(Tabla
2),
muestran
una
resistencia
entre
1.93
MPa
y
5
MPa.
Feijoo et al.
Valoración de la resistencia a la compresión de elementos tradicionales usados en mampostería
ISSN-E:
2737-6439
Athenea
Journal
Vol.3,
Núm.
10,
(pp.
7-15)
Tabla
2.
Resultados
de
la
RCS
del
ladrillo
12
El
histograma
de
los
resultados
para
el
ladrillo
se
los
puede
observar
en
la
figura
6.
Fig.
6.
Histograma
de
resultados
de
la
RCS
del
ladrillo.
Finalmente
se
ejecutaron
los
ensayos
de
ruptura
para
las
muestras
de
bloque,
se
determinó
los
siguientes
valores
de
resistencia
a
la
compresión
simple,
promedio
de
7.85
MPa,
mediana
de
7.94
MPa
y
desviación
estándar
de
1.09,
los
resultados
(Tabla
3),
muestran
una
resistencia
entre
5.93
MPa
y
10.14
MPa.
Tabla
3.
Resultados
de
la
RCS
del
bloque
Feijoo et al.
Valoración de la resistencia a la compresión de elementos tradicionales usados en mampostería
ISSN-E:
2737-6439
Athenea
Journal
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,
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-
1
5
)
El
histograma
de
los
resultados
para
el
bloque
se
los
puede
observar
en
la
figura
7.
13
Fig.
7.
Histograma
de
resultados
de
la
RCS
del
bloque.
Los
resultados
nos
proporcionan
acotaciones
importantes.
La
media,
mediana
y
desviación
estándar
se
muestran
en
la
tabla
4.
Cabe
indicar
que
los
datos
del
adobe
presentan
una
menor
dispersión,
pero
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y
buena.
El
ladrillo
se
mantiene
en
términos
medios.
Tabla
4.
Análisis
de
los
valores
de
los
grupos
de
probetas
Feijoo et al.
Valoración de la resistencia a la compresión de elementos tradicionales usados en mampostería
La
metodología
planteada
nos
permite
determinar
que
los
elementos
evaluados,
adobe,
ladrillo
y
bloque,
tienen
diferentes
valores
de
RCS,
los
cuales
varían
desde
0.5
a
7.9
MPa.
Específicamente
para
el
adobe
podemos
concluir
que
la
RCS
es
de
0.5
MPa,
para
el
ladrillo
de
3.6
MPa
y
para
el
bloque
de
concreto
7.9
MPa.
Estos
elementos
pueden
ser
usados
para
elementos
ornamentales,
debido
a
que
su
resistencia
a
la
compresión
simple
no
es
muy
alta,
pero
si
mantendrían
durabilidad
en
el
tiempo
y
al
mismo
tiempo
permiten
una
excelente
maniobrabilidad.
La
resistencia
a
la
compresión
del
adobe
es
baja,
por
lo
que
se
debería
incluir
algún
aditivo
para
mejorarla
y
elevar
su
valor
al
menos
a
2
MPa.
Este
trabajo
presenta
una
metodología
de
trabajo
simple
y
sencilla,
para
la
caracterización
de
los
elementos
estudiados,
por
lo
que
su
puesta
a
punto
debe
profundizarse
con
un
mayor
número
de
probetas
y
de
esta
forma
el
proceso
sea
avalado.
CONCLUSIONES
ISSN-E:
2737-6439
Athenea
Journal
Vol.3,
Núm.
10,
(pp.
7-15)
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Morales
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0
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0
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v
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.
3
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3
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[
8
]
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t
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dosificación
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norma
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Tesis
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Grado.
Escuela
Politécnica
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[10]
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bloques
de
construcción
en
base
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obra
y
cemento
portland,
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viviendas
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Tesis
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Grado.
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estabilizante
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cemento
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tipos
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suelos
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Universidad
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Norte.
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[12]
P.
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A.
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Concept
of
the
Granulometric
Area
and
Its
Relation
with
the
Resistance
to
the
Simple
Compression
of
Rocks",
presentado
en
la
7th
International
Engineering,
Sciences
and
Technology
Conference
(IESTEC),
Panamá,
Panamá,
2019,
pp.
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doi:
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Resistividad
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Simple
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Mina”.
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n.
99,
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61-67.
2020.
14
Feijoo et al.
Valoración de la resistencia a la compresión de elementos tradicionales usados en mampostería
ISSN-E:
2737-6439
Athenea
Journal
Vol.3,
Núm.
10,
(pp.
7-15)
LOS AUTORES
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A
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(Cuenca-Ecuador),
con
estudios
y
pasantías
en:
Bolivia,
Brasil,
España,
Australia
en
áreas
de
la
geología,
geofísica
y
desarrollo
de
actividades
de
explotación
de
minas.
Se
encuentra
vinculado
a
la
docencia
en
la
Universidad
del
Azuay.
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A
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y
(
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Ecuador),
con
estudios
y
pasantías
en:
Colombia,
Perú,
Cuba
y
Panamá,
en
áreas
de
caracterización
de
materiales
y
procesos
de
elaboración
de
cementos
y
hormigones.
Está
vinculado
a
la
docencia
e
investigación
en
la
Universidad
del
Azuay.
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2022
(Cuenca-Ecuador).
Participante
en
proyectos
de
investigación
y
vinculación
de
la
Escuela
de
Ingeniería
en
Minas.
Feijoo et al.
Valoración de la resistencia a la compresión de elementos tradicionales usados en mampostería
ISSN-E:
2737-6439
Athenea
Journal
Vol.3,
Núm.
10,
(pp.
7-15)