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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
U N I V E R S I D A D D E L B I O <strong>–</strong> B I O<br />
FACULTAD DE ARQUITECTURA, CONSTRUCCIÓN Y DISEÑO<br />
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
ESCUELA DE INGENIERIA EN CONSTRUCCIÓN<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN<br />
CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Autor : Alfredo A. Chandía Moraga<br />
Profesor Guía : Sr. Ariel Bobadilla M.<br />
Ingeniero Civil Mecánico<br />
Profesor Asesor : Sr. Gerardo Saelzer F.<br />
Arquitecto<br />
Sr. Jorge Araneda R.<br />
Ingeniero Civil<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
CONCEPCIÓN, MARZO DE 2004<br />
RESUMEN<br />
La investigación realizada posee un carácter <strong>de</strong>scriptivo y propone posibles<br />
soluciones, ya que tiene como objetivo diseñar un ladrillo cerámico mejorado<br />
térmicamente. La problemática <strong>de</strong> esta investigación, nace a raíz <strong>de</strong> varias<br />
situaciones, por ejemplo el precario comportamiento térmico <strong>de</strong> las albañilerías <strong>de</strong><br />
ladillo cerámico, al ser comparadas con estándares internacionales, la pronta<br />
vigencia <strong>de</strong> nuevas exigencias térmicas, el elevado costo en energía que generan<br />
las soluciones actuales etc.<br />
El tema <strong>de</strong> la investigación, se aborda en dos etapas, claramente<br />
diferenciadas. La primera, que se da en Seminario I, se basa principalmente en<br />
recopilar la información fundamental necesaria para el conocimiento <strong>de</strong> los<br />
diversos aspectos que ro<strong>de</strong>an el tema y elaborar los diseños que pue<strong>de</strong>n cumplir<br />
con lo que se exige. En seminario dos, se evaluarán las diversas propuestas que<br />
se generaron y se fabricará el mejor diseño, este se someterá a ensayos que<br />
muestren el comportamiento que presenta frente a diversas solicitaciones. Una<br />
vez que se tengan los resultados, se establecerá si la hipótesis planteada es<br />
correcta o no.<br />
El presente documento se divi<strong>de</strong> en seis capítulos, distribuidos en forma<br />
secuencial. En el primero y segundo <strong>de</strong> ellos se dan a conocer antece<strong>de</strong>ntes<br />
generales relacionados con los ladrillos y la parte térmica, a<strong>de</strong>más se señalan<br />
conceptos básicos relacionados con el aislamiento térmico y la forma <strong>de</strong> traspaso<br />
<strong>de</strong> calor en los cuerpos.<br />
El tercer capítulo establece las exigencias que impone la norma NCh 169.Of<br />
2001 a los ladrillos cerámicos, las cuales son sumamente necesarias conocer para<br />
po<strong>de</strong>r diseñar el producto <strong>de</strong> manera correcta, apegado a las normas nacionales.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Luego, el cuarto capítulo apunta al proceso <strong>de</strong> fabricación <strong>de</strong>l ladrillo,<br />
informando acerca <strong>de</strong> la materia prima que lo conforma, <strong>de</strong>finiendo la composición<br />
mineralógica, granulométrica y química <strong>de</strong> las arcillas, <strong>de</strong>scribe en <strong>de</strong>talle el<br />
proceso <strong>de</strong> fabricación <strong>de</strong>l material y algunos productores tanto nacionales como<br />
extranjeros.<br />
El quinto capítulo fija los atributos que se le exige al ladrillo, analizando<br />
diversos puntos <strong>de</strong> vista, <strong>de</strong> todas aquellas instancias que se relacionan con el<br />
producto, es <strong>de</strong>cir los fabricantes y consumidores. También se fijan los criterios <strong>de</strong><br />
diseño que se pue<strong>de</strong>n aplicar en la geometría interna <strong>de</strong>l ladrillo, y que se<br />
establecieron para elaborar los prototipos <strong>de</strong> ladrillos cerámicos.<br />
En el sexto capítulo se engloba toda la información <strong>de</strong> los capítulos anteriores<br />
y se estampa en los diseños o bosquejos tentativos <strong>de</strong> ladrillos, es <strong>de</strong>cir se aplica<br />
todo el conocimiento alcanzado hasta el momento, manifestándolo en las tres<br />
propuestas, que en primera instancia cumplirían con las metas planteadas.<br />
En el séptimo capitulo, se explica a cabalidad, la batería <strong>de</strong> ensayos a la que<br />
se sometió el ladrillo, para verificar el cumplimiento <strong>de</strong> los requisitos y atributos<br />
que se fijaron.<br />
El capítulo siguiente se informa <strong>de</strong> los resultados obtenidos y se realiza el<br />
análisis correspondiente <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> ellos, cotejando la información con los<br />
valores que establecen las normas y con los productos <strong>de</strong> similares características<br />
al ladrillo que se fabricó, <strong>de</strong> mayor venta en el país.<br />
El seminario finaliza con un información anexa relevante <strong>de</strong> la investigación<br />
que se llevó a cabo, que respaldan los resultados.<br />
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CONTENIDO<br />
Nº PÁGINA<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
ÍNDICE<br />
Resumen.............................................................................................................. 5<br />
Índice.................................................................................................................... 7<br />
Introducción........................................................................................................ 14<br />
Planteamiento <strong>de</strong>l Problema.............................................................................. 16<br />
Hipótesis.............................................................................................................. 19<br />
Objetivo General................................................................................................. 20<br />
Objetivos Específicos......................................................................................... 20<br />
Capítulo I: Conceptos Básicos.<br />
1.1. Antece<strong>de</strong>ntes Generales <strong>de</strong> Ladrillos.................................................. 22<br />
1.2. Antece<strong>de</strong>ntes Generales Térmicos..................................................... 25<br />
1.3. Confort Térmico................................................................................... 27<br />
1.4. Transmitancia Térmica........................................................................ 28<br />
1.5. Conductancia Térmica......................................................................... 29<br />
1.6. Coeficiente Superficial <strong>de</strong> Transferencia Térmica............................... 29<br />
1.7. Resistencia Térmica............................................................................ 30<br />
1.8. Inercia Térmica.................................................................................... 31<br />
1.9. Conductividad Térmica........................................................................ 32<br />
1.10. Coeficiente <strong>de</strong> Transmitancia Térmica Global..................................... 33<br />
1.11. Coeficiente Volumétrico <strong>de</strong> Perdida Térmica Global........................... 34<br />
1.12. Aislamiento Térmico............................................................................ 34<br />
Capítulo II: Traspaso y Propagación <strong>de</strong>l Calor.<br />
2.1. Calor.................................................................................................... 37<br />
2.2. Temperatura........................................................................................ 38<br />
2.3. Calor Específico y Capacidad Calorífica............................................. 38<br />
2.4. Flujo Térmico....................................................................................... 38<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
2.5. Métodos <strong>de</strong> Transferencia <strong>de</strong> Calor.................................................... 40<br />
2.5.1. Conducción............................................................................... 41<br />
2.5.2. Radiación.................................................................................. 42<br />
2.5.3. Convección................................................................................ 42<br />
Capítulo III: Clasificación <strong>de</strong> Ladrillos Cerámicos y Requisitos Generales<br />
3.1. Clasificación por Clases...................................................................... 45<br />
3.1.1. Ladrillos Macizos Hechos a Máquina........................................ 45<br />
3.1.2. Ladrillos Perforados Hechos a Máquina................................... 45<br />
3.1.3. Ladrillos Huecos Hechos a Máquina......................................... 45<br />
3.2. Clasificación por Grados...................................................................... 46<br />
3.2.1. Grado 1..................................................................................... 46<br />
3.2.2. Grado 2..................................................................................... 46<br />
3.2.3. Grado 3..................................................................................... 47<br />
3.3. Clasificación por Usos......................................................................... 47<br />
3.3.1. Cara Vista.................................................................................. 47<br />
3.3.2. Cara Revestida.......................................................................... 48<br />
3.4. Requisitos <strong>de</strong> Forma y Terminación.................................................... 48<br />
3.5. Requisitos Geométricos....................................................................... 50<br />
Capítulo IV: Fabricación <strong>de</strong> Ladrillos Cerámicos.<br />
4.1. Materias Primas................................................................................... 52<br />
4.1.1. Yacimientos............................................................................... 52<br />
4.1.2. Composición Mineralógica <strong>de</strong> la Materia Prima........................ 53<br />
4.1.2.1. Arcilla........................................................................... 53<br />
4.1.2.2. Elementos <strong>de</strong> Granulometría Gruesa.......................... 58<br />
4.1.2.3. Impurezas y Sust. Químicas Diversas......................... 60<br />
4.1.3. Composición Granulométrica <strong>de</strong> las Arcillas............................. 60<br />
4.1.4. Composición Química <strong>de</strong> las Arcillas........................................ 62<br />
4.2. Proceso <strong>de</strong> Fabricación <strong>de</strong>l Ladrillo Cerámico.................................... 62<br />
4.2.1 Molienda.................................................................................... 63<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
4.2.1.1 Acopio <strong>de</strong> Materias Primas.......................................... 63<br />
4.2.1.2 Dosificación................................................................. 64<br />
4.2.1.3 Molienda...................................................................... 64<br />
4.2.1.4 Laminación.................................................................. 64<br />
4.2.1.5 Homogenización <strong>de</strong> la Pasta....................................... 65<br />
4.2.2 Corte.......................................................................................... 65<br />
4.2.2.1 Prensado..................................................................... 65<br />
4.2.2.2 Cortes.......................................................................... 66<br />
4.2.2.3 Secado........................................................................ 66<br />
4.2.3 Cocción..................................................................................... 67<br />
4.2.3.1 Apilado.............................................................................. 67<br />
4.2.3.2 Cocción............................................................................. 67<br />
4.3 Fabricantes Nacionales y sus Productos............................................. 68<br />
4.3.1. Cerámicas Santiago.................................................................. 69<br />
4.3.2. Industrias Princesa.................................................................... 71<br />
4.3.3. Cerámicas Bio Bio..................................................................... 74<br />
4.3.4. Datos Técnicos <strong>de</strong> los Principales Productos Nacionales........ 74<br />
4.4 Productos y Fabricantes Extranjeros................................................... 79<br />
Capítulo V: Atributos Exigidos y Conceptos <strong>de</strong> Diseño <strong>de</strong> Ladrillos.<br />
5.1 Atributos Exigidos................................................................................ 83<br />
5.1.1. Principales Exigencias <strong>de</strong> los Consumidores............................ 83<br />
5.1.2. Exigencias Según Normativa Chilena....................................... 83<br />
5.1.3. Restricciones <strong>de</strong> los Fabricantes.............................................. 85<br />
5.2 Conceptos <strong>de</strong> Diseño <strong>de</strong> Ladrillos....................................................... 87<br />
5.2.1. Trayectoria Térmica Máxima..................................................... 88<br />
5.2.2. Cámara Térmica (Cámara <strong>de</strong> Aire)........................................... 89<br />
5.2.3. Incorporación <strong>de</strong> Material Aislante o Refuerzo Térmico........... 89<br />
Capítulo VI: Diseño y Especificación <strong>de</strong> Ladrillos.<br />
6.1 Diseño 1............................................................................................... 91<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
6.2 Diseño 2............................................................................................... 92<br />
6.3 Diseño 3............................................................................................... 93<br />
Capítulo VII: Etapa Experimental.<br />
7.1 Factores Constantes............................................................................ 95<br />
7.1.1. Materiales.................................................................................. 95<br />
7.1.2. Dosificación <strong>de</strong> Mortero............................................................. 96<br />
7.1.3. Espesor <strong>de</strong> Mortero <strong>de</strong> Pega.................................................... 97<br />
7.1.4. Mano <strong>de</strong> Obra........................................................................... 97<br />
7.2 Ensayos Térmicos............................................................................... 97<br />
7.2.1. Principios <strong>de</strong>l Método <strong>de</strong> la Cámara Térmica........................... 98<br />
7.2.2. Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.................................. 99<br />
7.2.3. Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.................................. 105<br />
7.2.4. Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo............................................................... 111<br />
7.3 Ensayos Mecánicos............................................................................. 115<br />
7.3.1. Ensayo a Compresión <strong>de</strong> Probetas <strong>de</strong> Albañilería.................... 115<br />
7.3.1.1 Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.................... 115<br />
7.3.1.2 Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.................... 116<br />
7.3.1.3 Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo................................................. 120<br />
7.3.2. Ensayo a Compresión Diagonal <strong>de</strong> Albañilería......................... 121<br />
7.3.2.1 Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.................... 121<br />
7.3.2.2 Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.................... 123<br />
7.3.2.3 Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo................................................. 124<br />
7.3.3. Resistencia a Compresión <strong>de</strong> Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Ladrillos................ 125<br />
7.3.3.1 Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.................... 125<br />
7.3.3.2 Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.................... 126<br />
7.3.3.3 Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo................................................. 129<br />
7.3.4. Adherencia a Cizalle................................................................. 130<br />
7.3.4.1 Generalida<strong>de</strong>s............................................................. 130<br />
7.3.4.2 Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.................... 132<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
7.3.4.3 Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.................... 133<br />
7.3.4.4 Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo................................................. 136<br />
7.4 Ensayos Complementarios.................................................................. 137<br />
7.4.1. Permeabilidad al Agua Bajo Presión......................................... 137<br />
7.4.1.1 Principios <strong>de</strong>l Método y Generalida<strong>de</strong>s....................... 137<br />
7.4.1.2 Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.................... 140<br />
7.4.1.3 Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.................... 142<br />
7.4.1.4 Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo................................................. 143<br />
7.4.2. Verificación Dimensional y Geométrica <strong>de</strong> Ladrillos................. 144<br />
7.4.2.1 Verificación Dimensional............................................. 144<br />
7.4.2.2 Planeidad <strong>de</strong> las Caras Bases.................................... 145<br />
7.4.2.3 Rectitud <strong>de</strong> las Aristas................................................. 145<br />
7.4.2.4 Ortogonalidad <strong>de</strong> los Ángulos Externos...................... 146<br />
7.4.2.5 Deter. <strong>de</strong>l Porcentaje <strong>de</strong> Huecos o Perforaciones...... 146<br />
7.4.3. Absorción <strong>de</strong> Agua.................................................................... 148<br />
7.4.4. Determinación <strong>de</strong> la Eflorescencia............................................ 149<br />
7.4.5. Determinación <strong>de</strong> la Succión..................................................... 152<br />
Capítulo VIII: Resultados y Análisis.<br />
8.1 Ensayos Térmicos............................................................................... 154<br />
8.2 Ensayos Mecánicos............................................................................. 164<br />
8.2.1. Ensayo a Compresión <strong>de</strong> Probetas <strong>de</strong> Albañilería.................... 164<br />
8.2.2. Ensayo a Compresión Diagonal <strong>de</strong> Albañilería......................... 168<br />
8.2.3. Resistencia a Compresión <strong>de</strong> Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Ladrillos................ 172<br />
8.2.4. Adherencia a Cizalle................................................................. 173<br />
8.3 Ensayos Complementarios.................................................................. 175<br />
8.3.1. Permeabilidad al Agua Bajo Presión......................................... 175<br />
8.3.2. Verificación Dimensional y Geométrica <strong>de</strong> Ladrillos................. 177<br />
8.3.2.1 Verificación Dimensional............................................. 177<br />
8.3.2.2 Planeidad <strong>de</strong> las Caras Bases.................................... 178<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
8.3.2.3 Rectitud <strong>de</strong> las Aristas................................................. 179<br />
8.3.2.4 Ortogonalidad <strong>de</strong> los Ángulos Externos...................... 179<br />
8.3.2.5 Deter. <strong>de</strong>l Porcentaje <strong>de</strong> Huecos o Perforaciones...... 180<br />
8.3.3. Absorción <strong>de</strong> Agua.................................................................... 182<br />
8.3.4. Determinación <strong>de</strong> la Eflorescencia............................................ 184<br />
8.3.5. Determinación <strong>de</strong> la Succión..................................................... 185<br />
Conclusión.......................................................................................................... 191<br />
Bibliografía.......................................................................................................... 193<br />
Glosario............................................................................................................... 194<br />
Anexos................................................................................................................. 195<br />
Anexo A Evolución <strong>de</strong> Diseños.................................................................... 195<br />
Anexo B Planilla <strong>de</strong> Registro <strong>de</strong> Medición <strong>de</strong> Cámara Térmica.................. 201<br />
Anexo C Tabla <strong>de</strong> Temperaturas Promedio por Termocupla...................... 213<br />
Anexo D Tabla Perfiles <strong>de</strong> Temperatura Promedio..................................... 216<br />
Anexo E Gráfico Perfiles <strong>de</strong> Temperaturas Promedio Ladrillo.................... 217<br />
Anexo F Gráfico Perfiles <strong>de</strong> Temperaturas Promedio Mortero................... 217<br />
Anexo G Planilla <strong>de</strong> Registro <strong>de</strong> Temperaturas Programa ACQCOMP...... 217<br />
Anexo H Cubicación <strong>de</strong> Materiales............................................................. 222<br />
Anexo I Fotos............................................................................................ 229<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La necesidad, en los seres humanos, <strong>de</strong> protegerse contra los elementos<br />
hostiles, que afectan el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la vida cotidiana, ha sido un problema<br />
permanente con el que se ha tenido que enfrentar la humanidad, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> sus<br />
orígenes.<br />
Sin embargo, antes se consi<strong>de</strong>raba que el aislamiento térmico, no era un<br />
problema importante, es <strong>de</strong>cir no afectaba el <strong>de</strong>senvolvimiento cotidiano, tanto es<br />
así, que autores <strong>de</strong> literatura relacionada con el tema, en la década <strong>de</strong>l 80, como<br />
por ejemplo E. Diamant, en el prólogo <strong>de</strong> su obra “Aislamiento Térmico y Acústico<br />
en Edificios “, señalo que:<br />
“Probablemente, ningún tema había sido tan <strong>de</strong>scuidado, en nuestra era<br />
técnica, como el a<strong>de</strong>cuado aislamiento <strong>de</strong> los edificios. No obstante, es difícil<br />
encontrar una mayor exigencia primaria en los seres humanos, que la necesidad<br />
<strong>de</strong> mantenerse calientes en invierno y frescos en verano.”<br />
Paulatinamente la mentalidad ha ido cambiando, generalizándose la i<strong>de</strong>a, <strong>de</strong><br />
que un a<strong>de</strong>cuado aislamiento <strong>de</strong> muros, proporciona diversas ventajas, por<br />
ejemplo un ahorro sustancial <strong>de</strong>l combustible que se ocupa en calefacción, lo que<br />
a<strong>de</strong>más trae consigo un ahorro en el presupuesto. También proporciona un<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
ambiente agradable en el recinto, generando un cierto grado <strong>de</strong> confort en el<br />
interior.<br />
Por lo tanto, ya no bastan los conocimientos adquiridos con la experiencia,<br />
para resolver los problemas que se presentaban en el campo térmico. En la<br />
actualidad, los nuevos materiales que constantemente aparecen en el mercado y<br />
las nuevas técnicas constructivas, hacen que todos aquellos que participan en la<br />
<strong>construcción</strong>, <strong>de</strong>ban conocer los fenómenos fundamentales.<br />
Con la evolución tecnológica <strong>de</strong> la <strong>construcción</strong>, se ha llegado en la actualidad<br />
a la utilización <strong>de</strong> materiales ligeros, o rápidos <strong>de</strong> fabricar y montar, los que<br />
a<strong>de</strong>más han hecho sobresalir algunos problemas térmicos. También el cada día<br />
mas escaso combustible, ha puesto <strong>de</strong> manifiesto la necesidad <strong>de</strong> estudiar los<br />
edificios perfectamente, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista térmico, para conseguir un mayor<br />
ahorro <strong>de</strong> energía.<br />
Un aspecto importante que se <strong>de</strong>be consi<strong>de</strong>rar, es que los elementos<br />
envolventes <strong>de</strong> una vivienda, cumplen un papel fundamental en el aislamiento, ya<br />
que son los muros perimetrales, los que mayor inci<strong>de</strong>ncia tienen en la<br />
conservación <strong>de</strong> la temperatura al interior <strong>de</strong>l recinto. De ahí la importancia <strong>de</strong><br />
mejorar la calidad térmica <strong>de</strong> aquellos materiales <strong>de</strong> mayor preferencia en el<br />
mercado, como por ejemplo el ladrillo, ya que son las albañilerías <strong>de</strong> ladrillo<br />
cerámico, los tipos <strong>de</strong> construcciones mas predominantes en nuestro país.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA<br />
Planteamiento General<br />
Dentro <strong>de</strong> los diversos aspectos que se consi<strong>de</strong>raban al momento <strong>de</strong> diseñar y<br />
construir recintos habitacionales, existía un tema que se estaba <strong>de</strong>scuidando. Este<br />
dice relación con el aislamiento térmico <strong>de</strong> viviendas y edificios.<br />
En el pasado, hasta mediados <strong>de</strong> los años 70, la calidad térmica <strong>de</strong>l parque<br />
habitacional, era por lo general subestimada, y se solucionaba instalando<br />
artefactos <strong>de</strong> alto consumo <strong>de</strong> energía o construyendo muros perimetrales<br />
macizos y <strong>de</strong> gran espesor.<br />
El cam<strong>bio</strong> <strong>de</strong> mentalidad empieza a surgir <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> los años 73 y 74 (crisis<br />
petrolera), cuando comienzan a encarecer los combustibles, lo cual obliga al<br />
mundo entero a buscar soluciones.<br />
En Chile, en el año 1990, la Comisión Nacional <strong>de</strong> Energía, realiza un estudio<br />
acerca <strong>de</strong>l gasto <strong>de</strong> energía primaria en el país, el cual arroja la siguiente<br />
distribución:<br />
• Sector transporte: 1/3 <strong>de</strong>l consumo nacional.<br />
• Sector industria: 1/3 <strong>de</strong>l consumo nacional.<br />
• Sector vivienda y edificación: 1/3 <strong>de</strong>l consumo nacional.<br />
Durante el mismo año, se realiza el Primer Congreso Nacional <strong>de</strong> Energía, en<br />
la Universidad <strong>de</strong> Chile, el cual concluye que los resultados entregados por la<br />
Comisión Nacional <strong>de</strong> Energía, para el sector <strong>construcción</strong>, son elevados, y señaló<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
que es posible obtener ahorros sustanciales, mayores al 20%, evaluando y<br />
aplicando medidas <strong>de</strong> protección térmicas.<br />
El primer paso significativo, se vio reflejado en el mes <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong>l año 2000,<br />
con la entrada en vigencia <strong>de</strong> las disposiciones sobre aislamiento térmico <strong>de</strong><br />
edificios, incorporados en el artículo 4.1.10, <strong>de</strong> la Or<strong>de</strong>nanza General <strong>de</strong><br />
Urbanismo y Construcción, las cuales se refieren a exigencias <strong>de</strong><br />
acondicionamiento térmico para el complejo <strong>de</strong> techumbre <strong>de</strong> la vivienda, fijando<br />
valores máximos <strong>de</strong> transmitancia térmica, y mínimos <strong>de</strong> resistencia, para las 7<br />
zonas climáticas en las que se dividió nuestro país.<br />
Nuestro actual marco normativo, en lo referente a la aislación térmica, aun<br />
presenta vacíos, sin embargo, se preten<strong>de</strong> solucionar mediante la aplicación en un<br />
futuro cercano, <strong>de</strong> una segunda etapa <strong>de</strong> la reglamentación térmica en la<br />
edificación nacional, la cual será el cuerpo legal que regulará las exigencias <strong>de</strong><br />
aislamiento térmico <strong>de</strong> muros, ventanas y pisos <strong>de</strong> edificios habitacionales en<br />
Chile, situación que obligará a introducir cam<strong>bio</strong>s tecnológicos y modificaciones en<br />
los actuales sistemas constructivos en albañilería y hormigón.<br />
En este sentido se avanza hacia un escenario mucho más reglamentado, con<br />
disposiciones que asegurarán un incremento en la calidad <strong>de</strong> vida <strong>de</strong> las<br />
personas, favoreciendo un mejor estado <strong>de</strong> salud tanto física como mental,<br />
a<strong>de</strong>más se estará contribuyendo a ahorrar energía, cuidando los recursos, cada<br />
día más escasos, <strong>de</strong> nuestro planeta.<br />
Según ensayos térmicos realizados en el Laboratorio <strong>de</strong> Física <strong>de</strong> la<br />
Construcción <strong>de</strong> nuestra Casa <strong>de</strong> Estudios, en los últimos 10 años, se han<br />
obtenido valores <strong>de</strong> transmitancia térmica (U) entre 1,8 y 3,5 W/[m 2 K], para muros<br />
convencionales en albañilería <strong>de</strong> ladrillo, estándares <strong>de</strong> transmitancia altos, si se<br />
observa que los parámetros <strong>de</strong> la nueva reglamentación estarán ubicados entre 1<br />
y 1,5 W/[m 2 K], <strong>de</strong> acuerdo a nuestra zonificación climática, <strong>de</strong>jando a este<br />
material fuera <strong>de</strong> norma.<br />
Si consi<strong>de</strong>ramos a<strong>de</strong>más los antece<strong>de</strong>ntes presentados por el INE, en su<br />
Anuario <strong>de</strong> Edificación (1999), el cual señala que <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los tipos <strong>de</strong><br />
construcciones predominantes y materiales utilizados en muros, <strong>de</strong>stinados a<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
construcciones habitacionales, la albañilería <strong>de</strong> ladrillo, presenta el mas alto<br />
porcentaje <strong>de</strong> preferencia, con un 41,1%, nos vemos enfrentados a un tema<br />
urgente <strong>de</strong> solucionar.<br />
Planteamiento Específico<br />
En atención al problema general explicado anteriormente, se preten<strong>de</strong>,<br />
mediante un ejercicio académico contributivo, continuar con la línea <strong>de</strong> trabajo que<br />
busca introducir modificaciones en los actuales materiales y sistemas<br />
constructivos en albañilería, a<strong>de</strong>lantándose así al cam<strong>bio</strong> <strong>de</strong> exigencias térmicas.<br />
Dentro <strong>de</strong> este contexto, al analizar las propieda<strong>de</strong>s térmicas <strong>de</strong> los ladrillos<br />
cerámicos nacionales, se aprecia que el po<strong>de</strong>r aislante <strong>de</strong> estos es insuficiente<br />
para las zonas <strong>de</strong> mayor número <strong>de</strong> habitantes, <strong>de</strong> acuerdo a las exigencias que<br />
plantea la normativa térmica (ver tabla Nº1, muro, opción B, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la zona 3 a la<br />
7):<br />
tabla Nº 1: Propuesta 2º Etapa <strong>de</strong> Reglamentación sobre Acondicionamiento Térmico <strong>de</strong><br />
Viviendas<br />
ZONA Localidad Representativa<br />
Techumbre<br />
U Rt<br />
Muro<br />
Opción A Opción B<br />
U Rt U Rt<br />
Pisos Ventilados<br />
U Rt<br />
W/m2K m2K/W W/m2K m2K/W W/m2K m2K/W W/m2K m2K/W 1 Arica, Antofagasta 0,84 1,19 4,30 0,23 4,00 0,25 3,60 0,28<br />
2 Ovalle, Valparaíso 0,60 1,66 3,10 0,33 1,80 0,56 0,87 1,15<br />
3 Provi<strong>de</strong>ncia, Ñuñoa 0,47 2,13 2,10 0,48 1,50 0,67 0,70 1,43<br />
4 Concepción, Talcahuano 0,38 2,60 1,90 0,53 1,30 0,77 0,60 1,67<br />
5 Temuco, Victoria 0,33 3,07 1,80 0,63 1,10 0,91 0,50 2,00<br />
6 Puerto Montt, Ancud 0,28 3,54 1,30 0,83 1,10 0,91 0,39 2,56<br />
7 Punta Arenas, Aisén 0,25 4,01 0,80 1,25 0,60 1,67 0,32 3,13<br />
marzo 2003<br />
Fuente: Instituto <strong>de</strong> la Construcción,<br />
A<strong>de</strong>más, los ladrillos cerámicos huecos hechos a máquina, en particular los<br />
que se ocupan en la envolvente <strong>de</strong> viviendas y edificios, poseen atributos<br />
higrotérmicos que se comparan negativamente con los niveles <strong>de</strong> los productos<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
extranjeros, por ejemplo los españoles; a pesar <strong>de</strong> que los procesos <strong>de</strong><br />
fabricación, como las características <strong>de</strong> las arcillas (en lo referente a<br />
conductividad) con la que se produce el ladrillo, son similares a las que se ocupan<br />
en Chile, variando radicalmente en la forma, tamaño <strong>de</strong> su producto terminado y<br />
las propieda<strong>de</strong>s que entrega el material, logrando valores entre 1,1 y 1,8 W/[m 2 K],<br />
los cuales se acercan bastante a lo que en principio se establecerá como<br />
exigencia a nuestro país. Esto indicaría que al generar un a<strong>de</strong>cuado diseño o<br />
constitución física <strong>de</strong>l ladrillo, se estaría efectuando un mejoramiento <strong>de</strong> la<br />
transmitancia térmica <strong>de</strong>l material.<br />
Por lo tanto, la investigación a realizar estará enfocada al estudio morfológico<br />
<strong>de</strong>l ladrillo nacional, tratando <strong>de</strong> mejorar su diseño, sustentándose en la base que<br />
al encontrar convenientemente una distribución, tamaño y número <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong><br />
aire, que posea el material en su masa, se mejorará sustancialmente sus<br />
características térmicas, <strong>de</strong>bido a que se disminuirán los puentes térmicos propios<br />
<strong>de</strong>l ladrillo hueco, y se le incorporaría, sin comprar un producto adicional, un buen<br />
elemento aislante, como lo es el aire a velocidad cero. Con esto se logrará el<br />
<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> un ladrillo <strong>de</strong> trayectoria térmica máxima, que en el ámbito social,<br />
repercutirá en la reducción <strong>de</strong> costos que la sociedad asume en sus viviendas, ya<br />
que se dispondrá <strong>de</strong> un elemento competitivo, técnica y económicamente.<br />
Igualmente, el mejoramiento <strong>de</strong> la calidad térmica <strong>de</strong>l parque habitacional<br />
implicará una mayor forma <strong>de</strong> vida y menores gastos <strong>de</strong> calefacción.<br />
HIPÓTESIS<br />
Se preten<strong>de</strong> establecer como potencial solución al problema planteado, la<br />
modificación <strong>de</strong>l diseño <strong>de</strong> los ladrillos huecos, bajo el siguiente supuesto:<br />
“Pue<strong>de</strong> aumentarse el aislamiento calórico, distribuyéndolos convenientemente<br />
los alvéolos <strong>de</strong>l material, ya sea aumentando el número <strong>de</strong> filas <strong>de</strong> huecos en el<br />
sentido <strong>de</strong> la propagación <strong>de</strong>l calor, ensancharlos al máximo u organizarlos <strong>de</strong><br />
forma alternada, <strong>de</strong> manera tal que el flujo térmico que atraviesa el material<br />
recorra una trayectoria máxima”.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
OBJETIVO GENERAL<br />
Desarrollo <strong>de</strong> un ladrillo cerámico, que cumpliendo con la normativa vigente,<br />
mejore las características térmicas e hídricas <strong>de</strong> los elementos <strong>de</strong> la envolvente<br />
en la albañilería. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong>be ser factible <strong>de</strong> producir industrialmente.<br />
Se propone mejorar los atributos térmicos <strong>de</strong> los ladrillos, mediante la<br />
innovación en su diseño, bajo el concepto <strong>de</strong> trayectoria térmica máxima.<br />
OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br />
• Análisis <strong>de</strong> la fenomenología asociada al traspaso <strong>de</strong> calor en ladrillos<br />
cerámicos y albañilería. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> revisar los conceptos <strong>de</strong> diseño<br />
térmico, hídrico, estructurales y económicos que se emplean para la<br />
confección <strong>de</strong> ladrillos.<br />
• Realización <strong>de</strong> un examen <strong>de</strong>l actual estado <strong>de</strong>l arte, i<strong>de</strong>ntificando los<br />
principales fabricantes nacionales y extranjeros, y el proceso <strong>de</strong> fabricación<br />
<strong>de</strong>l ladrillo.<br />
• Prospectar los tipos <strong>de</strong> ladrillos producidos en el país y estudiar sus<br />
características, físicas, morfológicas, térmicas e hídricas <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong><br />
ellos.<br />
• Estudiar y proponer un diseño morfológico que incorpore el concepto <strong>de</strong><br />
trayectoria térmica.<br />
• Reunir y preparar la información técnica para la confección <strong>de</strong> matrices y<br />
fabricación en al Industria <strong>de</strong> ladrillos Princesa.<br />
• Validación experimental <strong>de</strong>l nuevo tipo <strong>de</strong> ladrillo, realizando diversas<br />
pruebas y análisis correspondientes, en relación al los atributos exigidos.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
CAPÍTULO I:<br />
“CONCEPTOS BÁSICOS.”<br />
1.1. Antece<strong>de</strong>ntes Generales Ladrillos.<br />
El ladrillo <strong>de</strong> arcilla es, probablemente, el material <strong>de</strong> <strong>construcción</strong> más antiguo<br />
fabricado y usado por el hombre, con una posible edad superior a los 12.000 años.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Un ejemplo <strong>de</strong>l empleo <strong>de</strong> este material en la antigüedad, queda <strong>de</strong> manifiesto en<br />
la ciudad <strong>de</strong> Babilonia (1.800 a.c.), la cual <strong>de</strong>s<strong>de</strong> sus inicios hasta la muerte <strong>de</strong><br />
Alejandro Magno, muestra su esplendor y magnificencia con una <strong>arquitectura</strong><br />
<strong>de</strong>sarrollada en base al ladrillo crudo secado al sol y sometido a cocción en menor<br />
escala (lo que se conoce aquí en Chile como adobe). Lo mismo ocurre en las<br />
ciuda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Monhejo, Daro y Harappe (2.800 - 2.500 a.c.), en Pakistán actual,<br />
mostrando el uso intensivo <strong>de</strong>l ladrillo cocido, tanto en viviendas como en los<br />
pavimentos y murallas <strong>de</strong> fortificaciones.<br />
El uso <strong>de</strong>l ladrillo, sometido a cocción en menor escala, se ejemplifica con la<br />
Iglesia <strong>de</strong> Santa Sofía <strong>de</strong> Constantinopla, erigida en el año 530 d.c, cuya cúpula<br />
se construyó usando ladrillos <strong>de</strong> arcilla cocida. Esta cúpula, salva una luz <strong>de</strong> 30 m,<br />
y alcanza una altura <strong>de</strong> 54 m.<br />
A lo largo <strong>de</strong> la historia nacional, se pue<strong>de</strong> observar también, lo noble y firme<br />
<strong>de</strong> este material, conservando aun antiguas estructuras, como los fuertes <strong>de</strong><br />
Corral, las obras <strong>de</strong> captación <strong>de</strong> la Quebrada <strong>de</strong> Ramón y los tajamares <strong>de</strong>l<br />
Mapocho. En nuestro país, los primeros edificios construidos con ladrillos <strong>de</strong><br />
arcilla, datan <strong>de</strong>l siglo XVI, y son la Iglesia Parroquial <strong>de</strong> Santo Domingo y La<br />
Merced, ambas ubicadas en Santiago.<br />
La primera fábrica <strong>de</strong> ladrillos que se estableció en Chile, fue en el año 1957. la<br />
cual contaba con procesos mecanizados para el mezclado, extrusión, secado,<br />
cocción y enfriamiento <strong>de</strong> la pasta.<br />
La técnica <strong>de</strong> fabricación <strong>de</strong>l ladrillos ha sufrido cam<strong>bio</strong>s, los cuales no son<br />
mera casualidad; ya que si el ladrillo no tuviera propieda<strong>de</strong>s tales como su sencilla<br />
técnica <strong>de</strong> producción y colocación, su capacidad <strong>de</strong> aislación, su capacidad<br />
soportante, su amplia gama <strong>de</strong> combinaciones, etc., sin duda no se seguiría<br />
usando hoy en día en su concepto más actual, el ladrillo cerámico hecho a<br />
máquina.<br />
En términos generales, la primera etapa <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l ladrillo <strong>de</strong><br />
<strong>construcción</strong> se caracteriza por la supremacía <strong>de</strong>l ladrillo macizo y la elaboración<br />
<strong>de</strong> ladrillos con nuevas dimensiones <strong>de</strong>stinadas a asegurar una armonía entre el<br />
tamaño <strong>de</strong>l ladrillo y el tamaño <strong>de</strong> la <strong>construcción</strong>, principalmente.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Al ladrillo macizo con y sin revoque le siguió el ladrillo vitrificado a la vista<br />
caracterizado por presentar una gran barrera al paso <strong>de</strong> la humedad y vapores en<br />
general. Este tipo <strong>de</strong> ladrillos resulta <strong>de</strong>l cierre apreciable <strong>de</strong> los poros inducido<br />
por la utilización <strong>de</strong> arcillas especiales y mayores temperaturas <strong>de</strong> cocción,<br />
principalmente. Se trata <strong>de</strong> un producto muy útil para resolver los graves<br />
problemas provocados por la humedad en las habitaciones pero que en nuestro<br />
país no ha tenido <strong>de</strong>sarrollo. De acuerdo a la literatura sobre el tema, el ladrillo<br />
vitrificado presentaría, a<strong>de</strong>más, una mayor resistencia a la compresión pero no<br />
una aislación térmica superior al ladrillo macizo tradicional [Encyclopedia of<br />
Chemical Technology, 3ª edición].<br />
De la necesidad <strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> ladrillos con aislación térmica superior, entre<br />
otros requerimientos, habría surgido el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> los ladrillos huecos, <strong>de</strong> gran<br />
presencia en el mercado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> ya hace algunos <strong>de</strong>cenios. En la base <strong>de</strong> este<br />
<strong>de</strong>sarrollo se encuentra, indudablemente, la escasa conductividad térmica <strong>de</strong>l aire<br />
seco o parcialmente seco que <strong>de</strong>bería situarse en las perforaciones <strong>de</strong> los ladrillos<br />
huecos. Aunque científicamente correcto, este enfoque se habría visto<br />
parcialmente contestado por la realidad, que nos enseña que al interior <strong>de</strong> las<br />
perforaciones <strong>de</strong> los ladrillos huecos aplicados en regiones húmedas se encuentra<br />
aire que no es seco. También, y <strong>de</strong> manera <strong>de</strong>cisiva, habrán contribuido al éxito<br />
<strong>de</strong> los ladrillos huecos, el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> un producto <strong>de</strong> menor peso y más fácil <strong>de</strong><br />
secar y cocer que el ladrillo macizo. De la reducción <strong>de</strong> peso <strong>de</strong>l ladrillo habrán<br />
resultado, abaratamiento en transporte y fabricación <strong>de</strong> ladrillos <strong>de</strong> mayor tamaño.<br />
Del <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la química <strong>de</strong>l Silicio surgió una nueva tecnología <strong>de</strong>l ladrillo,<br />
que son los “ladrillos hidrófugos”. Se trata <strong>de</strong> ladrillos huecos, principalmente, a<br />
los cuales se les aplica un tratamiento superficial post-cocción, tendiente a crear<br />
una barrera al paso <strong>de</strong>l agua en fase líquida, pero no en fase gaseosa. Los<br />
compuestos a base <strong>de</strong> silicio, repelentes al agua <strong>de</strong> lluvia, son aplicados a través<br />
<strong>de</strong> procesos <strong>de</strong> inmersión o aspersión y se caracterizan por ser <strong>de</strong> larga duración<br />
(2 <strong>de</strong>cenios al menos, según la literatura).<br />
Hoy existe en Chile una docena <strong>de</strong> fabricas industrializadas, las cuales, en su<br />
mayoría, cuentan con equipamiento y tecnología apropiadas para la obtención,<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
maduración y preelaboración <strong>de</strong> la arcilla y el mol<strong>de</strong>ado, secado, cocción,<br />
almacenamiento y transporte <strong>de</strong> los ladrillos producidos.<br />
El mercado nacional nos muestra la existencia <strong>de</strong> ladrillos más bien mo<strong>de</strong>stos<br />
(en comparación al extranjero), en el cual coexisten el ladrillo macizo<br />
(principalmente <strong>de</strong> origen artesanal) y el ladrillo hueco sin tratamiento <strong>de</strong> superficie<br />
ni vitrificación. Este último aspecto explica, en parte al menos, las dificulta<strong>de</strong>s que<br />
muestran nuestras construcciones para controlar el calor y la humedad. En mayo<br />
<strong>de</strong> 1999 fue puesta en marcha una mo<strong>de</strong>rna planta <strong>de</strong> fabricación <strong>de</strong> ladrillos:<br />
Cerámicas Santiago. Se trata <strong>de</strong> una instalación industrial altamente tecnificada<br />
pero que hasta el día <strong>de</strong> hoy se limita a la producción <strong>de</strong> ladrillos huecos,<br />
solamente.<br />
Una consi<strong>de</strong>ración especial merece la fabricación artesanal <strong>de</strong>l ladrillo, cuya<br />
producción continúa conservando las características propias <strong>de</strong> este oficio, algo<br />
único y distinto construido por las manos <strong>de</strong>l hombre. Los productos elaborados<br />
<strong>de</strong> esta forma, son <strong>de</strong> calidad muy irregular, ya que se fabrican en lugares<br />
ocasionales, sin un control técnico <strong>de</strong>terminado, y por personas sin capacitación.<br />
1.2. Antece<strong>de</strong>ntes Generales Térmicos.<br />
Un aislamiento insuficiente pue<strong>de</strong> hasta cierto punto, ser compensado por una<br />
calefacción más intensa. Por el contrario, un buen aislamiento, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> un<br />
ahorro <strong>de</strong> combustible, proporciona otras ventajas, tales como: una disminución <strong>de</strong><br />
las con<strong>de</strong>nsaciones y una disminución en las instalaciones <strong>de</strong> calefacción. La<br />
necesidad <strong>de</strong> alcanzar esta última situación, y con ello un mejor confort <strong>de</strong> la<br />
vivienda, a llevado a la <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s exteriores <strong>de</strong> espesores altos, no<br />
necesarios <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la resistencia mecánica, pero sí <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el<br />
punto <strong>de</strong> vista térmico. Sin embargo la ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la <strong>construcción</strong> mo<strong>de</strong>rna<br />
tien<strong>de</strong> a reducir tanto como sea posible la cantidad <strong>de</strong> materiales y espesores<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
usados, ya que son las condiciones económicas las que principalmente<br />
<strong>de</strong>terminan las preferencias <strong>de</strong>l mercado.<br />
Los elementos envolventes en una vivienda cumplen un papel fundamental, el<br />
correcto diseño <strong>de</strong> estos, entre los cuales se encuentran los muros perimetrales es<br />
tal vez la medida <strong>de</strong> mayor importancia por su inci<strong>de</strong>ncia en los niveles <strong>de</strong><br />
temperatura y también en los <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong> la vivienda.<br />
En nuestro país, La Revista <strong>de</strong>l IDIEM <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong>l Chile, publicó a<br />
fines <strong>de</strong> la década <strong>de</strong>l ’60 los primeros trabajos en Chile sobre el tema <strong>de</strong> la<br />
aislación térmica <strong>de</strong> los edificios (Rodríguez, G. 1967). Este autor publicó<br />
a<strong>de</strong>más, en la misma revista un trabajo consi<strong>de</strong>rado clásico en el área (Rodríguez<br />
G. 1972), el cual sirvió <strong>de</strong> base posteriormente para elaborar la Norma NCh<br />
1079.Of77 <strong>de</strong> Zonificación Climática Habitacional para Fines <strong>de</strong> Diseño<br />
Arquitectónico; norma que recomienda valores <strong>de</strong> transmitancia térmica <strong>de</strong> muros<br />
y <strong>de</strong> complejos <strong>de</strong> techumbre, sin embargo, nunca fue incorporada a la Or<strong>de</strong>nanza<br />
General <strong>de</strong> Construcciones.<br />
Numerosos trabajos <strong>de</strong>l mismo autor y <strong>de</strong> Miguel Bustamante, en las décadas<br />
siguientes, ambos <strong>de</strong>l Laboratorio <strong>de</strong> Física <strong>de</strong> la Construcción <strong>de</strong>l IDIEM,<br />
entregan gran parte <strong>de</strong>l conocimiento <strong>de</strong>scriptivo y experimental que existe en<br />
Chile sobre el comportamiento térmico <strong>de</strong> nuestros edificios:<br />
• Respecto <strong>de</strong> la relación aislación térmica-consumo <strong>de</strong> energía (Rodríguez<br />
G. 1979).<br />
• Sobre la normalización térmica (Rodríguez G. 1988).<br />
• Sobre el comportamiento térmico en períodos <strong>de</strong> invierno y verano <strong>de</strong><br />
nuestras edificaciones (Rodríguez G. 1987).<br />
• Sobre indicadores <strong>de</strong>l comportamiento térmico global <strong>de</strong> las edificaciones<br />
(Rodríguez G. ET al 1994).<br />
• Sobre coeficientes <strong>de</strong> transmitancia térmica <strong>de</strong> muros medidos en cámara<br />
térmica (Bustamante M. 1990).<br />
Este último trabajo, reporta los primeros indicadores <strong>de</strong> calidad térmica <strong>de</strong><br />
muros medidos experimentalmente en Chile:<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
• muros <strong>de</strong> albañilería <strong>de</strong> ladrillos hecho a mano <strong>de</strong> 150 mm <strong>de</strong> espesor con<br />
una transmitancia térmica U = 2,15 W/[m 2 K] y<br />
• muros <strong>de</strong> hormigón armado corriente <strong>de</strong> 100, 150 y 200 mm <strong>de</strong> espesor con<br />
transmitancias térmicas entre 2,63 y 3,63 W/[m 2 K], valores muy altos, por<br />
sobre los que probablemente exigirá la Reglamentación Térmica para<br />
muros actualmente en estudio.<br />
En general, se le reconoce al IDIEM, ser pionero en el país en su preocupación<br />
por el aislamiento térmico <strong>de</strong> los edificios. El año 1960 creó en Chile el primer<br />
laboratorio en el área, que le permitió soportar experimentalmente muchos <strong>de</strong> sus<br />
trabajos. En la actualidad sólo dos instituciones en Chile poseen la infraestructura<br />
y las técnicas para efectuar análisis <strong>de</strong> transmitancia térmica <strong>de</strong> muros (cámara<br />
térmica según ASTM C236) y conductividad <strong>de</strong> materiales (anillo <strong>de</strong> guarda según<br />
ASTM C177): El IDIEM <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Chile y la Universidad <strong>de</strong>l Bío-Bío.<br />
Esta situación <strong>de</strong> carencia técnica explica el poco trabajo <strong>de</strong> base experimental<br />
publicado en Chile en esta línea, el cual ha estado centrado principalmente en<br />
laboratorios <strong>de</strong> ambas instituciones.<br />
1.3. Confort Térmico.<br />
Es la sensación <strong>de</strong> satisfacción o bienestar que experimenta el ser humano en<br />
un ambiente <strong>de</strong>terminado, en don<strong>de</strong> no siente molestias sensoriales. El confort es<br />
una condición subjetiva, y <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá <strong>de</strong> cada persona, ya que el metabolismo <strong>de</strong>l<br />
cuerpo humano respon<strong>de</strong> en forma diferente ante las condiciones que ofrece el<br />
entorno.<br />
El confort térmico es el resultado <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> factores físico ambientales,<br />
los cuales pue<strong>de</strong>n actuar en forma individual o en combinación <strong>de</strong> ellos:<br />
Factores Físico Ambientales:<br />
• Temperatura <strong>de</strong>l aire<br />
• Temperatura media radiante<br />
• Humedad ambiental<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
• Velocidad <strong>de</strong>l aire<br />
• Ventilación.<br />
Estos factores estarán <strong>de</strong>terminados por una serie <strong>de</strong> condiciones que se<br />
presenten al interior <strong>de</strong> una vivienda, como por ejemplo la cantidad <strong>de</strong> ropa con<br />
que vista la persona, el tipo <strong>de</strong> aislación que posea el recinto, los elementos que<br />
se empleen para generar calefacción y ventilación etc.<br />
En resumen, el confort térmico no es otra cosa que el mantenimiento <strong>de</strong> un<br />
ambiente que permita la regulación normal <strong>de</strong>l cuerpo ante las condiciones <strong>de</strong>l<br />
ambiente, sin que con ello se provoque sensaciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>sagrado.<br />
1.4. Transmitancia Térmica (U).<br />
Según la norma chilena NCh 853.Of91, se <strong>de</strong>fine como el flujo <strong>de</strong> calor que<br />
pasa por unidad <strong>de</strong> superficie <strong>de</strong>l elemento y por el grado <strong>de</strong> diferencia <strong>de</strong><br />
temperaturas entre los dos ambientes separados por dicho elemento. Se expresa<br />
en W/[m 2 K].<br />
Se <strong>de</strong>termina experimentalmente según la norma NCh 851.Of83 o bien por<br />
cálculo, como se señala en la norma NCh 853.Of91.<br />
En otras palabras, es la capacidad que posee un material (que compone un<br />
elemento heterogéneo) para que por este atraviese un flujo <strong>de</strong> calor. Por lo tanto<br />
el valor <strong>de</strong> transmitancia térmica que se obtenga <strong>de</strong> un elemento, estará ligado a<br />
la propiedad que posean los materiales que componen el elemento para <strong>de</strong>jar o no<br />
pasar calor a través <strong>de</strong> ellos. Por lo tanto, los elementos que tengan una<br />
transmitancia térmica elevada, serán un poco aislante al paso <strong>de</strong>l flujo <strong>de</strong> calor.<br />
La transmitancia térmica, para un material simple y homogéneo, se pue<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>terminar con la siguiente expresión:<br />
U=<br />
1 + e1 + e2<br />
1<br />
+ ... + en + 1<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
he λ1 λ2 λn hi<br />
don<strong>de</strong> : en = espesores <strong>de</strong> las capas <strong>de</strong>l material en (m).<br />
he ;hi = coeficientes superficiales exterior e interior, respectivamente,<br />
<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>l<br />
térmica <strong>de</strong>l material<br />
transferencia térmica. Su valor <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la posición<br />
elemento W/[m 2 K].<br />
λn = coeficientes superficiales <strong>de</strong> transmisión<br />
1.5. Conductancia Térmica (C).<br />
W/[m K].<br />
Es la cantidad <strong>de</strong> calor o energía transmitida a través <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong> área, <strong>de</strong><br />
una muestra <strong>de</strong> material o estructura <strong>de</strong> espesor “e” establecido, dividida por la<br />
diferencia <strong>de</strong> temperatura que existe entre las caras caliente y fría (paralelas entre<br />
si), en condiciones estacionarias. Su unidad <strong>de</strong> medida es W/[m 2 K].<br />
La conductancia térmica que se obtenga, está en directa relación con las<br />
dimensiones <strong>de</strong>l material a ensayar, específicamente con el espesor <strong>de</strong> este.<br />
Mientras que la conductividad térmica, se refiere a la unidad <strong>de</strong> espesor <strong>de</strong>l<br />
material (C = λ / e).<br />
La diferencia entre transmitancia térmica y conductancia térmica, es que en la<br />
conductancia la diferencia <strong>de</strong> temperatura se mi<strong>de</strong> en las dos caras <strong>de</strong> un muro o<br />
elemento, mientras que en la transmitancia térmica, la diferencia <strong>de</strong> temperatura<br />
registrada es la que existe en los dos ambientes que separa dicho elemento.<br />
1.6. Coeficiente Superficial <strong>de</strong> Transferencia Térmica (h).<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Según NCh 853.Of91, es el flujo que se transmite, por unidad <strong>de</strong> área <strong>de</strong>s<strong>de</strong> o<br />
hacia una superficie en contacto con el aire, cuando entre éste y la superficie<br />
existe una diferencia unitaria <strong>de</strong> temperaturas. Se expresa en W/[m 2 K].<br />
Se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar experimentalmente según la NCh 851.Of83.<br />
Los subíndices que acompañan la <strong>de</strong>nominación <strong>de</strong>l coeficiente superficial <strong>de</strong><br />
transferencia térmica, vale <strong>de</strong>cir he o hi, indican la cara interior o exterior <strong>de</strong>l<br />
cerramiento, respectivamente, o también la cara <strong>de</strong> mayor o menor temperatura.<br />
1.7. Resistencia Térmica (R)<br />
Según NCh 853.Of91, se <strong>de</strong>fine como la oposición al paso <strong>de</strong>l calor que<br />
presentan los elementos <strong>de</strong> <strong>construcción</strong>, <strong>de</strong> espesor “e”, bajo condiciones<br />
unitarias <strong>de</strong> superficie y <strong>de</strong> diferencia <strong>de</strong> temperaturas. Pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminarse en<br />
forma experimental, según la norma NCh 851.Of83, o bien mediante cálculo,<br />
según la norma NCh 853.Of91.<br />
La resistencia térmica varía principalmente con: la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>l material, la<br />
temperatura y el contenido <strong>de</strong> humedad que posea el elemento.<br />
Según la norma NCh 853, se distinguen cuatro casos:<br />
• Resistencia térmica <strong>de</strong> una capa o material (R): se aplica a una capa<br />
<strong>de</strong> caras planas y paralelas, <strong>de</strong> espesor “e”, conformada por un material<br />
homogéneo <strong>de</strong> conductividad térmica λ; se expresa en [m 2 K]/ W. Queda dada por<br />
la siguiente expresión:<br />
R=<br />
De la expresión anterior se <strong>de</strong>duce que la resistencia ofrecida por el material al<br />
paso <strong>de</strong>l calor es proporcional a su espesor e inversamente proporcional a su<br />
e<br />
λ<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
conductividad, es <strong>de</strong>cir, mientras mayor sea el espesor <strong>de</strong> un elemento y menor<br />
su conductividad, mayor será la resistencia que opondrá al paso <strong>de</strong>l calor.<br />
• Resistencia térmica total <strong>de</strong> un elemento compuesto (RT): se <strong>de</strong>fine<br />
como el inverso <strong>de</strong> la transmitancia térmica <strong>de</strong>l elemento o suma <strong>de</strong> resistencias<br />
<strong>de</strong> cada capa <strong>de</strong>l elemento, se expresa en [m 2 K]/ W. Se calcula usando la<br />
siguiente expresión:<br />
R=<br />
1<br />
U<br />
=<br />
1<br />
+<br />
e1<br />
+<br />
e2<br />
+ ... +<br />
en<br />
+<br />
1<br />
he<br />
λ1<br />
Por lo tanto la resistencia térmica total, será el resultado <strong>de</strong> la acumulación <strong>de</strong><br />
las resistencias individuales <strong>de</strong> cada capa que componen un elemento.<br />
λ2<br />
• Resistencia térmica <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> aire no ventilada (Rg):<br />
resistencia térmica que presenta una masa <strong>de</strong> aire confinada (cámara <strong>de</strong> aire). Se<br />
<strong>de</strong>termina experimentalmente por medio <strong>de</strong> la norma NCh 851.Of83. Se expresa<br />
en [m 2 K]/ W.<br />
• Resistencia térmica <strong>de</strong> superficie (RS): inverso <strong>de</strong>l coeficiente<br />
superficial <strong>de</strong> transferencia térmica h; se expresa en [m 2 K]/ W, y se calcula como<br />
sigue:<br />
1.8. Inercia Térmica (Q).<br />
RS=<br />
Es la ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> un material a mantener la temperatura, o almacenar el<br />
calor, una vez que se ha <strong>de</strong>sconectado la fuente calórica.<br />
1<br />
h<br />
λn<br />
hi<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Esta propiedad es importante, ya que la energía que el material es capaz <strong>de</strong><br />
captar durante el proceso <strong>de</strong> calefacción <strong>de</strong> la habitación, pue<strong>de</strong> posteriormente,<br />
durante el proceso <strong>de</strong> enfriamiento, liberarlo paulatinamente. A<strong>de</strong>más la inercia<br />
térmica <strong>de</strong> un elemento es capaz <strong>de</strong> suavizar las fluctuaciones externas <strong>de</strong><br />
temperatura (o temperaturas frías), esto se conoce como amortiguación térmica.<br />
El grado <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> calor que posea el material, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> su<br />
<strong>de</strong>nsidad, volumen y calor específico <strong>de</strong> dicho material, es <strong>de</strong>cir, que la energía<br />
almacenada en estos materiales resulta directamente proporcional a estos<br />
factores y a la diferencia <strong>de</strong> temperatura que existe entre dos ambientes, que<br />
produce el flujo térmico.<br />
La inercia térmica <strong>de</strong> los materiales se <strong>de</strong>termina con la siguiente ecuación:<br />
Q = Cp x δ x V x ∆T<br />
don<strong>de</strong> : Q = calor almacenado W Hr.<br />
1.9. Conductividad Térmica (λ).<br />
Cp = calor especifico <strong>de</strong>l material W Hr/[kg K].<br />
δ = <strong>de</strong>nsidad kg/m 3 .<br />
V = volumen <strong>de</strong>l elemento en m 3 .<br />
∆T = diferencia <strong>de</strong> temperatura K.<br />
Según la Norma NCh 849.Of87, es la magnitud física que se <strong>de</strong>fine como el<br />
cuociente entre la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> flujo térmico y el Gradiente <strong>de</strong> temperatura. Se<br />
expresa en W/[m K]. Se calcula usando la siguiente expresión:<br />
Q<br />
∂T<br />
λ= - ∂e<br />
La conductividad térmica se <strong>de</strong>termina experimentalmente según la norma<br />
NCh 850.Of83.<br />
27
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
La conductividad varía principalmente con la <strong>de</strong>nsidad, la temperatura y la<br />
humedad <strong>de</strong> cada material. A<strong>de</strong>más algunos materiales presentan diferencia <strong>de</strong><br />
conductividad térmica importante, según el sentido <strong>de</strong>l flujo térmico que se le<br />
aplique (anisotropía).<br />
El coeficiente <strong>de</strong> conductividad térmica, según norma NCh 2251.Of94, se<br />
<strong>de</strong>fine como la cantidad <strong>de</strong> calor que bajo condiciones estacionarias pasa en la<br />
unidad <strong>de</strong> tiempo a través <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong> área <strong>de</strong> una muestra <strong>de</strong> material<br />
homogéneo <strong>de</strong> extensión infinita, <strong>de</strong> caras planas, paralelas y <strong>de</strong> espesor unitario,<br />
cuando se establece una diferencia <strong>de</strong> temperatura unitaria entre sus caras. Se<br />
<strong>de</strong>termina experimentalmente según la norma NCh 850.Of83<br />
El valor λ <strong>de</strong> una pared <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la conductividad térmica <strong>de</strong> las diversas<br />
capas que la constituyen, conjuntamente con los coeficientes <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong><br />
calor <strong>de</strong> las superficies <strong>de</strong> contacto sólido/aire (capa límite) <strong>de</strong> la pared. Este valor<br />
se pue<strong>de</strong> obtener teóricamente como el inverso <strong>de</strong> la suma <strong>de</strong> las resistencias que<br />
se oponen al flujo <strong>de</strong> calor.<br />
Con respecto a la conductividad <strong>de</strong>l aire, se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cir que el aire<br />
completamente quieto posee un λ mucho más bajo que cualquier material sólido;<br />
esto es una característica predominante en los materiales aislantes <strong>de</strong> alto vacío,<br />
que no llegan a alcanzar la conductividad <strong>de</strong>l aire, ya que, en el interior <strong>de</strong> sus<br />
fibras se produce una microconvección. Otro punto interesante <strong>de</strong> tener en cuenta<br />
es que la conductividad <strong>de</strong>l agua es tal, que hace que los materiales húmedos<br />
sean menos aislantes que los materiales secos.<br />
1.10. Coeficiente <strong>de</strong> Transmitancia Térmica Global <strong>de</strong> un Edificio (Ū).<br />
Es la media pon<strong>de</strong>rada <strong>de</strong> los coeficientes <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong> calor <strong>de</strong> los<br />
cerramientos que envuelven un edificio (muros perimetrales), y representa la<br />
transmitancia térmica global por muralla <strong>de</strong> una vivienda. Se expresa en W/[m 2 K],<br />
y se pue<strong>de</strong> calcular, en el caso <strong>de</strong> una pared sencilla <strong>de</strong> una casa, <strong>de</strong> la siguiente<br />
forma:<br />
28
Ū=<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Umuro x Amuro + Upuerta x Apuerta + Uventana x Aventana<br />
Atotal pared<br />
1.11. Coeficiente Volumétrico <strong>de</strong> Pérdida Térmica Global (G)<br />
Es un coeficiente volumétrico <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong> calor, que indica el flujo térmico<br />
total <strong>de</strong> un edificio que se pier<strong>de</strong> por cada unidad <strong>de</strong> m 3 encerrada por la envolvente,<br />
y por la diferencia unitaria <strong>de</strong> grado <strong>de</strong> temperatura entre el ambiente exterior e<br />
interior. También incluye los intercam<strong>bio</strong>s <strong>de</strong> aire que se produzcan en el recinto. Se<br />
expresa en W/[m 3 K].<br />
Su cálculo, aunque es complejo, pue<strong>de</strong> efectuarse <strong>de</strong> la siguiente forma:<br />
G=<br />
1.12. Aislamiento Térmico.<br />
∑ Flujo Térmico + Pérdidas por Ventilación<br />
Volumen Envolvente<br />
El profesional <strong>de</strong> la <strong>construcción</strong> <strong>de</strong>be po<strong>de</strong>r convencerse a si mismo y convencer<br />
al propietario <strong>de</strong> la vivienda, <strong>de</strong> la necesidad <strong>de</strong> aislar térmicamente una vivienda,<br />
para lo cual pue<strong>de</strong> entregar los siguientes argumentos:<br />
• El aislamiento térmico permite aumentar la temperatura superficial<br />
<strong>de</strong> los muros exteriores, esto a su vez permite mejorar el confort<br />
térmico <strong>de</strong> los habitantes <strong>de</strong>l recinto, disminuir los riesgos <strong>de</strong><br />
con<strong>de</strong>nsación superficial, formación <strong>de</strong> hongos y enfermeda<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
los habitantes.<br />
• La aislación térmica permite disminuir el consumo <strong>de</strong> combustible<br />
para la calefacción, lo que se refleja en una disminución <strong>de</strong>l costo <strong>de</strong><br />
calefacción para el propietario, disminución <strong>de</strong> energía importada a<br />
nivel país, una disminución <strong>de</strong> la contaminación ambiental por<br />
calefacción a nivel nacional e intra domiciliaria (cuando se usan<br />
estufas sin chimeneas).<br />
29
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
• La aislación térmica permite instalar un equipo <strong>de</strong> calefacción <strong>de</strong><br />
menor potencia, que cuesta menos.<br />
• La aislación térmica permite disminuir los daños a la estructura<br />
portante <strong>de</strong>l muro, en función <strong>de</strong> la localización <strong>de</strong>l aislante (ciclos<br />
<strong>de</strong> contracción-dilatación). Una buena <strong>construcción</strong> <strong>de</strong>l muro<br />
también permite evitar problemas <strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsación intersticial.<br />
Para obtener una mejor aislación térmica, se pue<strong>de</strong> aumentar el espesor <strong>de</strong>l<br />
material consi<strong>de</strong>rado. Sin embargo esta solución se vuelve rápidamente<br />
antieconómica, ya que el espesor <strong>de</strong>l muro <strong>de</strong>be aumentar mucho para po<strong>de</strong>r<br />
disminuir el coeficiente <strong>de</strong> transferencia global <strong>de</strong> calor (U, el cual representa al<br />
facilidad con la cual el calor pasa a través <strong>de</strong> un muro, techumbre o ventana.).<br />
Otra solución es colocar un capa <strong>de</strong> material aislante al muro consi<strong>de</strong>rado. Se<br />
consi<strong>de</strong>ra un aislante térmico a todo material cuya conductividad térmica es menor a<br />
0,065 W/[m 2 K] (aprox). También pue<strong>de</strong> existir otra solución constructiva que es el <strong>de</strong><br />
comprar materiales resistentes, diseñados estructuralmente y térmicamente.<br />
30
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
CAPÍTULO II:<br />
“TRASPASO Y PROPAGACIÓN DEL CALOR.”<br />
31
2.1. Calor.<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
El calor es una forma <strong>de</strong> energía, que se obtiene como consecuencia <strong>de</strong> los<br />
movimientos incesantes <strong>de</strong> las moléculas, que entrechocan constantemente. Cuanto<br />
mayor es la energía cinética <strong>de</strong> las moléculas, mayor es la violencia <strong>de</strong>l choque, y el<br />
calor <strong>de</strong>sprendido. El calor se transmite <strong>de</strong> un cuerpo <strong>de</strong> mayor temperatura a otro<br />
<strong>de</strong> menor temperatura. Según el Sistema Internacional, el calor se mi<strong>de</strong> en J (joule).<br />
El calor, por estar asociada a la energía <strong>de</strong> las moléculas, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> su número<br />
y por lo tanto, <strong>de</strong> la masa <strong>de</strong> su cuerpo. Un cuerpo <strong>de</strong> gran masa pue<strong>de</strong> contener<br />
gran cantidad <strong>de</strong> calor; eso significa que para elevar su temperatura necesita mucho<br />
calor, fluyendo naturalmente <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> cierta temperatura a un suministro <strong>de</strong><br />
temperatura menor.<br />
A menudo se suele confundir el concepto <strong>de</strong> calor con el <strong>de</strong> temperatura, pero en<br />
la realidad ambos son completamente distintos, pues la temperatura es la medida <strong>de</strong>l<br />
nivel energético almacenado y el calor se refiere a una forma <strong>de</strong> energía que pue<strong>de</strong><br />
realizar trabajo (<strong>de</strong> ahí que la unidad <strong>de</strong> medida <strong>de</strong>l calor sea el J).<br />
Cuando se expresa la cantidad <strong>de</strong> calor por unidad <strong>de</strong> tiempo, se está hablando<br />
<strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong> Potencia Mecánica, <strong>de</strong>nominada Watt (W).<br />
La variación <strong>de</strong> calor en los cuerpos se pue<strong>de</strong> producir por:<br />
a) Variación <strong>de</strong> temperatura (medida en grados)<br />
b) Variación <strong>de</strong> volumen (medida en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> volumen)<br />
c) Variación <strong>de</strong> coloración (medida en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> luminosidad) etc.<br />
Existen diferentes formas <strong>de</strong> producir calor, siendo la más importante la luz <strong>de</strong>l<br />
sol. También cabe mencionar las reacciones químicas, el paso <strong>de</strong> corriente eléctrica,<br />
la combustión <strong>de</strong> algún elemento y en general por cualquier cam<strong>bio</strong> <strong>de</strong> energía.<br />
32
2.2. Temperatura.<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
La temperatura es la medida <strong>de</strong>l nivel energético almacenado por un cuerpo. Si<br />
este cuerpo tuviera sus moléculas en un estado <strong>de</strong> total reposo, la temperatura sería<br />
la <strong>de</strong>l cero absoluto, que se <strong>de</strong>fine como el 0 kelvin. La escala Kelvin es una escala<br />
<strong>de</strong> temperaturas absolutas, pero existen escalas relativas, como la escala Celsius o<br />
Fahrenheit.<br />
En este caso, la temperatura se compara con un patrón arbitrariamente elegido.<br />
Cuando se utiliza la escala Celsius, se <strong>de</strong>fine arbitrariamente el 0 ºC como la<br />
temperatura <strong>de</strong>l agua en equilibrio en su estado sólido y líquido, a una presión <strong>de</strong> un<br />
bar. Se toma como 100 ºC la temperatura <strong>de</strong>l agua en ebullición a la misma presión.<br />
2.3. Calor Específico y Capacidad Calorífica.<br />
El Calor Específico o la capacidad térmica específica <strong>de</strong> una sustancia es la<br />
cantidad <strong>de</strong> calor requerida para aumentar en un grado kelvin la temperatura <strong>de</strong> 1 kg<br />
<strong>de</strong> esta sustancia. Se mi<strong>de</strong> en J/ [kg K]. Su sigla es cp. El calor específico <strong>de</strong>l agua es<br />
<strong>de</strong> 4187 J/[kg K].<br />
La Capacidad Calorífica o la capacidad térmica <strong>de</strong> un sistema es igual al producto<br />
<strong>de</strong> su masa por su calor específico: se <strong>de</strong>signa como C, y su unidad <strong>de</strong> medida es<br />
J/K<br />
2.4. Flujo Térmico (φ).<br />
La norma NCh 849.Of87, lo <strong>de</strong>fine como la cantidad <strong>de</strong> calor transferida a un<br />
sistema, o <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un sistema, dividida por el tiempo. Su unidad <strong>de</strong> medida es el W.<br />
33
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
El flujo térmico se conoce generalmente como flujo <strong>de</strong> calor y se expresa en J/s.<br />
El calor se transmite <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> una cuerpo a la superficie posterior<br />
mediante cuatro procesos:<br />
• Por convección libre, que se <strong>de</strong>be al movimiento natural <strong>de</strong>l aire en<br />
contacto con las superficies, a causa <strong>de</strong> los cam<strong>bio</strong>s <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad. Las<br />
diferencias <strong>de</strong> temperatura provocan diferentes masas específicas, las que<br />
engendran los movimientos <strong>de</strong>l flujo que tien<strong>de</strong> a mezclar las zonas<br />
calientes y frías. La convección libre es importante sólo cuando los efectos<br />
<strong>de</strong> la convección forzada son pequeños. El efecto <strong>de</strong> la convección libre es<br />
distinto si se trata <strong>de</strong> una pared vertical o <strong>de</strong> una horizontal y si la<br />
superficie caliente está abajo o arriba.<br />
• Por convección forzada, que se <strong>de</strong>be a los movimientos <strong>de</strong> convección<br />
provocados, por acción <strong>de</strong>l viento u otras corrientes <strong>de</strong> aire. La convección<br />
forzada, incluso a velocida<strong>de</strong>s bajas <strong>de</strong>l aire, entrega valores significativos.<br />
Se tiene que tomar en consi<strong>de</strong>ración que en las superficies lisas la<br />
convección forzada es menor que en las superficies rugosas.<br />
• Por radiación, que es el calor o frío emitido por los cuerpos dotados <strong>de</strong><br />
cierta temperatura y <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> fundamentalmente <strong>de</strong> la emisividad <strong>de</strong> la<br />
superficie. Una superficie, sólo es capaz <strong>de</strong> absorber una fracción <strong>de</strong>l calor<br />
que inci<strong>de</strong> sobre ella (elevando su temperatura), el resto es reflejado. La<br />
fracción absorbida <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la naturaleza <strong>de</strong>l cuerpo y <strong>de</strong> la longitud <strong>de</strong><br />
onda <strong>de</strong> la radiación recibida.<br />
• Por conducción, el calor se propaga a través <strong>de</strong> todos los cuerpos sólidos<br />
o líquidos <strong>de</strong> molécula a molécula, suponiendo que éstas últimas están<br />
inmóviles.<br />
34
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
2.5. Métodos <strong>de</strong> Transferencia <strong>de</strong> Calor.<br />
Para que se transfiera energía <strong>de</strong> un lugar a otro, <strong>de</strong>be existir una diferencia <strong>de</strong><br />
temperatura entre dos elementos. Este gradiente <strong>de</strong> temperatura genera un proceso<br />
inevitable, llamado transferencia <strong>de</strong> calor, que va <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el cuerpo con mayor<br />
temperatura al cuerpo <strong>de</strong> menor temperatura. Lo que está en tránsito, entre los<br />
cuerpos, se llama calor, el cual <strong>de</strong>jará <strong>de</strong> circular hasta el punto en que se produzca<br />
el equilibrio térmico.<br />
En resumen la transferencia <strong>de</strong> calor, pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>finirse como la transmisión <strong>de</strong><br />
energía <strong>de</strong> una región a otra, por la diferencia <strong>de</strong> temperatura que exista entre ellas.<br />
(1)):<br />
La propagación <strong>de</strong> calor se produce <strong>de</strong> tres formas diferentes que son (ver fig.<br />
• Conducción<br />
• Radiación<br />
• Convección<br />
fig. (1): Formas <strong>de</strong> propagación <strong>de</strong>l calor en la vivienda.<br />
De estos 3 modos, solo los dos primeros, vale <strong>de</strong>cir, conducción y radiación,<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n netamente <strong>de</strong> la diferencia <strong>de</strong> temperatura para que ocurran. El tercero, la<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
convección, no se apega estrictamente a la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> transferencia <strong>de</strong> calor, ya<br />
que, para que se produzcan, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> a<strong>de</strong>más, <strong>de</strong>l transporte mecánico <strong>de</strong> masa.<br />
Sin embargo, <strong>de</strong>bido a que en la convección también se genera transmisión <strong>de</strong><br />
energía, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> sectores <strong>de</strong> mas alta temperatura a regiones <strong>de</strong> temperaturas mas<br />
bajas, en dirección <strong>de</strong> un gradiente <strong>de</strong> temperatura, se acepta el término <strong>de</strong><br />
transferencia <strong>de</strong> calor por convección.<br />
En los materiales <strong>de</strong> <strong>construcción</strong>, la transferencia <strong>de</strong> calor es consi<strong>de</strong>rada como<br />
conducción pura, pero como es casi imposible encontrar un material que sea<br />
totalmente homogéneo, los cam<strong>bio</strong>s <strong>de</strong> calor se producen también en forma <strong>de</strong><br />
radiación y convección. Es <strong>de</strong>cir, como todos los materiales son porosos, unos más<br />
que otros, y estos poros están llenos <strong>de</strong> aire, ocurre transferencia <strong>de</strong> calor por<br />
radiación y convección, y a la vez como son partículas cerradas se produce<br />
conducción.<br />
2.5.1. Conducción.<br />
Es un proceso <strong>de</strong> transferencia <strong>de</strong> calor que se produce <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un medio, ya<br />
sea sólido, líquido o gaseoso, o en otros medios diferentes, al estar en contacto físico<br />
directo.<br />
En este caso, la energía se traslada por contacto molecular directo, sin que se<br />
origine un <strong>de</strong>splazamiento molecular consi<strong>de</strong>rable. El principio que rige la conducción<br />
tiene su explicación en un ejemplo bastante simple; si se calienta la punta <strong>de</strong> una<br />
varilla metálica utilizando una fuente <strong>de</strong> calor, las moléculas que componen la varilla<br />
y que estén en contacto directo con la fuente experimentaran un aumento en su<br />
velocidad <strong>de</strong> agitación, como consecuencia estas moléculas chocarán con las<br />
aledañas, propagando esta agitación, con el consiguiente aumento <strong>de</strong> la temperatura<br />
<strong>de</strong> la varilla y la transmisión <strong>de</strong>l calor a través <strong>de</strong>l material. En consecuencia, a mayor<br />
36
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
<strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>l material o elemento en don<strong>de</strong> fluya el calor, con mayor velocidad será<br />
la transmisión a través <strong>de</strong> este.<br />
La conducción, es el único mecanismo por el cual pue<strong>de</strong> fluir calor en sólidos<br />
opacos, ya que estos tien<strong>de</strong>n a captar calor y almacenarlo.<br />
La conducción es también importante en los fluidos, a pesar <strong>de</strong> que en los medios<br />
no sólidos, está generalmente combinada con la convección, y en algunos casos,<br />
también con la radiación.<br />
2.5.2. Radiación.<br />
Es el proceso mediante el cual el flujo calórico, que va <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un cuerpo <strong>de</strong><br />
temperatura mas alta a otro cuerpo <strong>de</strong> temperatura mas baja, atraviesa el espacio<br />
por el que están separados los cuerpos, incluso pue<strong>de</strong> ser el vacío.<br />
Generalmente, el término radiación, se aplica a todas las clases <strong>de</strong> fenómenos <strong>de</strong><br />
ondas electromagnéticas. Sin embargo, en este seminario se requiere conocer solo<br />
los fenómenos referidos a transferencia <strong>de</strong> calor originados por la temperatura,<br />
mediante la cual se genera un transporte <strong>de</strong> energía a través <strong>de</strong> un medio<br />
transparente o espacio. A la energía trasmitida <strong>de</strong> esta manera, se le conoce como<br />
calor radiante.<br />
2.5.3. Convección.<br />
La transmisión <strong>de</strong> energía por convección, es un proceso que se genera por la<br />
acción combinada <strong>de</strong> conducción <strong>de</strong> calor, almacenamiento <strong>de</strong> energía y movimiento<br />
<strong>de</strong> mezcla. Se manifiesta principalmente entre una superficie sólida y un fluido<br />
(líquido o gas).<br />
37
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
La convección se produce <strong>de</strong> la siguiente forma, primero el calor fluye por<br />
conducción <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la superficie hasta las partículas adyacentes <strong>de</strong>l fluido. La energía<br />
así transferida incrementa la temperatura y la energía interna <strong>de</strong> esas partículas <strong>de</strong>l<br />
fluido (la energía interna se <strong>de</strong>fine como la energía que posee un elemento <strong>de</strong><br />
materia <strong>de</strong>bido a la velocidad y a la posición relativa <strong>de</strong> las moléculas). Entonces, las<br />
partículas <strong>de</strong>l fluido se moverán hacia una región <strong>de</strong>l fluido con temperatura mas<br />
baja, don<strong>de</strong> se mezclarán y transferirán una parte <strong>de</strong> su energía a otras partículas<br />
<strong>de</strong>l mismo fluido. En resumen, la energía es almacenada en las partículas <strong>de</strong>l fluido y<br />
transportada como resultado <strong>de</strong>l movimiento <strong>de</strong> la masa.<br />
El flujo <strong>de</strong> calor por convección, se clasifica <strong>de</strong> acuerdo a la forma <strong>de</strong> inducir el<br />
flujo, la cual pue<strong>de</strong> ser por convección libre o por convección forzada.<br />
La convección libre o natural, es la que se produce cuando el movimiento <strong>de</strong><br />
mezclado tiene lugar únicamente como resultado <strong>de</strong> la diferencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s<br />
causadas por los gradientes <strong>de</strong> temperatura.<br />
La convección forzada se genera cuando el movimiento <strong>de</strong> mezclado es inducido<br />
por algún agente externo, como por ejemplo: una motobomba o un agitador.<br />
La eficiencia <strong>de</strong> la transferencia <strong>de</strong> calor por convección <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> básicamente<br />
<strong>de</strong>l movimiento <strong>de</strong> mezclado <strong>de</strong>l fluido, como consecuencia, un estudio <strong>de</strong> la<br />
transferencia <strong>de</strong> calor por convección se basa en el conocimiento <strong>de</strong> las<br />
características <strong>de</strong>l flujo.<br />
38
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
CAPÍTULO III:<br />
“CLASIFICACIÓN DE LADRILLOS CERÁMICOS Y<br />
REQUISITOS GENERALES.”<br />
39
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Atendiendo a sus propieda<strong>de</strong>s físicas y mecánicas, la norma NCh 169.Of2001,<br />
establece que los ladrillos cerámicos se clasifican en clases y grados.<br />
Adicionalmente, las características asociadas a forma y terminación <strong>de</strong>l ladrillo<br />
cerámico dan origen a una clasificación según uso<br />
3.1. Clasificación por Clases (1) .<br />
3.1.1. Ladrillos Macizos Hechos a Máquina.<br />
Unida<strong>de</strong>s macizas sin perforaciones ni huecos. Se simbolizan o abrevian usando<br />
MqM.<br />
3.1.2. Ladrillos Perforados Hechos a Máquina.<br />
Son unida<strong>de</strong>s que poseen perforaciones y huecos, regularmente distribuidos,<br />
cuyo volumen es mayor o igual al 50% <strong>de</strong>l volumen bruto o total. Se simbolizan o<br />
abrevian usando MqP.<br />
3.1.3. Ladrillos Huecos Hechos a Máquina.<br />
Unida<strong>de</strong>s que poseen huecos y perforaciones, regularmente distribuidos, cuyo<br />
volumen es mayor o igual al 50% <strong>de</strong>l volumen bruto total.<br />
(1) Instituto Nacional <strong>de</strong> Normalización, NCh 169.Of2001<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
3.2. Clasificación por Grados.<br />
3.2.1. Grado 1.<br />
De <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> esta clasificación están los ladrillos macizos hechos a máquina, los<br />
ladrillos perforados hechos a máquina y los ladrillos huecos hechos a máquina.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong>ben cumplir con algunos requisitos mecánicos a la compresión,<br />
absorción <strong>de</strong> agua y adherencia. Para esto se presenta la siguiente tabla resumen:<br />
tabla Nº 2: Requisitos Mecánicos<br />
Requisitos Mecánicos<br />
MqM<br />
Grado 1<br />
MqP MqH<br />
Resistencia a la Compresión Mpa 15 15 15<br />
Absorción <strong>de</strong> Agua (máximo) % 14 14 14<br />
Adherencia Mínima (área neta) MPa 0,4 0,4 0,4<br />
Fuente: Instituto Nacional <strong>de</strong> Normalización, NCh 169.Of2001<br />
Son <strong>de</strong> resistencia y durabilidad alta. En general se consi<strong>de</strong>ran aptos para un<br />
buen <strong>de</strong>sempeño en condiciones <strong>de</strong> servicio extremas.<br />
3.2.2. Grado 2.<br />
De <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> esta clasificación están, los ladrillos perforados hechos a máquina y<br />
los ladrillos huecos hechos a máquina.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong>ben cumplir con algunos requisitos mecánicos a la compresión,<br />
absorción <strong>de</strong> agua y adherencia. Para esto se presenta la siguiente tabla resumen:<br />
tabla Nº 3: Requisitos Mecánicos<br />
Requisitos Mecánicos<br />
Grado 2<br />
MqP MqH<br />
41
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Resistencia a la Compresión Mpa 11 11<br />
Absorción <strong>de</strong> Agua (máximo) % 16 16<br />
Adherencia Mínima (área neta) MPa 0,35 0,35<br />
Fuente: Instituto Nacional <strong>de</strong><br />
Normalización, NCh 169.Of2001<br />
Son <strong>de</strong> resistencias y durabilidad mo<strong>de</strong>rada. En general se consi<strong>de</strong>ran aptos para<br />
un <strong>de</strong>sempeño a<strong>de</strong>cuado en condiciones normales.<br />
3.2.3. Grado 3.<br />
De <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> esta clasificación están los ladrillos perforados hechos a máquina y<br />
los ladrillos huecos hechos a máquina.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong>ben cumplir con algunos requisitos mecánicos a la compresión,<br />
absorción <strong>de</strong> agua y adherencia. Para esto se presenta la siguiente tabla resumen:<br />
169.Of2001<br />
tabla Nº 4: Requisitos Mecánicos<br />
Requisitos Mecánicos<br />
Grado 3<br />
MqP MqH<br />
Resistencia a la Compresión Mpa 5 5<br />
Absorción <strong>de</strong> Agua (máximo) % 18 18<br />
Adherencia Mínima (área neta) MPa 0,30 0,25<br />
Fuente: Instituto Nacional <strong>de</strong> Normalización, NCh<br />
Son <strong>de</strong> resistencias y durabilidad regular. En general, se consi<strong>de</strong>ran aptos para<br />
un <strong>de</strong>sempeño aceptable en condiciones <strong>de</strong> servicio normales a poco exigidas.<br />
3.3. Clasificación por Usos.<br />
3.3.1. Cara Vista (V).<br />
42
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Se refiere a la cara o superficie <strong>de</strong>l ladrillo que quedará expuesta a la intemperie,<br />
sin recibir revestimiento, excepto pintura.<br />
3.3.2. Cara Revestida (NV).<br />
Son aquellos caras <strong>de</strong>l ladrillo, que se encuentra cubierta, apoyada o protegida<br />
<strong>de</strong>l ambiente o entorno.<br />
3.4. Requisitos <strong>de</strong> Forma y Terminación<br />
Los requisitos <strong>de</strong> forma, se comprueban utilizando los siguientes procedimientos:<br />
tabla Nº 5: Requisitos <strong>de</strong> Forma y Terminación<br />
Requisitos<br />
Fisura Superficial<br />
Fisura Pasada<br />
Desconchamiento<br />
Tipo <strong>de</strong> ladrillo según el uso<br />
V NV<br />
La fisura superficial se limita en longitud a<br />
no más <strong>de</strong> 1/· <strong>de</strong> la dimensión <strong>de</strong> la cara<br />
respecto a la dirección <strong>de</strong> la fisura. En los<br />
cabezales se acepta la existencia <strong>de</strong><br />
fisuras superficiales sin importar longitud.<br />
No se acepta en caras mayores. Se<br />
acepta a lo más una fisura pasada en<br />
alguno <strong>de</strong> los cabezales.<br />
Se acepta la existencia <strong>de</strong> alo más un<br />
<strong>de</strong>sconchamiento superficial y, siempre<br />
que su diámetro no supere los 10 mm.<br />
Se acepta en cualquier cara sin importar<br />
su longitud.<br />
Se acepta una fisura pasada en<br />
cualquiera <strong>de</strong> sus caras.<br />
Se acepta hasta un <strong>de</strong>sconchamiento por<br />
cara, limitando también su diámetro a 10<br />
mm como máximo.<br />
Eflorescencia<br />
Se acepta presencia <strong>de</strong> eflorescencias, <strong>de</strong> fácil remoción, cuya extensión se limita por<br />
acuerdo entre las partes.<br />
Tolerancias <strong>de</strong> Planeidad ± 4 mm<br />
43
Tolerancias Dimensional.<br />
-Largo<br />
-Ancho<br />
-Alto<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
± 5 mm<br />
± 3 mm<br />
± 3 mm<br />
Fuente: Instituto Nacional <strong>de</strong> Normalización,<br />
NCh 169.Of2001<br />
Con respecto a los requisitos <strong>de</strong> apariencia o terminación <strong>de</strong> los ladrillos<br />
cerámicos, según se trate <strong>de</strong> ladrillos cara vista (V) o ladrillos para ser revestidos<br />
(NV) , son los siguientes:<br />
• Fisuras: se distinguen dos tipos <strong>de</strong> fisuras <strong>de</strong> común ocurrencia en los<br />
ladrillos cerámicos, que se limitan <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l uso <strong>de</strong>l ladrillo:<br />
- Fisura superficial: las cuales pue<strong>de</strong>n darse en ladrillos para ser<br />
revestidos (NV), sin importar su longitud. En los ladrillos cerámicos<br />
cara vista (V) la fisura superficial se limita en longitud a no más <strong>de</strong><br />
1/· <strong>de</strong> la dimensión <strong>de</strong> la cara con respecto a la dirección <strong>de</strong> la<br />
fisura. En las caras menores o cabezales <strong>de</strong>l ladrillo, se acepta la<br />
existencia <strong>de</strong> fisuras superficiales sin importar su longitud.<br />
- Fisura pasada: no se acepta la existencia <strong>de</strong> fisura superficial en las<br />
caras mayores <strong>de</strong> los ladrillos cerámicos cara vista (V), solo en<br />
alguno <strong>de</strong> sus cabezales. En los ladrillo cerámicos para ser<br />
revestidos (NV), se acepta la existencia <strong>de</strong> una fisura pasada en<br />
cualquiera <strong>de</strong> sus caras.<br />
• Desconchamiento: se acepta la existencia <strong>de</strong> a lo más un<br />
<strong>de</strong>sconchamiento superficial, y siempre que su diámetro no supere los 10<br />
mm. En ladrillos cerámicos para ser revestidos (NV), se acepta hasta un<br />
<strong>de</strong>sconchamiento por cara, limitando también su diámetro a 10 mm.<br />
44
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
• Eflorescencia: se acepta la presencia <strong>de</strong> eflorescencia en alas caras <strong>de</strong> los<br />
ladrillos cerámicos (V y NV), <strong>de</strong> fácil remoción, cuya extensión se limita por<br />
acuerdo entre las partes.<br />
• Saltaduras: solo se acepta en los ladrillos cerámicos (V), y son saltaduras<br />
cuya presencia no afecte la apariencia <strong>de</strong> las caras vistas.<br />
3.5. Requisitos Geométricos.<br />
Para los ladrillos cerámicos <strong>de</strong> uso estructural en albañilería armada, se<br />
establecen los siguientes requisitos:<br />
• El área neta <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s perforadas o con huecos <strong>de</strong>be ser mayor o<br />
igual al 50% <strong>de</strong>l área bruta.<br />
• El área <strong>de</strong> los huecos <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s don<strong>de</strong> se acepta colocar armadura<br />
<strong>de</strong> ser mayor o igual a 32 cm 2 , y su dimensión mínima <strong>de</strong>be ser <strong>de</strong> 5 cm.<br />
• El espesor mínimo <strong>de</strong> cáscaras simples <strong>de</strong>be ser <strong>de</strong> 19 mm. En el caso <strong>de</strong><br />
unida<strong>de</strong>s con cáscara compuesta, el espesor mínimo <strong>de</strong> la cáscara <strong>de</strong>be<br />
ser <strong>de</strong> 38 mm.<br />
• En cáscaras compuestas, con porcentaje <strong>de</strong> huecos que no exceda al<br />
35%, y cuyos huecos sean <strong>de</strong> área igual o menor a 6,5 cm 2 , el espesor<br />
mínimo <strong>de</strong> los tabiques longitudinales y transversales que conformen la<br />
cáscara, <strong>de</strong>be ser <strong>de</strong> 10 mm.<br />
• En cáscaras compuestas cuyos huecos sean <strong>de</strong> área superior a 6,5 cm 2<br />
los espesores <strong>de</strong> los tabiques longitudinales y transversales <strong>de</strong>ben ser<br />
mayores o iguales a 13 mm, siempre que las dimensiones <strong>de</strong> los huecos<br />
45
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
<strong>de</strong> la cáscara no excedan a 16 mm en el sentido <strong>de</strong>l espesor <strong>de</strong> la cáscara<br />
ni a 127 mm en su longitud.<br />
• El espeso <strong>de</strong> tabiques ubicado fuera <strong>de</strong> la cáscara compuesta <strong>de</strong> la unidad<br />
<strong>de</strong>be ser mayor o igual a 13 mm. Este requisito se pue<strong>de</strong> reducir a 10 mm<br />
para tabiques que separan un hueco <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 6,5 cm 2 <strong>de</strong> área <strong>de</strong> otro <strong>de</strong><br />
área inferior a 6,5 cm 2 , y a 6 mm para tabiques que separen huecos con<br />
áreas inferiores a 6,5 cm 2<br />
CAPÍTULO IV:<br />
“FABRICACIÓN DE LADRILLOS CERÁMICOS.”<br />
46
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
4.1. Materias Primas (1) .<br />
4.1.1. Yacimientos.<br />
Los materiales arcillosos <strong>de</strong>rivan <strong>de</strong> la <strong>de</strong>gradación originada en tiempos remotos<br />
<strong>de</strong> rocas madres que todavía hoy constituyen gran parte <strong>de</strong> la corteza terrestre.<br />
Los procesos más importantes <strong>de</strong> transformación <strong>de</strong> las rocas primarias se<br />
pue<strong>de</strong>n, en líneas generales, esquematizar como sigue:<br />
• Acciones <strong>de</strong> resquebrajamiento:<br />
o Enfriamiento <strong>de</strong> la corteza terrestre con formación <strong>de</strong> fracturas.<br />
o Levantamiento <strong>de</strong> la corteza terrestre y origen <strong>de</strong> relieves montañosos,<br />
seguidos <strong>de</strong> <strong>de</strong>rrumbamientos, que ha puesto en contacto con la<br />
atmósfera nuevas y más extendidas superficies.<br />
o Erosión <strong>de</strong>l agua y <strong>de</strong>l viento.<br />
o Subdivisiones más finas por abrasión y choque durante el transporte<br />
con agua y viento.<br />
o Acciones <strong>de</strong> transporte y <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong>bidas al agua y al viento, que han<br />
(1) Campos Luis, Seminario I, Caracterización <strong>de</strong> Propieda<strong>de</strong>s Térmicas e Hídricas <strong>de</strong> Ladrillos Cerámicos Locales.<br />
47
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
formado <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong> material <strong>de</strong> varias proce<strong>de</strong>ncias y han<br />
provocado:<br />
- Selección por dimensión y peso <strong>de</strong> las partículas.<br />
- Alternancias <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósitos caracterizados por partículas<br />
<strong>de</strong> mayor o menor dimensión, <strong>de</strong>bidas a periodos<br />
diversos, en los que el flujo <strong>de</strong>l agua y <strong>de</strong>l viento podía<br />
ser más rápido o más lento.<br />
- Mezcla <strong>de</strong> elementos diversos proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> rocas<br />
silicatadas con otros <strong>de</strong> diversos orígenes.<br />
• Transformaciones químicas:<br />
o Acciones químicas originarias, producidas ya en las rocas en estado<br />
fundido, favorecidas por las altas temperaturas y presiones.<br />
o Contacto <strong>de</strong> las superficies disgregadas con la atmósfera y el agua,<br />
con oxidación y alteración superficial en el tiempo.<br />
o Contacto entre sustancias diversas, favorecido por la fractura, el<br />
transporte y por la aumentada acción superficial <strong>de</strong> las partes más<br />
pequeñas, y por lo tanto la interacción entre varios elementos.<br />
Los procesos varios <strong>de</strong> transformación <strong>de</strong>scritos ahora no <strong>de</strong>ben enten<strong>de</strong>rse<br />
corno acciones separadas o sucesivas en el tiempo y en el espacio. Muchos <strong>de</strong><br />
éstos pue<strong>de</strong>n ser simultáneos y repetidos. Debemos señalar que la casualidad ha<br />
<strong>de</strong>sempeñado una función muy importante en la formación <strong>de</strong> los <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong><br />
materiales arcillosos.<br />
4.1.2. Composición Mineralógica <strong>de</strong> la Materia Prima.<br />
Una primera subdivisión <strong>de</strong> los componentes <strong>de</strong> la materia prima para la<br />
48
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
producción <strong>de</strong>l ladrillo es la siguiente:<br />
• Arcilla.<br />
• Esqueleto <strong>de</strong> material <strong>de</strong> dimensión granulométrica más gruesa, que en el<br />
proceso tecnológico <strong>de</strong> producción se comporta más o menos como inerte.<br />
• Impurezas <strong>de</strong> mayores dimensiones (arenas gruesas, rocas, fósiles, ma<strong>de</strong>ra,<br />
etc.).<br />
• Sustancias químicas diversas.<br />
4.1.2.1. Arcilla<br />
Las arcillas están constituidas por compuestos <strong>de</strong> sílice, alúmina y agua, las<br />
arcillas son responsables <strong>de</strong> las características típicas <strong>de</strong> los materiales para ladrillos,<br />
como la cohesión, la plasticidad, la trabajabilidad y la resistencia mecánica <strong>de</strong>l<br />
producto en seco y cocido.<br />
Se pue<strong>de</strong> hablar <strong>de</strong> acciones recíprocas <strong>de</strong> las arcillas con agua que, difícilmente<br />
se encuentran en otros materiales. Se caracterizan sustancialmente por:<br />
• Deformabilidad <strong>de</strong> un compuesto <strong>de</strong> agua y arcilla bajo la acción <strong>de</strong> una fuerza,<br />
con la posibilidad <strong>de</strong> asumir y mantener una forma cualquiera.<br />
• Endurecimiento y <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> una notable fuerza <strong>de</strong> cohesión <strong>de</strong>spués que se<br />
ha secado la pasta; la compacidad aumenta si aumenta la temperatura, hasta<br />
tomar una consistencia rocosa a 900-1000ºC aproximadamente;<br />
• Posibilidad <strong>de</strong> reversibilidad completa <strong>de</strong>l fenómeno <strong>de</strong> humectación <strong>de</strong> la pasta<br />
si la temperatura <strong>de</strong> tratamiento no ha superado los 400ºC aproximadamente.<br />
Los tipos <strong>de</strong> arcilla son numerosos y tienen muchos puntos en común y<br />
comportamientos análogos en presencia <strong>de</strong> agua, si bien cada uno <strong>de</strong> ellos en<br />
49
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
estado puro se diferencia <strong>de</strong> los otros principalmente por:<br />
• Asociación <strong>de</strong> elementos químicos <strong>de</strong> variada naturaleza.<br />
• Reparto granulométrico.<br />
Tanto la primera como la segunda condición son causas <strong>de</strong> diversos vínculos<br />
entre la arcilla y subdivi<strong>de</strong>n las arcillas en muchas familias <strong>de</strong> las que las más<br />
importantes son:<br />
• Caolinitas<br />
• Illitas (haloisitas, hidromicas, cloritas)<br />
• Montmorillonitas.<br />
A causa <strong>de</strong> la superposición <strong>de</strong> fenómenos <strong>de</strong> disgregación, <strong>de</strong> transporte y <strong>de</strong><br />
reacciones químicas es difícil encontrar tales tipos en la naturaleza en estado puro.<br />
En los materiales para ladrillos, la fracción propiamente arcillosa está<br />
constituida por mezclas <strong>de</strong> varias familias.<br />
Las arcillas se caracterizan por la suma finura <strong>de</strong> sus partículas, que no son<br />
nunca superiores a 20 micras y en su mayoría inferiores a 2 micras (1 micra<br />
correspon<strong>de</strong> a 1/ 1000 <strong>de</strong> milímetro).<br />
Para la fabricación <strong>de</strong> ladrillo, las cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> arcilla en el interior <strong>de</strong> la materia<br />
prima empleada pue<strong>de</strong>n variar (en la sola fracción granulométrica < 2 micras), <strong>de</strong>l 15<br />
al 45% en peso.<br />
La afinidad <strong>de</strong> las arcillas con el agua da lugar a un hinchamiento característico<br />
<strong>de</strong> las arcillas húmedas respecto a las arcillas secas. El agua envuelve las partículas<br />
<strong>de</strong> arcilla y se fija en su superficie distanciándolas, mientras permite su<br />
<strong>de</strong>splazamiento.<br />
El aumento <strong>de</strong> volumen <strong>de</strong>bido a la absorción <strong>de</strong> agua y la contracción que sigue<br />
a las pérdidas <strong>de</strong> agua, constituye un fenómeno que interesa notablemente en los<br />
procesos <strong>de</strong> producción <strong>de</strong>l ladrillo.<br />
El agua que sale <strong>de</strong> la arcilla a más <strong>de</strong> 180ºC, se llama "zeolítica"; la que <strong>de</strong>riva<br />
50
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
<strong>de</strong> los hidróxilos (OH) que forman parte <strong>de</strong>l retículo cristalino <strong>de</strong> las arcillas y sale<br />
entre 450 y 600ºC se <strong>de</strong>nomina "<strong>de</strong> cristalización".<br />
Las arcillas son el componente principal <strong>de</strong> la pasta con la cual se forma el<br />
ladrillo. Se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>finir las arcillas como compuestos <strong>de</strong> pequeñas laminillas.<br />
A lo largo <strong>de</strong>l tiempo la arcilla ha sido un material complicado, por su forma <strong>de</strong><br />
actuar, en el campo <strong>de</strong> la <strong>construcción</strong> y no lo es menos para las tradicionales y<br />
sofisticadas empresas <strong>de</strong> ladrillos, por lo cual es necesario, tener en cuenta las<br />
características y propieda<strong>de</strong>s que posee la arcilla que se usará en el proceso <strong>de</strong><br />
fabricación.<br />
Los expertos en materia <strong>de</strong> suelos, han clasificado a la arcilla en tres tipos, los<br />
cuales se caracterizan y se diferencian a partir <strong>de</strong>l tipo <strong>de</strong> material por el cual están<br />
compuestas.<br />
Así los minerales <strong>de</strong> las arcillas son, en esencia, silicatos hídricos <strong>de</strong> alúmina, y<br />
ocasionalmente, silicatos hídricos <strong>de</strong> magnesio o hierro. En general, se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cir<br />
que las arcillas son cristalinas, a pesar <strong>de</strong> ciertas excepciones. Las laminillas que se<br />
mencionaron anteriormente aparecen or<strong>de</strong>nados en dos formas o son <strong>de</strong> dos<br />
varieda<strong>de</strong>s:<br />
• Laminas <strong>de</strong> sílice (constituida por tetraedros), ver fig. (2).<br />
fig. (2): Láminas <strong>de</strong> sílice <strong>de</strong> los minerales <strong>de</strong> los grupos <strong>de</strong> arcilla.<br />
• Láminas <strong>de</strong> alúmina (constituida por octaedros), ver fig. (3).<br />
51
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (3): Láminas <strong>de</strong> alúmina <strong>de</strong> los minerales <strong>de</strong>l grupo <strong>de</strong> las arcillas.<br />
Con lo anterior, po<strong>de</strong>mos clasificar las arcillas en tres grupo principales, que son:<br />
• Caolinitas.<br />
• Montmorillonitas.<br />
• Illitas.<br />
Las Caolinitas, están compuestas por minerales formados por una combinación<br />
<strong>de</strong> una sola lámina <strong>de</strong> sílice y una sola <strong>de</strong> alúmina, combinación que se repite<br />
In<strong>de</strong>finidamente. Las arcillas formadas por las caolinitas son muy estables, por su<br />
estructura inexpandible, la que se opone a la entrada <strong>de</strong> agua a sus retículas,<br />
evitando por en<strong>de</strong> los efectos producidos por este elemento. Las caolinitas al estar<br />
húmedas son medianamente plásticas y tien<strong>de</strong>n a tener un coeficiente <strong>de</strong> fricción<br />
interna mayor que otros tipos <strong>de</strong> arcillas, lo que significa, que cuando las caolinitas<br />
se encuentran puras son inexpandibles, cuando se saturan (es conveniente aclarar<br />
que las arcillas en su estado natural raramente se encuentran solas o puras,<br />
generalmente van acompañadas con mas <strong>de</strong> un tipo, y los porcentajes <strong>de</strong><br />
combinación entre arcillas, <strong>de</strong>terminara las características finales <strong>de</strong>l Compuesto.).<br />
Las Montmorillonitas, se compone <strong>de</strong> Idénticas unida<strong>de</strong>s conjuntas formadas por<br />
una lámina octaédrica <strong>de</strong> alúmina entre dos láminas tetraédricas <strong>de</strong> sílice. La unión<br />
52
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
entre las láminas es abierta (fuerzas <strong>de</strong> Van <strong>de</strong>r. Waals), por así <strong>de</strong>cirlo, lo cual<br />
significa que la arcilla por este tipo <strong>de</strong> unión tiene un comportamiento inestable, mas<br />
aún en presencia <strong>de</strong> agua, a<strong>de</strong>más las moléculas <strong>de</strong> agua penetran con facilidad<br />
entre las láminas <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> arcilla, produciendo hinchamiento en el material.<br />
Así la arcilla ya hume<strong>de</strong>cida tiene una gran plasticidad y un bajo o coeficiente <strong>de</strong><br />
fricción interna, por lo cual, al estar sometida a un proceso <strong>de</strong> secado, a una arcilla<br />
montmorillonita saturada, se le producen agrietamientos producto <strong>de</strong> las gran<strong>de</strong>s<br />
contracciones que se generan entre sus moléculas.<br />
Las Illitas, poseen una unidad estructural es similar a la anterior, salvo pequeños<br />
cam<strong>bio</strong>s en la Composición química. Las illitas se componen <strong>de</strong> agregados, mientras<br />
que las montmorillonitas están compuestas por partículas muy finas Lo anterior<br />
permite a la illitas exponer una menor superficie a la atracción <strong>de</strong> agua, en<br />
comparación a la montmorillonita, por lo que las illitas son menos plásticas y tienen<br />
un coeficiente <strong>de</strong> fricción interna mayor que las montmorillonitas.<br />
4.1.2.2. Elementos <strong>de</strong> Granulometría Gruesa<br />
La materia prima <strong>de</strong> los ladrillos, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la arcilla, esta conformada por<br />
elementos <strong>de</strong> granulometría mas gruesa; entre es se encuentra:<br />
• Cuarzo.<br />
• Carbonato <strong>de</strong> calcio y magnesio.<br />
• Óxidos metálicos.<br />
• Fel<strong>de</strong>spatos.<br />
• Micas.<br />
El cuarzo, llamado también sílice libre, con fórmula química SiO2, comúnmente<br />
conocido como arena silícea. Los porcentajes en peso <strong>de</strong> este componente en las<br />
53
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
materias primas normales usadas en la fabricación <strong>de</strong>l ladrillo pue<strong>de</strong>n variar entre el<br />
15 y 30% aproximadamente. Su granulometría en la mayoría es superior a 20<br />
[micras] y pue<strong>de</strong> llegar a 200 [micras].<br />
El carbonato <strong>de</strong> calcio y magnesio. Normalmente, los carbonatos que se<br />
encuentran en los materiales arcillosos para el ladrillo están constituidos<br />
preferentemente por carbonato <strong>de</strong> calcio y en menor medida por el <strong>de</strong> magnesio.<br />
Los carbonatos <strong>de</strong> calcio y <strong>de</strong> magnesio, durante la cocción, se disocian y<br />
<strong>de</strong>spren<strong>de</strong>n anhídrido carbónico en la atmósfera gaseosa <strong>de</strong>l horno, mientras los<br />
respectivos óxidos permanecen en el interior <strong>de</strong>l producto y pue<strong>de</strong>n reaccionar con<br />
otras sustancias presentes. La disociación <strong>de</strong>l carbonato <strong>de</strong> calcio se verifica a más<br />
<strong>de</strong> 800 [ºC], la <strong>de</strong>l carbonato <strong>de</strong> magnesio a temperatura más baja<br />
(aproximadamente a 600 [ºC]) con notable absorción <strong>de</strong> calor.<br />
Por término medio, los porcentajes <strong>de</strong> carbonatos <strong>de</strong>l material arcilloso varían<br />
entre el 5 y 25%, ver fig. (4).<br />
fig.(4): Porcentaje <strong>de</strong> los componentes <strong>de</strong> los materiales arcillosos para ladrillos.<br />
Dentro <strong>de</strong> los Óxidos Metálicos, se excluyen los óxidos <strong>de</strong> Ca y Mg que ya se ha<br />
citado, los más comunes son el óxido férrico (Fe203) y ferroso (Fe0), que se<br />
54
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
encuentran en los materiales comunes para ladrillos en porcentajes variables hasta<br />
un máximo <strong>de</strong> aproximadamente el 10%. Otros óxidos (<strong>de</strong> sodio Na2O. <strong>de</strong> potasio<br />
K2O, etc.) están presentes en cantida<strong>de</strong>s mínimas y globalmente no alcanzan el 5%.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la forma libre, los óxidos <strong>de</strong>rivan <strong>de</strong> transformaciones en la fase <strong>de</strong><br />
cocción; si el potasio y el sodio se liberan <strong>de</strong> la materia prima durante la cocción,<br />
pue<strong>de</strong>n provocar graves inconvenientes.<br />
Los Fel<strong>de</strong>spatos, son compuestos <strong>de</strong> base silicio-aluminosa, presentes en la<br />
arcilla con granulometría finísima. Se comportan como inertes y sólo en cocción<br />
reaccionan con las partículas arcillosas, entrando a formar parte <strong>de</strong> la estructura<br />
cristalina <strong>de</strong>l material cocido.<br />
Las Micas, Son compuestos <strong>de</strong> estructura y composición bastante compleja,<br />
generalmente presentes en forma <strong>de</strong> láminas doradas y brillantes a simple vista. Las<br />
micas se comportan como inertes pero son responsables <strong>de</strong> la presencia <strong>de</strong> flúor en<br />
el material arcilloso.<br />
4.1.2.3. Impurezas y Sustancias Químicas Diversas<br />
Están formados por:<br />
• Sulfatos y sulfuros (piritas).<br />
• Compuestos Orgánicos.<br />
Dentro <strong>de</strong> los Sulfatos, tenemos sulfato <strong>de</strong> sodio (Na2SO4), <strong>de</strong> potasio (K2S04),<br />
<strong>de</strong> magnesio (MgSO4), <strong>de</strong> calcio (CaS04). La presencia <strong>de</strong> piritas en un material<br />
arcilloso pue<strong>de</strong> provocarla formación <strong>de</strong> sulfatos durante la cocción como<br />
eflorescencias, especialmente si está inicialmente presente un consi<strong>de</strong>rable<br />
contenido <strong>de</strong> carbonato <strong>de</strong> calcio.<br />
55
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Los Compuestos Orgánicos, están presentes en cantida<strong>de</strong>s apreciables en la<br />
capa superficial <strong>de</strong> los yacimientos, que en cam<strong>bio</strong> no <strong>de</strong>ben utilizarse, en el material<br />
para ladrillos el porcentaje <strong>de</strong> compuestos orgánicos es insignificante. Estos<br />
Compuestos disminuyen la porosidad <strong>de</strong>l material y provocan roturas más frecuentes<br />
en el secado.<br />
4.1.3. Composición Granulométrica <strong>de</strong> las Arcillas<br />
En la ver fig. (5), se indica el diagrama <strong>de</strong> Winkler; arriba se han indicado las<br />
subdivisiones que permiten establecer la utilización en función <strong>de</strong> la distribución<br />
granulométrica.<br />
El citado diagrama es una representación gráfica <strong>de</strong> las características<br />
granulométricas <strong>de</strong> una muestra. Supongamos que hemos realizado una prueba<br />
granulométrica y se ha obtenido la siguiente subdivisión:<br />
• Fracción inferior a 2 micras: 20 % en peso.<br />
• Fracción entre 2 y 20 micras: 23% en peso.<br />
• Fracción superior a 20 micras: 57 % en peso.<br />
En función <strong>de</strong> dos valores cualquiera <strong>de</strong> los citados es posible colocar en el<br />
diagrama <strong>de</strong> Winkler el punto representativo <strong>de</strong> la muestra.<br />
En la fig. (4) el punto representativo está indicado en función <strong>de</strong> los porcentajes<br />
<strong>de</strong> la fracción < 2 [micras] y <strong>de</strong> la fracción > 20 [micras].<br />
La fracción con dimensiones inferiores a 2 micras está constituida casi<br />
seguramente toda por arcillas propiamente dichas, <strong>de</strong> modo que ésta se convierte<br />
en un porcentaje característico <strong>de</strong> la materia prima y aporta por lo tanto<br />
informaciones prácticas acerca <strong>de</strong> la afinidad con el agua, la contracción <strong>de</strong> secado,<br />
56
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
la trabajabilidad, la resistencia mecánica, la mayor o menor compacidad y porosidad<br />
<strong>de</strong> la pasta.<br />
fig.(5): Diagrama <strong>de</strong> Winkler.<br />
4.1.4. Composición Química <strong>de</strong> las Arcillas.<br />
Se pue<strong>de</strong> observar las gran<strong>de</strong>s variaciones relativas a los porcentajes <strong>de</strong> sílice,<br />
alúmina, hierro, calcio, sodio, potasio, etc. que existen entre unas y otras. En efecto,<br />
mediante la sola clasificación química, la composición <strong>de</strong> la materia prima reviste un<br />
significado, por <strong>de</strong>cirlo así, abstracto, limitado a una lista <strong>de</strong> óxidos, que en realidad<br />
pue<strong>de</strong>n combinarse <strong>de</strong> distinto modo, para dar lugar a entida<strong>de</strong>s mineralógicas <strong>de</strong><br />
diversa y significativa importancia <strong>de</strong> comportamiento en la producción.<br />
El conocimiento <strong>de</strong> la composición química, pero en particular, los resultados <strong>de</strong><br />
los análisis químicos diferenciados en varias etapas <strong>de</strong>l proceso productivo, son muy<br />
importantes, al proporcionar informaciones, que a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> ser útiles para la<br />
investigación, resultan <strong>de</strong> gran interés práctico:<br />
• Influencia <strong>de</strong> los varios elementos en la resistencia mecánica (formación <strong>de</strong> fases<br />
líquidas <strong>de</strong> reestructuración interna, por efecto <strong>de</strong> óxidos <strong>de</strong> sodio, potasio,<br />
calcio, hierro).<br />
57
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
• Influencia en el comportamiento a varias temperaturas (pérdida <strong>de</strong> sustancias<br />
durante las fases <strong>de</strong> precalentamiento y cocción).<br />
• Posibilidad <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> eflorescencias.<br />
• Cantidad y tipo <strong>de</strong> elementos nocivos, que se liberan en la fase <strong>de</strong> cocción y que<br />
son la causa <strong>de</strong> contaminaciones o <strong>de</strong> eventuales corrosiones en las estructuras<br />
<strong>de</strong>l horno e indirectamente también <strong>de</strong>l seca<strong>de</strong>ro.<br />
4.2. Proceso <strong>de</strong> Fabricación <strong>de</strong>l Ladrillo Cerámico (1) .<br />
El proceso <strong>de</strong> fabricación <strong>de</strong>l ladrillo, hecho a máquina, se pue<strong>de</strong> resumir en<br />
forma general en tres gran<strong>de</strong>s etapas:<br />
• Molienda.<br />
• Corte.<br />
• Cocción.<br />
Dentro <strong>de</strong> estas etapas encontramos los diversos subprocesos que conforman<br />
todo el ciclo <strong>de</strong> fabricación <strong>de</strong>l ladrillo. En la fig. (6), aparece esquematizado el<br />
proceso <strong>de</strong> fabricación.<br />
(1) Catálogo <strong>de</strong> Productos y Fabricación, Industrias Princesa S.A, año 2000,<br />
58
4.2.1. Molienda.<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig.(6):Esquema <strong>de</strong>l proceso <strong>de</strong> fabricación <strong>de</strong>l ladrillo<br />
4.2.1.1. Acopio Materias Primas.<br />
Se extrae una arcilla con características especiales <strong>de</strong> plasticidad <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los<br />
yacimientos.<br />
Una vez, extraído dicho material, es acopiado y se <strong>de</strong>ja reposar durante dos<br />
meses aproximadamente, hasta lograr un grado <strong>de</strong> humedad y homogeneidad<br />
<strong>de</strong>terminados para el proceso productivo.<br />
4.2.1.2. Dosificación.<br />
Para esta etapa se utiliza un Cajón Dosificador el cual es un recipiente metálico<br />
que <strong>de</strong>ja caer poco a poco los terrones <strong>de</strong> arcilla hacia una cinta transportadora que<br />
los introducirá a la siguiente etapa <strong>de</strong> molido.<br />
4.2.1.3. Molienda.<br />
Una correa transportadora lleva las materias primas <strong>de</strong> los Cajones Dosificadores<br />
hacia el Molino. Este se encarga <strong>de</strong> moler el material así como <strong>de</strong> agregarle agua,<br />
con el fin <strong>de</strong> conseguir la mezcla húmeda, y la homogeneización necesaria.<br />
Esta máquina está compuesta por un gran recipiente, el cual contiene el material<br />
y don<strong>de</strong> dos ruedas giran constantemente, aprisionando los terrones <strong>de</strong> arcilla contra<br />
59
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
el fondo, el cual esta compuesto por un sistema <strong>de</strong> parrillas perforadas que hacen <strong>de</strong><br />
cedazo, impidiendo el paso <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s terrones hacia la etapa siguiente.<br />
4.2.1.4. Laminación.<br />
Existen dos laminadores los cuales son los encargados <strong>de</strong> reducir aún más la<br />
granulometría <strong>de</strong>l material.<br />
El Laminador es una máquina accionada por un motor eléctrico, el cual mueve<br />
dos rodillos, los que giran en sentido contrario, por entre los cuales va pasando la<br />
arcilla. La tarea <strong>de</strong>termina que no existan terrones ni partículas mayores a 1 mm <strong>de</strong><br />
diámetro.<br />
Nuevamente, el material con una granulometría más fina y consistencia<br />
homogénea, cae a una cinta transportadora la cual lo conduce a la siguiente etapa.<br />
4.2.1.5. Homogenización <strong>de</strong> la Pasta.<br />
Para lograr la homogenización <strong>de</strong> la pasta <strong>de</strong> arcilla, se vierte el material en silos,<br />
<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los cuales permanecerá en reposo un mínimo <strong>de</strong> 24 horas, hasta un<br />
máximo <strong>de</strong> 48 horas.<br />
La permanencia <strong>de</strong> la pasta en estos recipientes es fundamental, ya que permite<br />
lograr la correcta homogenización <strong>de</strong> sus componentes, consistencia y humedad,<br />
esto se logra mediante simple <strong>de</strong>cantación <strong>de</strong>l material, producto <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong>l<br />
mismo, la gravedad y la forma <strong>de</strong>l silo o recipiente.<br />
4.2.2. Corte.<br />
4.2.2.1. Prensado.<br />
60
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Cada Silo alimenta una prensa, <strong>de</strong> modo que existen dos líneas in<strong>de</strong>pendientes<br />
<strong>de</strong> trabajo, que permiten, en el eventual caso <strong>de</strong> falla <strong>de</strong> una <strong>de</strong> ellas, realizar la<br />
mantención a<strong>de</strong>cuada sin tener que paralizar la producción <strong>de</strong> la fábrica.<br />
En cada prensa, el material cae a un amasador que alimenta una cámara <strong>de</strong><br />
vacío don<strong>de</strong> se elimina el aire retenido en la masa, logrando una máxima cohesión<br />
entre partículas. De esta cámara, el material cae a la Prensa o Extrusadora<br />
propiamente dicha, don<strong>de</strong> un sinfín metálico comprime la masa por una matriz o<br />
mol<strong>de</strong>, la cual tiene el diseño <strong>de</strong>l futuro ladrillo, en forma <strong>de</strong> masa sin fin la cual será<br />
cortada.<br />
Las matrices son intercambiables, lo cual permite hacer diferentes diseños <strong>de</strong><br />
ladrillos, y se cambian <strong>de</strong> acuerdo a los pedidos existentes, así como el stock que se<br />
dispone, existiendo una variedad <strong>de</strong> diseños y tamaños para diferentes usos.<br />
4.2.2.2. Cortes<br />
El sistema <strong>de</strong> corte consiste en parrillas <strong>de</strong> alambres acerados, cuya distancia<br />
entre sí <strong>de</strong>terminará la altura <strong>de</strong>l ladrillo. Un operario vigila constantemente el<br />
proceso, eliminando cualquier ladrillo que haya quedado mal cortado. A<strong>de</strong>más, los<br />
alambres suelen romperse, <strong>de</strong>biendo <strong>de</strong>tenerse la línea <strong>de</strong> producción para ser<br />
reemplazados, no causando esto un retraso fundamental, pues este proceso no es el<br />
crítico, ya que, incluso a veces se mantiene <strong>de</strong>tenida una <strong>de</strong> las dos líneas, en<br />
espera <strong>de</strong>l avance en los procesos siguientes.<br />
4.2.2.3. Secado.<br />
61
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Esta consiste en un espacio cerrado, con dos puertas <strong>de</strong> entradas por un<br />
extremo, y dos <strong>de</strong> salida por otro, que se abren y se cierran a medida que entran los<br />
módulos con ban<strong>de</strong>jas <strong>de</strong> ladrillos "en ver<strong>de</strong>" (recién cortados). Estos van quedando<br />
unos al lado <strong>de</strong> otros, los que avanzan a una velocidad <strong>de</strong>terminada <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la<br />
cámara <strong>de</strong> secado, cuyo fin es reducir en forma gradual el contenido <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong><br />
los ladrillos, <strong>de</strong> manera que no se produzcan fisuras o grietas.<br />
Para este proceso es necesario que las ban<strong>de</strong>jas permanezcan <strong>de</strong> 48 a 60 horas<br />
en la secadora, para posteriormente ser conducidas a la cocción.<br />
4.2.3. Cocción.<br />
4.2.3.1. Apilado.<br />
Una vez que salen los ladrillos <strong>de</strong> las ban<strong>de</strong>jas <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> secado, estos<br />
son apilados sobre carros o plataformas que se trasladarán al horno. Esto se hace<br />
una vez que el ladrillo cuenta con un 2% a 3% <strong>de</strong> humedad y ha alcanzado una<br />
resistencia suficiente para ser apilado.<br />
4.2.3.2. Cocción.<br />
El horno es un gran túnel, por el cual transitan los carros cargados con paquetes<br />
<strong>de</strong> ladrillos, a un ritmo y velocidad <strong>de</strong>terminados por los empujes y curvas <strong>de</strong> calor<br />
prefijadas.<br />
Des<strong>de</strong> que un carro entra en el horno, hasta que sale, han transcurrido 24 horas.<br />
Esto habla <strong>de</strong> un proceso muy cuidadoso, con aumentos <strong>de</strong> temperatura y empujes<br />
científicamente probados y calculados, para la óptima cocción <strong>de</strong>l ladrillo, así como el<br />
máximo aprovechamiento <strong>de</strong> la energía.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Dentro <strong>de</strong>l horno, el carro es sometido a una curva <strong>de</strong> temperatura que va <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
temperatura ambiente a 1.000 [ºC] aproximadamente, para luego <strong>de</strong>scen<strong>de</strong>r<br />
nuevamente a unos 50 [ºC] a la salida <strong>de</strong>l horno, realizando el proceso clave <strong>de</strong> la<br />
cocción, ya que la reacción físico - química provocada por el calor será la que<br />
<strong>de</strong>termine el módulo <strong>de</strong> ruptura, la resistencia a la compresión y la absorción <strong>de</strong><br />
humedad <strong>de</strong>l producto final, <strong>de</strong> acuerdo a los estándares <strong>de</strong> producción, calidad<br />
óptima y normas pertinentes.<br />
El proceso también implica la permanencia <strong>de</strong> los carros durante cierto periodo <strong>de</strong><br />
tiempo en cada estación <strong>de</strong> temperatura, siendo éste el verda<strong>de</strong>ro secreto <strong>de</strong> la<br />
fabricación <strong>de</strong>l ladrillo, para lograr la resistencia y calidad <strong>de</strong>l producto final.<br />
4.3. Fabricantes Nacionales y sus Productos<br />
La industria nacional <strong>de</strong>l ladrillo hecho a máquina, se encuentra constituida por 25<br />
empresas, según registro <strong>de</strong>l Catastro Nacional <strong>de</strong> Industrias <strong>de</strong>l Ministerio <strong>de</strong><br />
Economía. Dentro <strong>de</strong>l mercado nacional, existen dos empresas que <strong>de</strong>stacan por su<br />
nivel <strong>de</strong> producción, abarcando cerca <strong>de</strong>l 85% <strong>de</strong>l consumo, y por participación en el<br />
mercado (ver tabla Nº 6):<br />
tabla Nº6.: Distribución <strong>de</strong>l Mercado Nacional, en la Industria <strong>de</strong>l Ladrillo.<br />
Empresa Participación en el Mercado Volumen <strong>de</strong> Unida<strong>de</strong>s Anual<br />
Cerámicas Santiago S.A. 50% 120.000.000<br />
Industrias Princesa Ltda. 35% 84.000.000<br />
Cerámica Bío Bío 3% 7.200.000<br />
Otras 12% 28.800.000<br />
Fuente: Las principales industrias consultadas<br />
Nota: En la investigación se consi<strong>de</strong>ra las producciones <strong>de</strong> los fabricantes mas representativos <strong>de</strong>l país, mas un<br />
representante <strong>de</strong> la zona.<br />
El 85% <strong>de</strong>l mercado está concentrado en Cerámicas Santiago y Ladrillos<br />
Princesa, las cuales son empresas <strong>de</strong> gran tamaño, y supuestamente con la<br />
capacidad tecnológica para enfrentar la normativa que regirá próximamente. Sin<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
embargo, no es el caso <strong>de</strong>l resto <strong>de</strong> la industria que maneja el 15% restante <strong>de</strong>l<br />
mercado, que correspon<strong>de</strong> a empresas <strong>de</strong> menor tamaño, con rezagos tecnológicos<br />
y producciones <strong>de</strong> baja rentabilidad.<br />
El comportamiento <strong>de</strong> la industria ladrillera, está fuertemente <strong>de</strong>terminado por el<br />
<strong>de</strong> la industria <strong>de</strong> la <strong>construcción</strong>. Esta experimentó una brusca caída <strong>de</strong> actividad el<br />
año 1998 (asociada por supuesto a la crisis <strong>de</strong>l rubro <strong>de</strong> la <strong>construcción</strong>), reflejada en<br />
los índices <strong>de</strong> ventas reales <strong>de</strong> proveedores <strong>de</strong> ese año que muestra el gráfico 1.<br />
Las ventas caen casi un 40%, lo que significó la salida <strong>de</strong>l mercado <strong>de</strong> muchas<br />
empresas durante los años 1999 y 2000 y recién empiezan a experimentar un<br />
repunte a comienzos <strong>de</strong>l 2001 que se explican por las medidas <strong>de</strong> reactivación<br />
aplicadas al sector <strong>de</strong> la <strong>construcción</strong>.<br />
gráfico Nº 1: Índice <strong>de</strong> Ventas <strong>de</strong> Proveedores. (Septiembre 97 <strong>–</strong> Diciembre 98)<br />
Fuente: www.chile.mercantil.com<br />
Para analizar los productos fabricados en nuestro país, se investigaron los<br />
ladrillos, ocupados en muros, <strong>de</strong> aquellas empresas mas <strong>de</strong>stacadas por su<br />
producción y <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> productos en el mercado (ver tabla Nº 6 ), mas una<br />
tercera empresa que <strong>de</strong>staca en esta zona.<br />
4.3.1. Cerámicas Santiago<br />
tabla Nº 7: Productos fabricados por Cerámicas Santiago, utilizados en muros<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Tipo <strong>de</strong> Ladrillo Dimensiones [cm] Figura<br />
Línea Muros<br />
Santiago 5 29 x 14 x 5,5<br />
Santiago 7 29 x 14 x 7.1<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Tipo <strong>de</strong> Ladrillo Dimensiones [cm] Figura<br />
Línea Muros<br />
Santiago 7R 29 x 14 x 7.1<br />
Santiago 7E 29 x 14 x 9.4<br />
Santiago 9<br />
29 x 14 x 9.4<br />
Santiago 9R 29 x 14 x 9.4<br />
Santiago 9E 29 x 14 x 9,4<br />
Santiago 11 29 x 14 x 11.3<br />
Santiago 11R 29 x 14 x 11.3<br />
66
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Tipo <strong>de</strong> Ladrillo Dimensiones [cm] Figura<br />
Línea Muros<br />
Santiago 11E 29 x 14 x 11,3<br />
Santiago 14 29 x 14 x 14<br />
Santiago 14E 29 x 14 x 14<br />
4.3.2. Industrias Princesa<br />
Fuente: Catálogo <strong>de</strong> Productos 2002.<br />
tabla Nº 8: Productos fabricados por Industrias Princesa, usados en muros<br />
Tipo <strong>de</strong> Ladrillo Dimensiones [cm] Figura<br />
Línea Muros<br />
Titán Reforzado Estructural<br />
TRE<br />
29 x 14 x 7.1<br />
67
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Tipo <strong>de</strong> Ladrillo Dimensiones [cm] Figura<br />
Línea Muros<br />
Titán Reforzado Estructural Rejilla<br />
TRER<br />
Titán Reforzado c/ Corte<br />
TRC<br />
Extra Titán Reforzado Estructural<br />
ETRE<br />
Extra Titán Reforzado Estructural Rejilla<br />
ETRER<br />
Extra Titán Reforzado c/ Corte<br />
ETRC<br />
Gran Titán Reforzado Estructural<br />
GTRE<br />
29 x 14 x 7.1<br />
14 x 14 x 7.1<br />
29 x 14 x 9.4<br />
29 x 14 x 9.4<br />
14 x 14 x 9.4<br />
29 x 14 x 11.3<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Tipo <strong>de</strong> Ladrillo Dimensiones [cm] Figura<br />
Línea Muros<br />
Gran Titán Reforzado Estructural Rejilla<br />
GTRER<br />
Gran Titán Reforzado c/ Corte<br />
GTRC<br />
Super Titán Reforzado<br />
STR<br />
Super Titán Reforzado Rejilla<br />
STRR<br />
Super Titán Reforzado c/ Corte<br />
STRC<br />
29 x 14 x 11.3<br />
14 x 14 x 11.3<br />
29 x 14 x 14.2<br />
29 x 14 x 14.2<br />
14 x 14 x 14.2<br />
Fuente: Catálogo <strong>de</strong> Productos 2003<br />
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“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
4.3.3. Cerámicas Bío-Bío<br />
tabla Nº 9: Productos fabricados por Cerámicas Bio Bio, usados en muros<br />
Tipo <strong>de</strong> Ladrillo Dimensiones [cm] Figura<br />
Línea Muros<br />
Sansón 10 29 x 14 x 10<br />
Sansón 7 29 x 14 x 7<br />
Fuente: Seminario II , Luis Campos<br />
4.4. Datos Técnicos <strong>de</strong> los Principales Productos Nacionales<br />
De los productos mostrados anteriormente, se presenta a continuación los <strong>de</strong><br />
mayor <strong>de</strong>manda, tanto al interior <strong>de</strong> cada empresa, como a nivel nacional (ver tabla<br />
Nº10 ). Luego a partir <strong>de</strong> estos, se elaborará la correspondiente ficha técnica <strong>de</strong> cada<br />
uno <strong>de</strong> ellos, clasificada por empresa.<br />
tabla Nº10: Distribución <strong>de</strong> productos, que se utilizan en la envolvente <strong>de</strong> edificaciones<br />
Empresa<br />
Participación en el<br />
mercado<br />
Producto<br />
% <strong>de</strong> <strong>de</strong>manda <strong>de</strong>l<br />
producto en la empresa<br />
% <strong>de</strong> <strong>de</strong>manda <strong>de</strong>l producto<br />
en el mercado nacional<br />
Santiago 7 35 % 17.5 %<br />
Cerámica<br />
Santiago<br />
50 %<br />
Santiago 9<br />
Santiago 11<br />
Santiago 14<br />
25 %<br />
20 %<br />
15 %<br />
12.5 %<br />
10 %<br />
7.5 %<br />
Otros 5 % 2.5 %<br />
TRE 50 % 17.5 %<br />
Industrias<br />
Princesa<br />
35%<br />
ETRE<br />
GTRE<br />
TEA<br />
15 %<br />
15 %<br />
10 %<br />
5.25 %<br />
5.25 %<br />
3.5 %<br />
Otros 10 % 3.5 %<br />
Cerámicas<br />
Bío<strong>–</strong>Bío<br />
3 %<br />
Sansón 29x14x10<br />
Otro<br />
86 %<br />
14 %<br />
2.58 %<br />
0.42 %<br />
Otras 12 % Ladrillo Fiscal 100 % 12 %<br />
Fuente: Seminario II , Luis Campos TOTAL 100 %<br />
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“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
A continuación se analizan con mas <strong>de</strong>talle, los productos<br />
que en el mercado nacional, presentan un mayor porcentaje <strong>de</strong><br />
venta.<br />
tabla Nº11: Ficha Técnica <strong>de</strong> los Principales Productos <strong>de</strong> Cerámicas Santiago.<br />
CERÁMICAS SANTIAGO<br />
Santiago 7 Características Unidad<br />
Clasificación s/ NCh 169.Of2001 MqP, Grado 3<br />
Dimensiones 29 x 14 x 7,1 cm<br />
Peso 2,5 kg<br />
Rendimiento 40 unid/m2 Consumo <strong>de</strong> Mortero (cant. 1,2 cm) 44,7 lt/m2 Área Hueco Mayor Mayor a 32 cm2 Resistencia a la Compresión Mayor a 120 kg/cm2 Resistencia al Fuego F90<br />
Transmitancia Térmica Menor a 2,0 W/ m2 ºC<br />
Adherencia Mayor a 7 kg/cm2 Aislación Acústica Menor a 40 db<br />
Absorción <strong>de</strong> humedad Menor a 12 %<br />
Porcentaje <strong>de</strong> Huecos 41-42 %<br />
Comentario:<br />
Ladrillo diseñado para ser usado en albañilerías enmarcadas entre pilares y ca<strong>de</strong>nas <strong>de</strong> hormigón armado<br />
(confinada).<br />
Su uso principal es en <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> viviendas y edificios.<br />
Santiago 9 Características Unidad<br />
Clasificación s/ NCh 169.Of2001 MqP, Grado 3<br />
Dimensiones 29 x 14 x 9,4 cm<br />
Peso 3,7 kg<br />
Rendimiento 31 unid/m2 Consumo <strong>de</strong> Mortero (cant. 1,2 cm) 37 lt/m2 Área Hueco Mayor Mayor a 32 cm2 Resistencia a la Compresión Mayor a 150 kg/cm2 Resistencia al Fuego F90<br />
Transmitancia Térmica Menor a 2,0 W/ m2 ºC<br />
Adherencia Mayor a 7 kg/cm2 Aislación Acústica Menor a 40 Db<br />
Absorción <strong>de</strong> humedad Menor a 12 %<br />
Porcentaje <strong>de</strong> Huecos 41-42 %<br />
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TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Comentario:<br />
Ladrillo diseñado para ser usado en albañilería armada, ya que satisface los requisitos especificados en NCh 1928<br />
y NCh 2123.<br />
Los pilares se arman en los huecos <strong>de</strong> los propios ladrillo.<br />
Pue<strong>de</strong> ser usado en edificios <strong>de</strong> mediana altura.<br />
Santiago 11 Características Unidad<br />
Clasificación s/ NCh 169.Of2001 MqP, Grado 3<br />
Dimensiones 29 x 14 x 11,3 cm<br />
Peso 3,7 kg<br />
Rendimiento 31 unid/m 2<br />
Consumo <strong>de</strong> Mortero (cant. 1,2 cm) 37 lt/m 2<br />
Área Hueco Mayor Mayor a 32 cm 2<br />
Resistencia a la Compresión Mayor a 120 kg/cm 2<br />
Resistencia al Fuego F90<br />
Transmitancia Térmica Menor a 2,0 W/ m 2 ºC<br />
Adherencia Mayor a 7 kg/cm 2<br />
Aislación Acústica Menor a 40 Db<br />
Absorción <strong>de</strong> humedad Menor a 12 %<br />
Porcentaje <strong>de</strong> Huecos 41-42 %<br />
Comentario:<br />
Este tipo <strong>de</strong> ladrillo es utilizado principalmente en albañilerías enmarcadas en pilares y ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> hormigón<br />
armado (albañilería confinada).<br />
Santiago 14 Características Unidad<br />
Clasificación s/ NCh 169.Of2001 MqP, Grado 3<br />
Dimensiones 29 x 14 x 14 cm<br />
Peso 5,0 kg<br />
Rendimiento 22 unid/m 2<br />
Consumo <strong>de</strong> Mortero (cant. 1,2 cm) 26,5 lt/m 2<br />
Área Hueco Mayor Mayor a 32 cm 2<br />
Resistencia a la Compresión Mayor a 120 kg/cm 2<br />
Resistencia al Fuego F90<br />
Transmitancia Térmica Menor a 2,0 W/ m 2 ºC<br />
Adherencia Mayor a 7 kg/cm 2<br />
Aislación Acústica Menor a 40 Db<br />
Absorción <strong>de</strong> humedad Menor a 12 %<br />
Porcentaje <strong>de</strong> Huecos 41-42 %<br />
Comentario:<br />
Este tipo <strong>de</strong> ladrillo es utilizado principalmente en albañilerías enmarcadas en pilares y ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> hormigón<br />
armado (albañilería confinada).<br />
Fuente: Catálogo <strong>de</strong> Productos 2002.<br />
72
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
tabla Nº12: Ficha Técnica <strong>de</strong> los Principales Productos <strong>de</strong> Industrias Princesa.<br />
INDUSTRIAS PRINCESA<br />
Titán Reforzado Estructural TRE Características Unidad<br />
Clasificación s/ NCh 169.Of2001 MqP, Grado 1<br />
Dimensiones 29 x 14 x 7,1 cm<br />
Peso 2,9 kg<br />
Rendimiento 39 unid/m 2<br />
Consumo <strong>de</strong> Mortero 70 lt/m 2<br />
Área Hueco Mayor Mayor a 32 cm 2<br />
Resistencia a la Compresión Mayor a 170 kg/cm 2<br />
Resistencia Prismática 9,23 MPa<br />
Corte Diagonal o Murete 0,59 MPa<br />
Resistencia al Fuego F150<br />
Transmitancia Térmica 2,1 W/ m 2 ºC<br />
Aislación Acústica 40 Db<br />
Porcentaje <strong>de</strong> Huecos 48-49 %<br />
Comentario:<br />
Este tipo <strong>de</strong> ladrillo pertenece a la serie Titán, y se utiliza principalmente en la <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> muros perimetrales.<br />
Permite la canalización <strong>de</strong> instalaciones, por entre el ladrillo, sin cortar el muro.<br />
Extra Titán Reforzado Estructural Características Unidad<br />
Clasificación s/ NCh 169.Of2001 MqP, Grado 1<br />
Dimensiones 29 x 14 x 9,4 cm<br />
Peso 3,8 kg<br />
Rendimiento 31 unid/m 2<br />
Consumo <strong>de</strong> Mortero 56 lt/m 2<br />
Área Hueco Mayor Mayor a 32 cm 2<br />
Resistencia a la Compresión Mayor a 170 kg/cm 2<br />
Resistencia Prismática 7,18 MPa<br />
Corte Diagonal o Murete 0,50 MPa<br />
Resistencia al Fuego F180<br />
Transmitancia Térmica 1,9 W/ m 2 ºC<br />
Aislación Acústica 40 Db<br />
Porcentaje <strong>de</strong> Huecos 48-49 %<br />
Comentario:<br />
Este tipo <strong>de</strong> ladrillo pertenece a la serie Titán Extra, y se utiliza principalmente en la <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> muros<br />
perimetrales.<br />
Permite la canalización <strong>de</strong> instalaciones, por entre el ladrillo, sin cortar el muro.<br />
73
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Gran Titán Reforzado Estructural Características Unidad<br />
Clasificación s/ NCh 169.Of2001 MqP, Grado 1<br />
Dimensiones 29 x 14 x 11,3 cm<br />
Peso 4,6 kg<br />
Rendimiento 26 unid/m 2<br />
Consumo <strong>de</strong> Mortero 49 lt/m 2<br />
Área Hueco Mayor Mayor a 32 cm 2<br />
Resistencia a la Compresión Mayor a 170 kg/cm 2<br />
Resistencia Prismática 5,46 MPa<br />
Corte Diagonal o Murete 0,51 MPa<br />
Resistencia al Fuego F180<br />
Transmitancia Térmica 1,7 W/ m 2 ºC<br />
Aislación Acústica 40 Db<br />
Porcentaje <strong>de</strong> Huecos 48-49 %<br />
Comentario:<br />
Este tipo <strong>de</strong> ladrillo pertenece a la serie Gran Titán, y se utiliza principalmente en la <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> muros<br />
perimetrales.<br />
Permite la canalización <strong>de</strong> instalaciones, por entre el ladrillo, sin cortar el muro.<br />
Titán Estructural Armado Características Unidad<br />
Clasificación s/ NCh 169.Of2001 MqP, Grado 1<br />
Dimensiones 29 x 14 x 7,1 cm<br />
Peso 3,2 kg<br />
Rendimiento 39 unid/m 2<br />
Consumo <strong>de</strong> Mortero 42 lt/m 2<br />
Área Hueco Mayor Mayor a 32 cm 2<br />
Resistencia a la Compresión kg/cm 2<br />
Resistencia Prismática MPa<br />
Corte Diagonal o Murete MPa<br />
Resistencia al Fuego F180<br />
Transmitancia Térmica 1,85 W/ m 2 ºC<br />
Aislación Acústica 40 Db<br />
Porcentaje <strong>de</strong> Huecos 48-49 %<br />
Comentario:<br />
Este tipo <strong>de</strong> ladrillo pertenece a la serie Muro Especial, y se utiliza principalmente en la <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> muros<br />
perimetrales.<br />
Permite la canalización <strong>de</strong> instalaciones, por entre el ladrillo, sin cortar el muro.<br />
Fuente: Catálogo <strong>de</strong> Productos 2003 y Certificados <strong>de</strong> Ensayo IDIEM Nº 258.613, Nº 58.614,<br />
Nº 258.615, Nº 241.103.<br />
74
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
tabla Nº13: Ficha Técnica <strong>de</strong> los Principales Productos <strong>de</strong> Cerámicas Bio Bio.<br />
Comentario:<br />
CERÁMICAS BIO BIO<br />
Sansón Características Unidad<br />
Clasificación s/ NCh 169.Of2001 MqP, Grado 3<br />
Dimensiones 29 x 14 x 10 cm<br />
Peso 3,03 kg<br />
Rendimiento 32 unid/m 2<br />
Consumo <strong>de</strong> Mortero 52 lt/m 2<br />
Área Hueco Mayor Mayor a 32 cm 2<br />
Resistencia a la Compresión Mayor a 125 kg/cm 2<br />
Transmitancia Térmica 2,05 W/ m 2 ºC<br />
Adherencia Mayor a 5,5 kg/cm 2<br />
Aislación Acústica db<br />
Absorción <strong>de</strong> humedad Menor a 14,5 %<br />
Porcentaje <strong>de</strong> Huecos %<br />
Fuente: Seminario II Luis Campos y Certificado <strong>de</strong> Ensayos DICTUC Nº 254795.<br />
4.4. Productos y Fabricantes Extranjeros<br />
Lo que hoy se observa en aquellos países en don<strong>de</strong> la física y la química <strong>de</strong> los<br />
materiales ha alcanzado un alto grado <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo, principalmente Europa, son<br />
ladrillos que presentan una gran barrera a la penetración <strong>de</strong>l agua (absorción inferior<br />
al 6%) y altísimas resistencias a la compresión (resistencias mayores a 700 [kg/cm 2 ]).<br />
Se trata <strong>de</strong> ladrillos <strong>de</strong> elite, conocidos con el nombre <strong>de</strong> ladrillos klinker que<br />
resultan, <strong>de</strong> un manejo casi perfecto <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> formulación <strong>de</strong> la pasta y<br />
cocción <strong>de</strong>l ladrillo seco. La calidad <strong>de</strong> la vitrificación que producen esos procesos<br />
es tal que el ladrillo alcanza una red capilar mínima entre los escasos poros que han<br />
logrado subsistir a la vitrificación. De este hecho resultan ladrillos con bajísima<br />
absorción y succión <strong>de</strong> agua, ausencia <strong>de</strong> eflorescencias (eliminación,<br />
75
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
prácticamente, <strong>de</strong>l vehículo que transporta las sales), excelente comportamiento<br />
frente a las heladas, gran dureza y belleza:<br />
• Ladrillos Top: Ladrillos huecos, <strong>de</strong> colores firmes y variados y dotados <strong>de</strong> una<br />
barrera al paso <strong>de</strong>l agua. Esta última propiedad es lograda a través <strong>de</strong> la<br />
aplicación <strong>de</strong> la hidrofugación a la superficie <strong>de</strong> las caras <strong>de</strong>l ladrillo o <strong>de</strong> la<br />
vitrificación <strong>de</strong> la cara vista solamente. En estos ladrillos, los más utilizados<br />
en los países industrializados, la conductividad térmica es controlada al menos<br />
parcialmente, por las perforaciones y la repelencia o barrera al agua exhibida<br />
por la superficie <strong>de</strong>l ladrillo.<br />
• Ladrillos prensados: que se caracterizan por su excelente planeidad y el uso<br />
<strong>de</strong> espesores mínimos <strong>de</strong> mortero en las juntas (2-4 mm). El procesamiento<br />
<strong>de</strong> la arcilla en seco y la utilización <strong>de</strong> prensas, son requeridos para la<br />
fabricación <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> ladrillos.<br />
En el caso particular <strong>de</strong> España, po<strong>de</strong>mos mencionar las características <strong>de</strong> los<br />
productos fabricados por Cerámicas Teruel, para eso se presentan las siguientes<br />
tablas:<br />
tabla Nº 14: Productos Españoles.<br />
Tipo <strong>de</strong> producto Densidad Conductividad<br />
Ladrillo macizo 1.8 0.75<br />
Ladrillo perforado 1.6 0.62<br />
Ladrillo hueco 1.2 0.42<br />
Placa <strong>de</strong> arcilla 2.0 0.9<br />
En relación con las características hídricas <strong>de</strong> los ladrillos cerámicos tenemos el<br />
caso <strong>de</strong> cerámicas Teruel <strong>de</strong> España con valores <strong>de</strong> absorción <strong>de</strong> agua que se<br />
presentan en la tabla Nº 18.<br />
tabla Nº15: Ladrillos Caravista <strong>de</strong> Cerámicas Teruel.<br />
Descripción <strong>de</strong><br />
Solicitación<br />
SALMON<br />
TERUEL<br />
Tipo <strong>de</strong> Ladrillo<br />
ROJO<br />
MUDEJAR<br />
MARRONES<br />
YEMA<br />
TERUEL<br />
SIENA<br />
MUDEJAR<br />
76
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Absorción 8% 9% 9,5% 8,1% 8%<br />
Resistencia a la Compresión 300 Kg/cm 2 300 Kg/cm 2 300 Kg/cm 2 300 Kg/cm 2 300 Kg/cm 2<br />
También en España se está usando bastante los productos <strong>de</strong>sarrollados con una<br />
pasta cerámica diferente, llamada termoarcilla. Ver tabla Nº19, en don<strong>de</strong> se señalan<br />
los resultados <strong>de</strong> la evaluación térmica <strong>de</strong> los ladrillos elaborados con termoarcilla.<br />
tabla Nº 16: Ladrillos Caravista <strong>de</strong> Cerámicas Teruel.<br />
Valor Térmica<br />
Espesor <strong>de</strong>l Bloque<br />
[cm ]<br />
14 19 24 29<br />
U<br />
kcal/h.ºC.m²<br />
W/ºC.m²<br />
1.22<br />
1.4<br />
0.83<br />
0.90<br />
0.63<br />
0.73<br />
0.52<br />
0.60<br />
λeq<br />
kcal/h.ºC.m<br />
W/ºC.m<br />
0.256<br />
0.298<br />
0.204<br />
0.237<br />
0.182<br />
0.212<br />
0.175<br />
0.203<br />
Nota: Estos valores se han obtenido a partir <strong>de</strong> ensayos experimentales realizados en laboratorio, según las normas<br />
UNE 92.201-89, UNE 92.202-89, UNE 92.001-90, UNE 92.001-91 e ISO/DIS 8990. Las medidas se han realizado<br />
siguiendo el esquema propuesto por la norma ISO/DIS 8990. Las conductivida<strong>de</strong>s térmicas equivalentes λeq se han<br />
calculado a partir <strong>de</strong>l valor U que se obtiene experimentalmente en ensayos con muros hechos con bloques tipo<br />
representativos <strong>de</strong> la producción nacional Española.<br />
77
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
CAPÍTULO V:<br />
“ATRIBUTOS EXIGIDOS Y CONCEPTOS DE DISEÑO<br />
DE LADRILLOS.”<br />
78
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
5.1. Atributos Exigidos<br />
5.1.1. Principales Exigencias <strong>de</strong> los Consumidores<br />
Las exigencias <strong>de</strong> los consumidores, que se presentan a continuación, proviene<br />
<strong>de</strong>l estudio realizado al mercado que realizó Industrias Princesa.<br />
Para los consumidores, la primera impresión que se tiene <strong>de</strong>l producto es<br />
fundamental, por lo tanto la mayoría <strong>de</strong> los fabricantes, se preocupa <strong>de</strong> esta<br />
situación, <strong>de</strong>stinando mano <strong>de</strong> obra capacitada que revisa la producción. Esta se<br />
encuentra distribuida en lotes, los que se chequearan ladrillo por ladrillo, y formaran<br />
palets. La revisión consiste en eliminar <strong>de</strong>l lote todos aquellos elementos que<br />
presentan fisuras, <strong>de</strong>sconchamientos o irregularida<strong>de</strong>s muy notorias <strong>de</strong> sus caras.<br />
Otro aspecto que noto Industrias Princesa en este estudio es la preferencia <strong>de</strong> los<br />
consumidores por los productos <strong>de</strong> menores dimensiones, vale <strong>de</strong>cir los ladrillos <strong>de</strong><br />
29 x 14 x 7,1 o 9 [cm] como máximo, ya que los mas gran<strong>de</strong>s se asocian a bloques<br />
usados en viviendas sociales, según lo que argumentan los clientes.<br />
También es importante para los consumidores (no solo con los ladrillos), el costo<br />
que posee el producto, ya que preferirán aquellos que son mas baratos y que<br />
proporcione similares características, tanto estructurales como térmicas, que otro<br />
mas caro.<br />
5.1.2. Exigencias Según Normativa Chilena<br />
Para esta etapa <strong>de</strong>l seminario, como es una fase <strong>de</strong> diseño, la principal exigencia<br />
<strong>de</strong> la normativa chilena, consiste en las restricciones dimensionales o geométricas<br />
que se le hacen al ladrillo, las cuales se <strong>de</strong>ben respetar a la hora <strong>de</strong> proyectar.<br />
79
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Estas exigencias se analizaron en forma general en el Capítulo III, sin embargo<br />
vale la pena profundizar mas en el.<br />
En la norma NCh 169.Of2001, es fundamental enten<strong>de</strong>r la diferencia que impone<br />
entre ladrillos <strong>de</strong> cáscara compuesta y ladrillos <strong>de</strong> cáscara simple. Según consulta<br />
realizada el 30 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong>l presente año al Sr. Mauricio Cepeda, <strong>de</strong> Industrias<br />
Princesa y participante en la redacción <strong>de</strong> la norma y el estudio realizado a la norma,<br />
se pue<strong>de</strong> concluir lo siguiente:<br />
- Cáscara Exterior = Cáscara Simple<br />
- Cáscara Compuesta = Cáscara Exterior + Perforación + Tabique Longitudinal<br />
fig.(7):Esquema <strong>de</strong> los Tipos <strong>de</strong> Cáscara en Ladrillos.<br />
Los espesores mínimos para estas cáscaras son <strong>de</strong> 19 [mm], en unida<strong>de</strong>s con<br />
cáscara simple (que no contiene perforaciones en su espesor) y <strong>de</strong> 38 [mm] para<br />
cáscaras compuestas (que si incluyen perforaciones en su espesor).<br />
Un ejemplo claro <strong>de</strong>l uso <strong>de</strong> la cáscara compuesta, se aprecia en el ladrillo TRE<br />
<strong>de</strong> Industrias Princesa, el cual esta formado por 38 [mm] <strong>de</strong> cáscara compuesta,<br />
distribuida <strong>de</strong> la siguiente forma: 10 [mm] <strong>de</strong> espesor en la cáscara exterior, más<br />
perforaciones <strong>de</strong> 18 [mm] <strong>de</strong> espesor y por último un tabique longitudinal <strong>de</strong> 10 [mm]<br />
<strong>de</strong> espesor.<br />
80
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Los espesores <strong>de</strong> tabiques contenidos en la cáscara compuesta, se <strong>de</strong>terminan<br />
<strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l porcentaje <strong>de</strong> perforaciones contenidas en ella y <strong>de</strong>l área <strong>de</strong> las<br />
perforaciones que separan. En este sentido la norma distingue dos casos:<br />
- si el porcentaje <strong>de</strong> huecos <strong>de</strong> la cáscara compuesta es menor al<br />
35%, y los huecos <strong>de</strong> la cáscara compuesta son <strong>de</strong> área igual o<br />
menor a 6,5 [cm 2 ]: el espesor mínimo <strong>de</strong> los tabiques tanto<br />
transversales como longitudinales, que forman parte <strong>de</strong> la cáscara<br />
compuesta, será <strong>de</strong> 10 [mm].<br />
- si el porcentaje <strong>de</strong> huecos <strong>de</strong> la cáscara compuesta es menor al<br />
35%, y los huecos <strong>de</strong> la cáscara compuesta son <strong>de</strong> área superior a<br />
6,5 [cm 2 ]: el espesor mínimo <strong>de</strong> los tabiques longitudinales y<br />
transversales será <strong>de</strong> 13 [mm]. Siempre y cuando las dimensiones<br />
<strong>de</strong> los huecos que forman parte <strong>de</strong> la cáscara compuesta no<br />
excedan a 16 [mm] en el sentido <strong>de</strong>l espesor <strong>de</strong> la cáscara ni a 127<br />
[mm] en su longitud.<br />
En el caso <strong>de</strong> los tabiques ubicados fuera <strong>de</strong> la cáscara compuesta <strong>de</strong>l ladrillo,<br />
los espesores pue<strong>de</strong>n ser los siguientes:<br />
- el espesor <strong>de</strong> los tabiques que no forman parte <strong>de</strong> la cáscara<br />
compuesta, serán <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
- los tabiques podrán tener un espesor <strong>de</strong> 10 [mm], si separan un<br />
hueco <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 6,5 [cm 2 ] <strong>de</strong> área, <strong>de</strong> otro <strong>de</strong> área menor a 6,5<br />
[cm 2 ].<br />
- también los tabiques podrán ser <strong>de</strong> 6 [mm], si separan entre si a<br />
áreas inferiores a 6,5 [cm 2 ].<br />
5.1.3. Restricciones <strong>de</strong> los Fabricantes<br />
81
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Existe una serie <strong>de</strong> restricciones provenientes <strong>de</strong> los fabricantes, las cuales son<br />
falencias o impedimentos propios <strong>de</strong>l proceso <strong>de</strong> fabricación <strong>de</strong>l ladrillo.<br />
También son exigencias importantes, y que <strong>de</strong>ben consi<strong>de</strong>rarse en el diseño <strong>de</strong>l<br />
ladrillo, ya que si no se siguen o respetan, el producto que se fabrica no quedará <strong>de</strong><br />
buena calidad, pudiendo por ejemplo ser un material quebradizo, con bastantes<br />
fisuras etc.<br />
Dentro <strong>de</strong> estas restricciones tenemos:<br />
- los alvéolos que se generen en el diseño, tendrán una dimensión<br />
mínima <strong>de</strong> 1 [cm 2 ], ya que al ser mas pequeño o muy angosto, el<br />
vástago que se aperna a la matriz, no quedará bien sujeto, pudiendo<br />
soltarse con facilidad. A<strong>de</strong>más como la pasta arcilla, al momento <strong>de</strong><br />
pasar por la matriz, es aun semilíquida, pue<strong>de</strong> ten<strong>de</strong>r a cerrarse,<br />
una vez que pase por esta, no quedando ningún hueco.<br />
- en el diseño <strong>de</strong>l ladrillo, <strong>de</strong>be consi<strong>de</strong>rarse también los huecos<br />
centrales para el paso <strong>de</strong> tensores <strong>de</strong> acero (armadura), ya que<br />
ellos cumplen a<strong>de</strong>más la función <strong>de</strong> liberar o relajar las tensiones<br />
que se generan al hacer pasar la pasta arcilla a presión por<br />
elementos que tratan <strong>de</strong> confinarla (la matriz), tendiendo a escapar<br />
por los contornos <strong>de</strong> la matriz. Por lo tanto estos huecos permiten<br />
equiparar las presiones internas <strong>de</strong>l ladrillo crudo<br />
- otra restricción <strong>de</strong> proceso es el espesor <strong>de</strong> los tabiques o pare<strong>de</strong>s<br />
que se diseñen, los cuales no <strong>de</strong>ben ser muy gran<strong>de</strong>s (inferiores a<br />
15 [mm]), ya que esto facilita el secado y cocción <strong>de</strong> la masa,<br />
porque el flujo calórico <strong>de</strong> los hornos circula <strong>de</strong> mejor forma,<br />
recorriendo todo el ladrillo. Con esto se obtiene una cocción <strong>de</strong> la<br />
arcilla mas homogénea, logrando un producto con resistencias mas<br />
82
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
parejas en toda su mas, a<strong>de</strong>más se reduce la aparición <strong>de</strong> posibles<br />
fisuras en el material.<br />
5.2. Conceptos <strong>de</strong> Diseño <strong>de</strong> Ladrillos<br />
Una opción sencilla, para disminuir transmitancias térmicas <strong>de</strong> muros <strong>de</strong><br />
albañilerías, sería aumentando el espesor <strong>de</strong> los ladrillos, creando muros más<br />
anchos; ó también crear ladrillos más altos, con lo que se estaría disminuyendo el<br />
número <strong>de</strong> juntas <strong>de</strong> mortero, que se forman en el muro, y por en<strong>de</strong> se reduce el<br />
número <strong>de</strong> puentes térmicos provocados por el mortero.<br />
Sin embargo estas soluciones requieren necesariamente al incorporación <strong>de</strong> más<br />
arcilla en su producto, por lo que se encarecería el costo <strong>de</strong>l ladrillo. Debido a esto,<br />
es necesario barajar otras alternativas.<br />
Otra solución podría ser el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong>de</strong>talles constructivos cuidadosamente<br />
estudiados, con el fin <strong>de</strong> evitar puentes térmicos y los fenómenos <strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsación<br />
superficial e intersticial y <strong>de</strong> transferencia <strong>de</strong> humedad por capilaridad provocada por<br />
la lluvia. Esto indicaría que un buen comportamiento térmico <strong>de</strong> una vivienda, no<br />
pasa exclusivamente por el uso <strong>de</strong> elementos <strong>de</strong> buen comportamiento experimental<br />
asegurado, sino que a<strong>de</strong>más por los <strong>de</strong>talles constructivos consi<strong>de</strong>rados en la<br />
vivienda como conjunto, incluido el propio diseño arquitectónico; esto se conoce<br />
como “protección por diseño”.<br />
Alternativa distinta pue<strong>de</strong> ser la incorporación <strong>de</strong> aditivos a la arcilla utilizada en la<br />
fabricación <strong>de</strong>l ladrillo, que provoquen un mejoramiento <strong>de</strong> la calidad térmica <strong>de</strong> la<br />
materia prima, y por en<strong>de</strong> <strong>de</strong>l producto terminado. Por supuesto el aditivo<br />
seleccionado, <strong>de</strong>berá ser a un precio razonable.<br />
83
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Otra técnica usada para mejorar el comportamiento térmico <strong>de</strong> los ladrillos<br />
cerámicos se centra en los aspectos geométricos (en el caso <strong>de</strong> los ladrillos<br />
perforados) internos <strong>de</strong>l material. Bajo esta línea <strong>de</strong> investigación, se diferencian tres<br />
instancias sobre las que se pue<strong>de</strong> trabajar, pudiendo generar alternativas distintas<br />
entre si. A continuación se analizan por separado.<br />
5.2.1. Trayectoria Térmica Máxima.<br />
Este concepto preten<strong>de</strong> que el flujo térmico que atraviesa el ladrillo este obligado<br />
a recorrer un trazado mayor al ancho propio <strong>de</strong>l material.<br />
fig. (8): Tipos <strong>de</strong> Trayectoria.<br />
Para lograr esto, se <strong>de</strong>ben estudiar y generar geometrías internas óptimas <strong>de</strong>l<br />
ladrillo, mediante una a<strong>de</strong>cuada distribución <strong>de</strong> los alvéolos <strong>de</strong>l material, los que<br />
<strong>de</strong>ben dificultar el paso <strong>de</strong>l flujo térmico.<br />
La distribución <strong>de</strong> los alvéolos <strong>de</strong>l ladrillo, se realizo en función <strong>de</strong> algunos<br />
criterios que aumentan el aislamiento calórico <strong>de</strong>l material, estos son:<br />
- aumentar el número <strong>de</strong> filas <strong>de</strong> huecos, en el sentido <strong>de</strong> la<br />
propagación <strong>de</strong>l calo, ya que se le estarán adicionando barreras<br />
aislantes (como es el aire).<br />
84
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
- Tratar <strong>de</strong> ensanchar al máximo los huecos, para disminuir el número<br />
<strong>de</strong> líneas <strong>de</strong> ingreso <strong>de</strong> calor al material (ver fig (8) ), y con ello<br />
aminorar el traspaso <strong>de</strong> calor por conductividad.<br />
- Colocar los huecos en forma alternada, para que el flujo térmico no<br />
tenga un ruta recta a través <strong>de</strong>l material, si no que <strong>de</strong> izquierda a<br />
<strong>de</strong>recha.<br />
5.2.2. Cámara Térmica (Cámara <strong>de</strong> aire).<br />
Esta alternativa propone crear una cámara <strong>de</strong> aire interior, como barrera térmica<br />
efectiva <strong>de</strong>l material. En si lo que busca este diseño es incorporar el concepto <strong>de</strong>l<br />
muro doble al ladrillo.<br />
Este concepto divi<strong>de</strong> al ladrillo, prácticamente en tres zonas, en los extremos<br />
longitudinales, los alvéolos pequeños característicos <strong>de</strong>l material, y en la parte<br />
central se forma una (o más) cámaras <strong>de</strong> aire que cortan cualquier puente térmico<br />
que se pudiera haber formado.<br />
Es importante que durante la elaboración <strong>de</strong>l muro, las cámaras <strong>de</strong> aire se<br />
protejan <strong>de</strong> alguna forma, para evitar la incorporación <strong>de</strong> mortero <strong>de</strong> junta que<br />
perjudicará la correcta función, para la cual fue diseñada.<br />
5.2.3. Incorporación <strong>de</strong> Material Aislante o Refuerzo Térmico.<br />
Esta solución preten<strong>de</strong> crear un espacio, racionalmente concebido, al interior <strong>de</strong>l<br />
ladrillo, en don<strong>de</strong> se pueda insertar algún tipo <strong>de</strong> material aislante.<br />
85
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
En esta solución la generación <strong>de</strong> cavida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> gran tamaño es fundamental,<br />
para po<strong>de</strong>r incorporar mas material aislante, que no pierda sus características al<br />
estar en contacto con la humedad <strong>de</strong>l mortero.<br />
El aislante a<strong>de</strong>más cumplirá la función <strong>de</strong> proteger el ingreso <strong>de</strong> mortero en la<br />
cavidad.<br />
CAPÍTULO VI:<br />
“DISEÑO Y ESPECIFICACIÓN DE LADRILLOS.”<br />
86
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
87
DISEÑO 1<br />
% <strong>de</strong> Huecos: 43,21%<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
290<br />
10 18 10 28 10 28 10 28 10 28 10 28 10 28 10 18 10<br />
9<br />
9<br />
9<br />
28<br />
Area= 32.5 cm2<br />
8<br />
22<br />
50<br />
10 4 17 4 10 25 5 20 10 4 17 4 10<br />
140<br />
20<br />
65<br />
34 4<br />
65<br />
18<br />
55<br />
4<br />
7<br />
34<br />
23<br />
34<br />
34<br />
18<br />
65<br />
18<br />
9<br />
4<br />
4<br />
TTM2= 24.6 cm<br />
TTM1= 21.6 cm<br />
88
DISEÑO 2<br />
% <strong>de</strong> Huecos:42,85%<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
290<br />
10 18 10 28 10 28 10 28 10 28 10 28 10 28 10 18 10<br />
18 65<br />
33<br />
5<br />
5<br />
8<br />
18<br />
33<br />
23<br />
33<br />
33<br />
5<br />
5<br />
8<br />
10<br />
33<br />
10<br />
33<br />
18<br />
33 5<br />
5<br />
11<br />
Area= 32.5 cm2<br />
28<br />
18<br />
5<br />
14<br />
44<br />
14<br />
8<br />
10 5 5 4 5 5 5 4 5 5 5 4 5 5 5 4 5 5 5 4 5 5 5 4 5 5 10<br />
140<br />
TTM2=24.4 cm TTM1=20.7 cm<br />
89
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
DISEÑO 3<br />
% <strong>de</strong> Huecos:42,73%<br />
290<br />
65 10 65 10 65 10 18 10<br />
10 18 10<br />
10<br />
36<br />
20<br />
9<br />
10<br />
36<br />
25<br />
11<br />
54<br />
5<br />
64 65<br />
10<br />
35<br />
20<br />
33<br />
Area= 32 cm2<br />
30<br />
10<br />
10<br />
140<br />
6<br />
20<br />
10 5<br />
11<br />
9<br />
10<br />
TTM2=20.2 cm TTM1=25.7 cm<br />
90
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
CAPÍTULO VII:<br />
“ETAPA EXPERIMENTAL.”<br />
91
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
7.1. Factores Constantes.<br />
7.1.1. Materiales.<br />
Todos los materiales que se emplearon en la preparación <strong>de</strong>l mortero utilizado en<br />
la confección <strong>de</strong> las probetas, se mantuvieron constantes a lo largo <strong>de</strong> toda la etapa<br />
experimental.<br />
El cemento con que se trabajo fue Cemento Bío-Bío Especial (Planta<br />
Talcahuano), el cual es elaborado sobre la base <strong>de</strong> clinker, escoria básica granulada<br />
<strong>de</strong> alto horno y yeso. De acuerdo a la norma NCh 148.Of68, se clasifica según<br />
composición y resistencia, como cemento clase si<strong>de</strong>rúrgico, grado corriente.<br />
fig.(9): Bolsa <strong>de</strong> cemento <strong>de</strong> 42,5 kg, y especificaciones técnicas generales.<br />
92
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
El árido utilizado fue comprado en la Ferretería Puchacay (ubicado en Avda.<br />
Collao 830, Concepción), y proviene <strong>de</strong>l lecho <strong>de</strong>l río Bío Bío. A<strong>de</strong>más toda la arena<br />
empleada fue tamizada a través <strong>de</strong>l tamiz Nº 8, por lo tanto el tamaño máximo <strong>de</strong>l<br />
árido era <strong>de</strong> 2,5 [mm].<br />
Los factores que <strong>de</strong>terminaron el uso <strong>de</strong> este material son su fácil obtención, su<br />
cercanía y el alto porcentaje <strong>de</strong> uso en la zona.<br />
7.1.2. Dosificación <strong>de</strong> Mortero.<br />
fig.(10): Tamiz Nº8 (Según ASTM)<br />
La dosificación empleada en la preparación <strong>de</strong>l mortero <strong>de</strong> pega, se cálculo en<br />
peso (mayor precisión), según granulometría y humedad <strong>de</strong>l árido, en una proporción<br />
1:3, y una razón <strong>de</strong> agua/cemento <strong>de</strong> 0,5.<br />
tabla Nº 17: Dosificación <strong>de</strong> Mortero.<br />
Material<br />
Dosificación por<br />
[m3 ]<br />
Dosificación por saco <strong>de</strong><br />
cemento <strong>de</strong> 42,5 [kg]<br />
Dosificación por bolsa <strong>de</strong><br />
cemento <strong>de</strong> 11,4 [kg]<br />
Cemento 10,8 [sacos] 1 [saco] 1 [bolsa]<br />
Arena 1424,1 [kg] 132,7 [kg] 35,6 [kg]<br />
Agua 228 [lt] 21,3 [lt] 5,7 [lt]<br />
93
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Como las cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> mortero a ocupar eran pequeñas, se trabajó con bolsas<br />
<strong>de</strong> cemento <strong>de</strong> 11,4 [kg], y bolsas <strong>de</strong> arena <strong>de</strong> 17,8 [kg] (dos bolsas <strong>de</strong> arena <strong>de</strong> 17,8<br />
[kg], por cada bolsa <strong>de</strong> cemento <strong>de</strong> 11,4 [kg]), con lo cual se obtenía un rendimiento<br />
<strong>de</strong> 25 [lt] <strong>de</strong> mortero.<br />
7.1.3. Espesor <strong>de</strong> Mortero <strong>de</strong> Pega.<br />
fig.(11): Dosificación <strong>de</strong> material<br />
El espesor <strong>de</strong>l mortero <strong>de</strong> pega (ten<strong>de</strong>l) se mantuvo constante en todas las<br />
confecciones, y era <strong>de</strong> 13 [mm], el cual es el espesor a<strong>de</strong>cuado y usado<br />
habitualmente en obra para la altura <strong>de</strong>l ladrillo <strong>de</strong> 7,1 [cm].<br />
7.1.4. Mano <strong>de</strong> Obra.<br />
La <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> probetas para ensayos térmicos, mecánicos y<br />
complementarios, fueron <strong>de</strong> elaboración propia, siguiendo las técnicas y tratados<br />
correctos, usados en <strong>construcción</strong>; reflejando al máximo las condiciones habituales<br />
que tendría el material en una obra.<br />
94
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
7.2. Ensayos Térmicos.<br />
El método utilizado para evaluar la calidad térmica <strong>de</strong> elementos constructivos, es<br />
el <strong>de</strong> la Cámara Térmica. Este es un método absoluto que se <strong>de</strong>scribe en la Norma<br />
ASTM C236-661 y en la NCH851.Of 83.<br />
A través <strong>de</strong> dicho método se obtiene el coeficiente <strong>de</strong> transmisión térmica <strong>de</strong>l<br />
muro, su valor U [W/m 2 K], el cual es el coeficiente que sintetiza la calidad térmica <strong>de</strong>l<br />
elemento constructivo. A<strong>de</strong>más, mediante un arreglo en la disposición <strong>de</strong> las<br />
termocuplas, se calcula el coeficiente <strong>de</strong> conductividad térmica <strong>de</strong>l ladrillo λ [W/m K],<br />
en la albañilería.<br />
7.2.1. Principios <strong>de</strong>l Método <strong>de</strong> la Cámara Térmica.<br />
El flujo térmico producido y <strong>de</strong>terminado eléctricamente en al cámara <strong>de</strong><br />
medición, atraviesa una sección medida <strong>de</strong> la probeta, la que se encuentra entre la<br />
cámara <strong>de</strong> medición y un recinto refrigerado (cámara fría). Para evitar pérdidas<br />
laterales <strong>de</strong> calor, o sea, para asegurar que toda la energía térmica producida pase<br />
por la probeta, los costados <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> medición se encuentran ro<strong>de</strong>ados por<br />
otra cámara mayor, la cámara <strong>de</strong> guarda. Esta se mantiene a la misma temperatura<br />
que la cámara <strong>de</strong> medición, no existiendo así, un gradiente <strong>de</strong> temperatura que<br />
pudiera causar flujo térmico lateral.<br />
La cámara posee un dispositivo que registra la potencia eléctrica disipada (Ø=<br />
flujo térmico) y la diferencia <strong>de</strong> temperatura entre las caras caliente y fría <strong>de</strong> la<br />
probeta; con todos estos datos, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong>l área <strong>de</strong> la sección atravesada por el<br />
calor, se pue<strong>de</strong> calcular, mediante el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> una fórmula, el coeficiente <strong>de</strong><br />
transmisión térmica.<br />
Para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los coeficientes <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong>l calor, se mantendrán<br />
constantes todas las magnitu<strong>de</strong>s sometidas a medición (potencia eléctrica, flujo<br />
95
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
térmico, área y las diferencias <strong>de</strong> temperaturas), ya que es necesario que el régimen<br />
<strong>de</strong>l flujo térmico sea estacionario.<br />
El flujo térmico que atraviesa la probeta, se producirá eléctricamente en la cámara<br />
<strong>de</strong> medición. Se medirá la potencia eléctrica disipada convertida en energía térmica,<br />
en la cámara <strong>de</strong> medición.<br />
En resumen, el método se reduce a conocer bajo condiciones estacionarias, el<br />
flujo <strong>de</strong> calor que atraviesa un elemento constructivo y las temperaturas respectivas.<br />
7.2.2. Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.<br />
El aparato empleado para aplicar el método, está básicamente constituido por 3<br />
cámaras: cámara <strong>de</strong> guarda o caliente, cámara fría y cámara <strong>de</strong> medición o<br />
protegida; las cuales son cajas abiertas por uno <strong>de</strong> sus lados. La disposición<br />
esquemática <strong>de</strong> la cámara térmica, se presentan en la siguiente figura:<br />
fig. (12): Esquema <strong>de</strong> cámara térmica<br />
Fuente : Especificaciones Generales para la Construcción y Operación <strong>de</strong> una<br />
Cámara Térmica,<br />
basada en la Nch 851, Marzo 1986<br />
96
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
En las cámaras <strong>de</strong> guarda y fría se simula un ambiente caliente y frío<br />
respectivamente, con el elemento constructivo a ensayar ubicado entre ellas. La<br />
cámara <strong>de</strong> medición, contenida en la <strong>de</strong> guarda, <strong>de</strong>be mantener condiciones <strong>de</strong><br />
temperatura similares a ésta.<br />
La cámara <strong>de</strong> guarda o caliente (ver fig. (13)), es en don<strong>de</strong> se simula el ambiente<br />
caliente (interior). Es esta cámara la que contiene a la cámara <strong>de</strong> medición,<br />
envolviéndola por sus cinco costados, por lo que posee mayores dimensiones. El<br />
lado abierto <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> guarda, tiene por el exterior 2,19 x 2,19 [m], por lo tanto<br />
serán estas las dimensiones mínimas que <strong>de</strong>ben poseer las muestras para que<br />
asienten completamente sobre las empaquetaduras que se ubican en todo el<br />
contorno <strong>de</strong> la abertura <strong>de</strong> la cámara. Las dimensiones <strong>de</strong> estas empaquetaduras<br />
alcanza a 16,5 [cm], <strong>de</strong> los cuales 11,5 se ocupan para alojar las empaquetaduras <strong>de</strong><br />
apriete. Descontando el espesor <strong>de</strong> las pare<strong>de</strong>s, las bandas <strong>de</strong> guarda alcanzan un<br />
ancho individual aproximado, <strong>de</strong> 53 y 34 [cm] a lo largo <strong>de</strong>l ancho y <strong>de</strong>l alto <strong>de</strong> las<br />
muestras respectivamente; la diferencia <strong>de</strong> anchos se <strong>de</strong>be a la forma rectangular <strong>de</strong><br />
la zona <strong>de</strong> medida. La profundidad <strong>de</strong> la cámara es <strong>de</strong> 0,9 [m].<br />
La cámara <strong>de</strong> medición (ver fig. (13)), está contenida <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong><br />
guarda y <strong>de</strong>be mantenerse en similares condiciones que esta. Las dimensiones <strong>de</strong> la<br />
cámara <strong>de</strong> medición <strong>de</strong>terminan el área <strong>de</strong> medición, y son <strong>de</strong> 0,815 [m] <strong>de</strong> ancho<br />
por 1,170 [m] <strong>de</strong> alto, las cuales son las medidas tomadas entre los ejes <strong>de</strong> la<br />
empaquetadura que ro<strong>de</strong>an la cara abierta <strong>de</strong> la cámara. Esta empaquetadura <strong>de</strong><br />
material elástico y aislante (<strong>de</strong> 15 [mm] <strong>de</strong> ancho), es la que une el bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> la<br />
cámara con la superficie <strong>de</strong> la probeta a ensayar, manteniendo el área <strong>de</strong> medición<br />
hermética; a<strong>de</strong>más el bor<strong>de</strong> exterior <strong>de</strong> la cámara, don<strong>de</strong> va pegada la huincha<br />
aislante, es achaflanado, alcanzando un espesor <strong>de</strong> 2 [cm] Las medidas exteriores<br />
<strong>de</strong> esta cámara son 1,020 [m] <strong>de</strong> ancho por 1,380 [m] <strong>de</strong> alto, con un espesor <strong>de</strong><br />
pared <strong>de</strong> 11,5 [cm]. La profundidad <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> medición es 0.56 [m].<br />
97
Cámara <strong>de</strong> Guarda<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (13): Cámara <strong>de</strong> Guarda y Cámara <strong>de</strong> Medición<br />
Cámara <strong>de</strong> Medición<br />
La cámara fría es en don<strong>de</strong> se simula un ambiente frío (o ambiente exterior). Las<br />
dimensiones <strong>de</strong> esta cámara, son similares a las <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> guarda, excepto en<br />
la profundidad, ya que en este caso es <strong>de</strong> 64,5 [cm].<br />
Las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la cámara térmica (<strong>de</strong> guarda y fría), están conformadas por dos<br />
placas <strong>de</strong> contrachapado <strong>de</strong> 8 [mm] cada una, atornilladas y encoladas a una<br />
estructura <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ra, construida con piezas <strong>de</strong> 2 x 4”. Entre estas placas, se forma<br />
espacio, el cual se rellena con lana <strong>de</strong> vidrio. En una <strong>de</strong> las caras <strong>de</strong>l tablero, se<br />
coloca una plancha <strong>de</strong> poliestireno expandido <strong>de</strong> 50 [mm] <strong>de</strong> ancho (ver fig. (14)).<br />
Para atenuar los intercam<strong>bio</strong>s por radiación, todas las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong><br />
medida, así como las pare<strong>de</strong>s interiores <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> guarda y fría, se revisten<br />
con una lámina <strong>de</strong> papel <strong>de</strong> aluminio. Con todo esto se obtiene una resistencia <strong>de</strong><br />
4,8 [ m 2 x hr xºC]/ [kcal].<br />
98
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (14): Composición <strong>de</strong> las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la cámara<br />
La cámara térmica está montada sobre bastidores <strong>de</strong> fierro, los cuales están<br />
dotados por un sistema <strong>de</strong> ruedas que le permite <strong>de</strong>slizarse sobre rieles, evitando<br />
posibles movimientos laterales y formando un acople perfecto entre la boca <strong>de</strong> las<br />
cámaras.<br />
El cierre hermético <strong>de</strong> la cámara a la probeta a ensayar, se logra usando tirantes<br />
<strong>de</strong> fierro soldados en las cuatro aristas horizontales <strong>de</strong> la cámara. Estos tirantes se<br />
van traccionando mediante el apriete <strong>de</strong> mariposas (o tuercas), hasta que las<br />
empaquetaduras muestran una <strong>de</strong>formación tal que aseguren la efectividad <strong>de</strong>l sello.<br />
Con respecto a la cámara <strong>de</strong> medición, esta también se <strong>de</strong>sliza mediante rieles y<br />
el cierre hermético contra la probeta a ensayar, se logra mediante el apriete <strong>de</strong> un<br />
tornillo expansor, con apoyo rotulado, ubicado entre la cara posterior <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong><br />
medición y la cara interior <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> guarda. El acceso al tornillo , se realiza a<br />
través <strong>de</strong> una ventanilla ubicada a un costado <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> guarda (ver fig. (15)).<br />
99
acceso<br />
Tirantes <strong>de</strong> apriete<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (15): Puerta acceso cámara<br />
Puerta <strong>de</strong><br />
Esta ventanilla, se cubre con una tapa mas gran<strong>de</strong> que el vano, y se encuentra<br />
formada por los mismos materiales que las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la cámara, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> las<br />
empaquetaduras que aíslan la superficie <strong>de</strong> contacto, también la puerta (o tapa)<br />
posee una ventanilla <strong>de</strong> observación <strong>de</strong> 20 x 10 [cm], formada por cuatro vidrios<br />
simples distanciados 3 [cm] entre si.<br />
En la pared posterior <strong>de</strong> la cámara fría, se encuentra otra ventanilla, idéntica a la<br />
anterior.<br />
La medición <strong>de</strong> temperatura <strong>de</strong>l aire y <strong>de</strong> superficie, a cada lado <strong>de</strong> la muestra, se<br />
<strong>de</strong>termina con una precisión <strong>de</strong> 0,05 [K] ( 0,05 [ºC]). Para tales efectos la cámara<br />
térmica se equipa con un circuito termoeléctrico que consta <strong>de</strong> 48 termocuplas (12<br />
termocuplas aire caliente, 12 termocuplas superficie caliente, 12 termocuplas<br />
superficie fría, 12 termocuplas aire frío) <strong>de</strong> cobre Constantant tipo T y un medidor<br />
Microvoltímétrico con sensibilidad <strong>de</strong> 1uV, que correspon<strong>de</strong> a una temperatura <strong>de</strong><br />
0,025 [ºC], consi<strong>de</strong>rando que las termocuplas <strong>de</strong> cobre Constantant poseen un<br />
potencial termoeléctrico <strong>de</strong> 40 [uV/ºC].<br />
100
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Cada una <strong>de</strong> las series <strong>de</strong> 24 termocuplas correspondientes a 12 termocuplas<br />
para el lado caliente y 12 termocuplas para el lado frío <strong>de</strong> la muestra llegan a sendos<br />
tableros terminales que poseen igual número <strong>de</strong> conectores a cuyos terminales se<br />
enclavan los alambres <strong>de</strong> las termocuplas, <strong>de</strong> a una termocupla por conector.<br />
Para la etapa <strong>de</strong> medición se utiliza una unión <strong>de</strong> referencia la que se mantiene<br />
en un refrigerador a 0,0 [ºC]. Los alambres <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> la unión, <strong>de</strong> cobre, se<br />
conectan al instrumento <strong>de</strong> lectura, y los <strong>de</strong> entrada, uno <strong>de</strong> cobre y otro <strong>de</strong><br />
constantat, terminan en un enchufe macho. Las clavijas <strong>de</strong>l enchufe están<br />
fabricadas con el mismo material <strong>de</strong>l alambre que se les conecta.<br />
Las puntas <strong>de</strong> la unión <strong>de</strong> referencia se encuentran aisladas eléctricamente entre<br />
sí, y <strong>de</strong>l exterior, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una vaina metálica, compatible con la cámara refrigerada<br />
a utilizar. Así se consigue un buen contacto térmico con sus pare<strong>de</strong>s y se mantiene<br />
a la unión aislada <strong>de</strong>l vapor <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>l aire (ver fig. (16)).<br />
fig. (16): Esquema <strong>de</strong>l circuito termoeléctrico <strong>de</strong> la cámara térmica<br />
La ubicación y distribución <strong>de</strong> las termocuplas se orientan a conseguir un<br />
promedio representativo <strong>de</strong> la temperatura. Se utilizan 32 termocuplas para medir<br />
101
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
temperaturas superficiales <strong>de</strong> la muestra en ensayo, 16 a cada lado <strong>de</strong> ellas. Las<br />
temperaturas <strong>de</strong>l aire son medidas por las restantes 16 termocuplas, 8 emplazadas<br />
en el lado frío y 8 en el lado caliente. De esta manera se <strong>de</strong>stinan 8 termocuplas<br />
<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l área <strong>de</strong> medida y 8 para el área <strong>de</strong> guarda, a cada lado <strong>de</strong> la muestra.<br />
Todas las termocuplas se disponen <strong>de</strong> manera tal que cada una <strong>de</strong> las colocadas<br />
en el lado frío enfrente perfectamente a su correspondiente <strong>de</strong>l lado caliente; ambas<br />
termocuplas <strong>de</strong>ben quedar sobre un eje normal a las caras <strong>de</strong> la muestra y para<br />
facilitar los cálculos posteriores es conveniente que lleven el mismo número <strong>de</strong><br />
i<strong>de</strong>ntificación asignado.<br />
Los alambres cercanos a la unión también se llevan junto a la superficie, a lo<br />
largo <strong>de</strong> unos 5 a 10 [cm] en aquella dirección que presente menos cam<strong>bio</strong>s <strong>de</strong><br />
temperatura con respecto a la <strong>de</strong> la unión.<br />
Las termocuplas <strong>de</strong>stinadas a medir la temperatura <strong>de</strong>l aire que recorre la<br />
muestra se distribuyen <strong>de</strong> manera similar y enfrenta a un termocupla superficial, para<br />
así po<strong>de</strong>r <strong>de</strong>terminar las diferencias puntuales <strong>de</strong> temperatura entre el aire y la<br />
superficie.<br />
Cada una <strong>de</strong> las termocuplas para medir la temperatura <strong>de</strong>l aire se encuentra<br />
alojadas en el extremo <strong>de</strong> un soporte construido con una lámina <strong>de</strong>lgada <strong>de</strong> acrílico,<br />
<strong>de</strong> modo que el flujo <strong>de</strong>l aire cuya temperatura se <strong>de</strong>sea conocer se vea perturbado<br />
lo menos posible por la presencia <strong>de</strong> este soporte.<br />
7.2.3. Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.<br />
La elaboración <strong>de</strong> la probeta a ensayar, se realizó en uno <strong>de</strong> los anillos <strong>de</strong><br />
guarda, construidos especialmente para la cámara térmica (ver fig. (17)), elaborados<br />
con tablero <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ra aglomerada, clavada y encolada a una estructura <strong>de</strong> piezas<br />
<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ra <strong>de</strong> 2 x 3”. Todo el interior <strong>de</strong>l anillo se encuentra lleno con perlas <strong>de</strong><br />
poliestireno expandido, las uniones exteriores <strong>de</strong>l anillo están selladas con silicona.<br />
102
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (17): Anillo <strong>de</strong> guarda vacío<br />
La secuencia constructiva que se siguió para construir las probetas térmicas, fue<br />
la siguiente:<br />
1. dosificación <strong>de</strong> todo el material a utilizar en la confección.<br />
2. <strong>de</strong>moler el muro existente en el anillo <strong>de</strong> guarda, retirando los escombros y<br />
<strong>de</strong>spejando el área <strong>de</strong> trabajo. El anillo utilizado posee un vano <strong>de</strong> 1,35 x 0,95<br />
[m].<br />
3. traslado <strong>de</strong> materiales e implementos <strong>de</strong> trabajo al lugar (ver fig. (18)).<br />
fig. (18): Materiales utilizados en la confección<br />
4. aplicación <strong>de</strong> <strong>de</strong>smoldante Sika en las pare<strong>de</strong>s interiores <strong>de</strong>l vano <strong>de</strong>l anillo.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
5. saturado superficial <strong>de</strong> los ladrillos en agua.<br />
6. nivelación y aplomo <strong>de</strong>l anillo <strong>de</strong> guarda.<br />
7. trazado <strong>de</strong> hiladas en los costados <strong>de</strong>l anillo (escantillón). Se marcaba el<br />
espesor <strong>de</strong>l ladrillo 7,1 [cm] mas el espesor <strong>de</strong> mortero <strong>de</strong> pega utilizado 1,3<br />
[cm]; luego se colocaba un clavo <strong>de</strong> 1” en cada una <strong>de</strong> las marcas, los cuales<br />
servían para atar la lienza en ellos, la que indicaría la horizontalidad <strong>de</strong>l ten<strong>de</strong>l<br />
(ver fig. (19)).<br />
8. preparación <strong>de</strong>l mortero <strong>de</strong> pega (ver fig. (20)).<br />
fig. (20): Consistencia <strong>de</strong>l mortero utilizado.<br />
fig. (19): Trazado <strong>de</strong>l escantillón.<br />
9. colocación <strong>de</strong>l mortero <strong>de</strong> adherencia, <strong>de</strong> 10 [mm], entre el anillo y la primera<br />
hilada <strong>de</strong> ladrillos.<br />
10. asentamiento <strong>de</strong> la primera hilada <strong>de</strong> ladrillos.<br />
11. colocación <strong>de</strong>l mortero <strong>de</strong> adherencia <strong>de</strong> 13 [mm] <strong>de</strong> espesor .<br />
12. asentamiento <strong>de</strong> la segunda hilada <strong>de</strong> ladrillos.<br />
13. se repite secuencia <strong>de</strong>l 10 al 11, hasta completar el muro ( ver fig. (21 y 22)).<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (21): Confección <strong>de</strong> muro. fig. (22): Huecos<br />
interiores.<br />
14. revoque <strong>de</strong> las hiladas <strong>de</strong>l muro.<br />
15. aseo y limpieza <strong>de</strong>l muro y <strong>de</strong>l sector <strong>de</strong> trabajo.<br />
Una vez construido el muro, se <strong>de</strong>ja fraguar a temperatura <strong>de</strong> laboratorio, por a lo<br />
menos 14 días. Luego se clavan (al anillo) listones <strong>de</strong> 1x1”, para asegurar y afianzar<br />
el muro al anillo, evitando con ello que el muro pueda caer durante el traslado.<br />
A continuación se <strong>de</strong>be renfrentar la cara <strong>de</strong>l muro en la que se apoyarán los<br />
bor<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> medición, ya que así se logra una superficie lisa, plana y<br />
nivelada que permite una buena unión entre ellos, logrando un cierre hermético. El<br />
refrentado se realiza con una pasta <strong>de</strong> yeso cemento dosificadas en peso, en<br />
proporción 1:1, se aplica en franjas por todo el contorno <strong>de</strong>l muro con un ancho<br />
mínimo <strong>de</strong> 20 [cm].<br />
Después se proce<strong>de</strong> a sellar con silicona todo el contorno <strong>de</strong> unión entre el muro<br />
y el anillo <strong>de</strong> guarda, para así evitar cualquier posible paso <strong>de</strong> flujo térmico <strong>de</strong> la<br />
zona caliente a la fría durante el ensayo.<br />
Luego se traslada el muro <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el lugar <strong>de</strong> trabajo a la cámara térmica, usando<br />
para ello dos cilindros a manera <strong>de</strong> ruedas (ver fig. (23)), y se coloca entre la cámara<br />
<strong>de</strong> guarda y la cámara fría, centrándolo y aplomándolo, <strong>de</strong> manera tal que al cerrar<br />
la cámara, las empaquetaduras ajusten y presionen <strong>de</strong> manera pareja al anillo <strong>de</strong><br />
guarda.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (23): Traslado <strong>de</strong> muros a cámara térmica.<br />
Una vez aplomado el muro, se <strong>de</strong>ben colocar las termocuplas, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l área <strong>de</strong><br />
la cámara <strong>de</strong> medición, para esto se cierra la cámara térmica y se marca todo el<br />
contorno <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> medición y obtengo un punto <strong>de</strong> referencia. En base a este<br />
punto se traslada la posición <strong>de</strong> las termocuplas <strong>de</strong>l aire <strong>de</strong> la cámara al muro, en<br />
base al siguiente esquema:<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (24): Esquema <strong>de</strong> colocación <strong>de</strong> termocuplas.<br />
En la distribución <strong>de</strong> las termocuplas se consi<strong>de</strong>ran ambos lados <strong>de</strong>l panel a<br />
ensayar. En el caso <strong>de</strong> los muros <strong>de</strong> albañilería las 12 termocuplas <strong>de</strong> la superficie<br />
se distribuirán <strong>de</strong> acuerdo a los % <strong>de</strong> ladrillo y mortero que existe en cada muro. Las<br />
12 termocuplas <strong>de</strong>l aire se distribuirán <strong>de</strong> manera similar, a una distancia aproximada<br />
<strong>de</strong> 65 mm <strong>de</strong>l muro y en forma paralela. A<strong>de</strong>más se consi<strong>de</strong>ró 6 termocuplas <strong>de</strong><br />
superficie adicionales que se colocan a ambos lados <strong>de</strong>l muro y las 2 termocuplas <strong>de</strong><br />
aire que se colocan en ambas cámaras.<br />
La numeración <strong>de</strong> ellas esta basado bajo el siguiente criterio:<br />
- Termocuplas <strong>de</strong>l 1-8: son termocuplas <strong>de</strong> superficie que se colocan en el<br />
ladrillo, a ambos lados <strong>de</strong>l muro o probeta a ensayar.<br />
- Termocuplas <strong>de</strong> la 17 <strong>–</strong> 20: son termocuplas <strong>de</strong> superficie que se colocan<br />
en el mortero, a ambos lados <strong>de</strong>l muro.<br />
- Termocuplas <strong>de</strong> la 9 <strong>–</strong> 16: son termocuplas <strong>de</strong> aire, que van en la cámara<br />
<strong>de</strong> medición y fría, frente a cada una <strong>de</strong> las termocuplas <strong>de</strong>l 1-8.<br />
- Termocuplas <strong>de</strong> la 21 <strong>–</strong> 24:son termocuplas <strong>de</strong>, que van en la cámara <strong>de</strong><br />
medición y fría, frente a cada una <strong>de</strong> las termocuplas <strong>de</strong> la 17-20.<br />
- Termocuplas 1-16: son termocuplas adicionales <strong>de</strong> aire y <strong>de</strong> superficie,<br />
que ocupan la parte central <strong>de</strong>l muro y <strong>de</strong> la cámara, y se utilizan para<br />
calcular la conductividad <strong>de</strong>l material, y van tanto en el ladrillo, como en el<br />
mortero.<br />
Las puntas <strong>de</strong> las termocuplas superficiales se sujetan a la probeta con una cinta<br />
adhesiva (pegote), en el punto marcado. Se <strong>de</strong>be tener la precaución que la<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
termocupla que<strong>de</strong> efectivamente en contacto con la superficie <strong>de</strong>l muro y a<strong>de</strong>más<br />
que no se formen pequeños globos <strong>de</strong> aire entre la cinta adhesiva y la superficie.<br />
En las siguientes figuras se pue<strong>de</strong> apreciar la disposición <strong>de</strong> las termocuplas en<br />
el muro, y una vista general con las termocuplas adicionales.<br />
7.2.4. Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo.<br />
fig. (25): Colocación <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Una vez colocadas las termocuplas en el muro, se esta en condiciones <strong>de</strong> iniciar<br />
el ensayo, pero previamente se <strong>de</strong>be encen<strong>de</strong>r y realizar una serie <strong>de</strong> ajustes<br />
previos, como por ejemplo verificar el buen funcionamiento <strong>de</strong> los siguientes<br />
elementos:<br />
¨ Fuente eléctrica <strong>de</strong> tensión estabilizada<br />
¨ Resistencias eléctricas<br />
¨ Ventiladores<br />
¨ Unidad <strong>de</strong> refrigeración y carga <strong>de</strong> gas<br />
¨ Empaquetadura aislantes<br />
¨ Sello <strong>de</strong> escotillas <strong>de</strong> las cámaras <strong>de</strong> guarda y fría<br />
¨ Termómetros <strong>de</strong> mercurio y ampolletas <strong>de</strong> iluminación<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
¨ Termopares <strong>de</strong> alambre<br />
¨ Unidad <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> los termopares<br />
¨ Medidor <strong>de</strong> fuerza electromotriz (milivoltímetro)<br />
¨ Termómetro <strong>de</strong> cámara <strong>de</strong> medición y fría<br />
¨ Tablero <strong>de</strong> control<br />
La forma <strong>de</strong> encen<strong>de</strong>r la cámara térmica es la siguiente:<br />
1. encen<strong>de</strong>r el interruptor general <strong>de</strong> la cámara térmica.<br />
2. luego el interruptor <strong>de</strong>l termostato <strong>de</strong> seguridad.<br />
3. a continuación encen<strong>de</strong>r los interruptores automáticos estabilizado y sin<br />
estabilizar.<br />
4. <strong>de</strong>spués conectar el control <strong>de</strong> temperatura.<br />
5. llevar a posición 1 los interruptores <strong>de</strong>l equipo <strong>de</strong> frío.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
6. regular el voltaje <strong>de</strong> la cámara a 36 mV, chequeando en el voltímetro.<br />
Luego <strong>de</strong> encen<strong>de</strong>r la cámara térmica, y que se chequeo cada una <strong>de</strong> las<br />
termocuplas <strong>de</strong>l lado frío y caliente usando el selector, se encendió el Sistema <strong>de</strong><br />
Adquisición <strong>de</strong> Datos MAC-48, <strong>de</strong> 48 canales (salida para 48 termocuplas), y el PC al<br />
cual va conectado el aparato (ver fig. (26)). El aparato MAC-48, funciona con un<br />
programa que trabaja en MS-DOS, llamado ACQCOMP, el cual guarda las<br />
temperaturas que registran las termocuplas adicionales que se le colocaron al muro.<br />
Los datos los va registrando diariamente y cada dos horas (el intervalo <strong>de</strong> tiempo<br />
para la adquisición <strong>de</strong> datos, es a criterio <strong>de</strong>l operador <strong>de</strong>l equipo).<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (26): Sistema MAC 48 y PC ejecutando programa ACQCOMP<br />
Una vez que se comprobó el correcto funcionamiento <strong>de</strong> la cámara térmica y <strong>de</strong><br />
sistema <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> datos, se proce<strong>de</strong> a cerrar completamente la cámara<br />
térmica, apretando los tornillos hasta que las empaquetaduras se <strong>de</strong>formaran lo<br />
suficiente como para asegurar la hermeticidad <strong>de</strong> la unión. A<strong>de</strong>más a partir <strong>de</strong> este<br />
momento hay que preocuparse <strong>de</strong>l suministro constante <strong>de</strong> hielo al recipiente para tal<br />
efecto, para mantener la temperatura <strong>de</strong> 0 [ºC] <strong>de</strong> las termocuplas.<br />
Con respecto a las mediciones, estas <strong>de</strong>ben realizarse una vez que el flujo al<br />
interior <strong>de</strong> la cámara sea constante, para esto hay que esperar aproximadamente<br />
dos días, periodo durante el cual el sistema se estabiliza y la cámara alcanza un<br />
régimen estacionario <strong>de</strong> 0 [ºC] en la cámara fría y 35 [ºC] en la cámara <strong>de</strong> guarda.<br />
Todas las lecturas <strong>de</strong> voltaje, intensidad <strong>de</strong> corriente y temperaturas se anotan en<br />
los cuadros <strong>de</strong>l registro <strong>de</strong> medición. Si mientras se esta midiendo, registrando las<br />
lecturas <strong>de</strong> las termopilas <strong>de</strong> la cámara fría, comienza a funcionar el equipo <strong>de</strong><br />
refrigeración, es necesario esperar alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 10 minutos (tiempo <strong>de</strong><br />
funcionamiento <strong>de</strong>l motor), y luego 5 minutos más hasta que se estabilice<br />
nuevamente la temperatura <strong>de</strong> la cámara. Para cada medición se ocupa una planilla<br />
<strong>de</strong> registro, la cual se completa efectuando el siguiente procedimiento:<br />
1. se anota la fecha, hora y Nº <strong>de</strong> medición.<br />
2. se registra la lectura Nº1 <strong>de</strong> la termopila.<br />
3. luego la lectura <strong>de</strong> la corriente y <strong>de</strong> el voltaje.<br />
4. lectura Nº 1 <strong>de</strong> la termopila <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> medición y <strong>de</strong> guarda.<br />
5. lectura <strong>de</strong> termocuplas cámara <strong>de</strong> medición (lado caliente) <strong>de</strong> la 1 a la 24.<br />
6. lectura <strong>de</strong> termocuplas cámara fría (lado frío) <strong>de</strong> la 1 a la 24.<br />
7. lectura Nº 2 <strong>de</strong> la termopila.<br />
8. lectura Nº 2 <strong>de</strong> la termopila <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> medición y <strong>de</strong> guarda.<br />
9. temperatura <strong>de</strong> la cámara fría y <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> guarda.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
7.3. Ensayos Mecánicos.<br />
7.3.1. Ensayo a Compresión <strong>de</strong> Albañilería.<br />
7.3.1.1. Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.<br />
El aparato utilizado, para <strong>de</strong>sarrollar este ensayo mecánico, este formado por dos<br />
elementos fundamentales, el marco rígido, el cual es una estructura <strong>de</strong> acero (ver fig.<br />
(27)) capaz <strong>de</strong> soportar la carga aplicada a la probeta, sin sufrir <strong>de</strong>formaciones, ni<br />
alterar la dirección o distribución <strong>de</strong> la fuerza, y los instrumentos <strong>de</strong> aplicación y<br />
registro <strong>de</strong> carga, los cuales se incorporan a la estructura rígida.<br />
fig. (28): Pistón y Celda <strong>de</strong> carga.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (27): Marco rígido. fig. (29): Data Logger.<br />
Este aparato funciona <strong>de</strong> la siguiente manera, al marco rígido, se le incorpora en<br />
la parte superior, mediante pernos, el pistón (ver fig. (28)), que posee una capacidad<br />
<strong>de</strong> carga <strong>de</strong> 50 [Ton], luego se cuelga, también en la parte superior <strong>de</strong> la estructura,<br />
mediante cable acerados, la celda <strong>de</strong> carga (ver fig. (28)) y su placa <strong>de</strong> apoyo; la<br />
base inferior acerada <strong>de</strong> la celda <strong>de</strong> carga, no <strong>de</strong>be golpearse ya que se<br />
<strong>de</strong>scalibrará, entregando información errónea. Des<strong>de</strong> la celda <strong>de</strong> carga se conecta<br />
un cable al Data Logger (ver fig. (29)), el cual es un sistema computacional que<br />
registra las micro<strong>de</strong>formaciones que sufre esta celda al ir siendo presionada por el<br />
pistón, este valor lo entrega en una pantalla, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el cual se registra manualmente<br />
en una planilla, o también lo pue<strong>de</strong> guardar automáticamente en un disco flexible <strong>de</strong><br />
3½ “, pulsando una tecla en cada momento que se <strong>de</strong>see registrar una<br />
micro<strong>de</strong>formación. Esta micro<strong>de</strong>formación se transforma a carga, mediante la<br />
pendiente <strong>de</strong>l gráfico <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong>formaciones v/s carga que se realiza<br />
previamente, comparándola con la máquina <strong>de</strong> ensayo <strong>de</strong>l Laboratorio <strong>de</strong> Mecánica<br />
<strong>de</strong> Suelos y Hormigones.<br />
Para aplicarle carga a todo este sistema, se utiliza el Porta Power (gato<br />
hidráulico) (ver fig. (30)), el cual es un dispositivo hidráulico manual, el cual se<br />
conecta mediante una tubería <strong>de</strong> caucho con boquilla-válvula al pistón. El porta<br />
power cuenta con un barómetro que indica la presión <strong>de</strong> aceite que le incorpora al<br />
pistón, con una capacidad máxima <strong>de</strong> 10 [ lb /in 2 ].<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (30): Porta Power.<br />
7.3.1.2. Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.<br />
La <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> los prismas <strong>de</strong> albañilería <strong>de</strong>stinados a ensaye <strong>de</strong><br />
compresión, se realizo conforme requisitos <strong>de</strong>scritos en la NCh 1928.Of93<br />
“Albañilería Armada <strong>–</strong> Requisitos para el diseño y Cálculo “ Anexo B. La cual<br />
establece los siguientes requisitos.<br />
El espesor <strong>de</strong> los prismas, <strong>de</strong>ben ser <strong>de</strong> igual espesor que los muros o vigas <strong>de</strong><br />
las estructuras habituales <strong>de</strong> <strong>construcción</strong>, <strong>de</strong>bido a esto, el espesor promedio <strong>de</strong><br />
ellos es <strong>de</strong> 14 [cm], el cual es la dimensión en la que se fabrican habitualmente las<br />
unida<strong>de</strong>s cerámicas.<br />
La longitud promedio <strong>de</strong> los prismas <strong>de</strong>be ser mayor o igual al espesor y a la<br />
longitud <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong> albañilería. Como la dimensión mínima con la que<br />
habitualmente fabrican las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ladrillos es 29 [cm], los primas poseen esta<br />
dimensión como longitud.<br />
Con respecto a la altura <strong>de</strong> la probeta, la norma establece las siguientes<br />
condiciones:<br />
- <strong>de</strong>be tener por lo menos tres hiladas.<br />
- el cuociente entre la altura y el espesor <strong>de</strong>be se mayor o igual a 3.<br />
La <strong>construcción</strong>, curado, refrentado y posterior ensayo <strong>de</strong> los prismas, se realizó<br />
en el Pabellón Tecnológico <strong>de</strong> la Ma<strong>de</strong>ra PTM, <strong>de</strong>sarrollando la siguiente secuencia<br />
<strong>de</strong> trabajo:<br />
1. aseo y limpieza <strong>de</strong>l lugar <strong>de</strong> trabajo.<br />
2. traslado <strong>de</strong> materiales e implementos al lugar <strong>de</strong> trabajo.<br />
3. saturación <strong>de</strong> ladrillos por inmersión en un recipiente.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
4. trazado <strong>de</strong> las hiladas <strong>de</strong> ladrillo a colocar, en los costados <strong>de</strong>l<br />
escantillón móvil (ver fig. (31)), en estas marcas, se colocó un clavo<br />
<strong>de</strong> 2”, don<strong>de</strong> se sujetó la lienza que daba la referencia <strong>de</strong><br />
horizontalidad a la hilada.<br />
fig. (31): Escantillón móvil.<br />
5. colocación <strong>de</strong> una franja <strong>de</strong> polietileno en la base <strong>de</strong> apoyo <strong>de</strong>l<br />
futuro prisma.<br />
6. colocación y nivelación <strong>de</strong>l escantillón móvil.<br />
7. preparación <strong>de</strong>l mortero <strong>de</strong> pega, en base a la dosificación<br />
planteada en 7.1.2. El mezclado <strong>de</strong>l mortero, se realizaba<br />
manualmente en una batea (ver fig. (32)).<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (32): Batea <strong>de</strong> preparación <strong>de</strong> mezcla.<br />
8. colocación y nivelación <strong>de</strong>l escantillón móvil.<br />
9. colocación <strong>de</strong> lienza y nivelación <strong>de</strong>l ladrillo base <strong>de</strong>l prisma.<br />
10. aplicación <strong>de</strong> mortero <strong>de</strong> pega.<br />
11. las siguientes hiladas se colocan exactamente igual que el paso 9 al<br />
10.<br />
12. revoque <strong>de</strong> las llagas y ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong>l muro.<br />
13. retiro <strong>de</strong>l escantillón y limpieza.<br />
Inmediatamente terminado el prisma, se inicia el curado <strong>de</strong> ellos, para lo cual se<br />
envolvían completamente con polietileno (ver fig. (33)), y se registraba la fecha <strong>de</strong><br />
confección <strong>de</strong>l mismo. Esta condición <strong>de</strong> curado se mantenía por catorce días, luego<br />
<strong>de</strong> lo cual se retiraba completamente el polietileno, y se mantenían a ambiente <strong>de</strong><br />
laboratorio, hasta que cumplieran los veintiocho días.<br />
fig. (33): Curado <strong>de</strong> probetas.<br />
Transcurrido los veintiocho días, comenzaba el refrentado <strong>de</strong> la probeta por<br />
ambas caras <strong>de</strong> apoyo. Para esto se ocupaba una pasta <strong>de</strong> yeso-cemento (ver fig.<br />
(34)) en proporción 1:1 en peso.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (34): Pasta <strong>de</strong> yeso-cemento.<br />
Para refrentar los prismas, se colocaba, a manera <strong>de</strong> moldaje, por el contorno <strong>de</strong><br />
la cara <strong>de</strong> apoyo <strong>de</strong> la probeta, tablillas <strong>de</strong> canto perfecto, sujetas con perros<br />
(ganchos <strong>de</strong> fierro <strong>de</strong> diámetro 6 [mm]). Usando un nivel <strong>de</strong> mano, se le daba la<br />
planeidad necesaria en todas las direcciones, a unos 3 [mm] <strong>de</strong> la superficie. Luego<br />
se aplicaba con llana la pasta, apoyándola y <strong>de</strong>slizándola suavemente en el moldaje;<br />
se <strong>de</strong>bía proce<strong>de</strong>r con ligereza al aplicar la pasta, ya que esta es una mezcla ávida<br />
<strong>de</strong> agua, por lo que tendía a secarse y endurecer con rapi<strong>de</strong>z.<br />
Transcurridos a lo menos 2 días <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>l refrentado y los 28 días <strong>de</strong> curado,<br />
el prisma estaba en condiciones <strong>de</strong> ser ensayado.<br />
7.3.1.3. Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo.<br />
El procedimiento utilizado para ensayar a compresión los prismas, fue el<br />
siguiente:<br />
1. se trasladan las probetas cerca <strong>de</strong> la máquina <strong>de</strong> ensayo.<br />
2. se instaló todo el equipo necesario para ensayar.<br />
3. se realizó las mediciones promedios en [cm] <strong>de</strong> las caras <strong>de</strong>l prisma,<br />
espesor, longitud y altura (en la altura se incluye el refrentado).<br />
4. se marca el eje <strong>de</strong>l pistón en la placa base inferior, y luego el contorno<br />
<strong>de</strong> la cara <strong>de</strong> apoyo <strong>de</strong>l prisma.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
5. se limpian las placas <strong>de</strong> apoyo, <strong>de</strong> cualquier elemento que pueda<br />
afectar la horizontalidad <strong>de</strong> la probeta o alterar la aplicación <strong>de</strong> la carga.<br />
6. se colocó el prisma sobre la placa inferior, alineándolo con las marcas<br />
anteriormente trazadas.<br />
7. se colocó la placa superior <strong>de</strong> carga sobre la probeta, centrándola,<br />
luego se colocó la celda <strong>de</strong> carga, apoyada en la concavidad <strong>de</strong> la<br />
placa <strong>de</strong> carga superior, sujetándola hasta que el pistón comience a<br />
presionar la celda <strong>de</strong> carga y esta pueda mantenerse por si sola.<br />
8. se baja ligeramente el pistón y se alinea con la celda <strong>de</strong> carga, <strong>de</strong><br />
modo que la carga sea lo mas vertical posible.<br />
9. inicio <strong>de</strong>l ensayo, se comienza aplicar carga con el porta power,<br />
evitando choques o alteraciones <strong>de</strong> fuerza, aplicando una velocidad<br />
uniforme, y a un ritmo tal que el ensayo alcance la carga máxima a los<br />
3 o 4 minutos.<br />
10. el ensayo termina al aparecer la primera fisura, ya sea en el ladrillo o el<br />
mortero, registrando la micro<strong>de</strong>formación para esta fisura.<br />
7.3.2. Ensayo <strong>de</strong> Compresión Diagonal <strong>de</strong> Albañilería<br />
7.3.2.1. Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.<br />
La maquinaria para efectuar este ensayo, al igual que el ensayo a compresión <strong>de</strong><br />
albañilería, se encuentra divido en dos, los elementos rígidos que soportan los<br />
esfuerzos sin alterar las condiciones <strong>de</strong> distribución y dirección <strong>de</strong> la carga, y los<br />
elementos que aplican y registran la carga aplicada a la probeta.<br />
Para ensayar las probetas, se tuvo que preparar y levantar la estructura rígida 10<br />
[cm] más (ver fig. (35 y 36)), ya que anteriormente se habían ensayado elementos<br />
<strong>de</strong> menores dimensiones. Para esto se coloca, a continuación <strong>de</strong> los pernos ya<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
instalados, otros <strong>de</strong> iguales características que los anteriores, empalmándolos entre<br />
sí mediante un tubo con hilo interior que recibía en sus extremos al perno antiguo y al<br />
nuevo. Estos pernos son fierros acerados, con hilo, <strong>de</strong> 1” <strong>de</strong> diámetro, <strong>de</strong> alta<br />
resistencia, soportando al corte 2 [ton]. Los pernos que ya poseía la estructura, se<br />
encuentran empotrados (apernados) a la losa <strong>de</strong>l edificio, y ro<strong>de</strong>ados por tubos<br />
huecos <strong>de</strong> 10 [cm] <strong>de</strong> diámetro.<br />
Estos pernos atraviesan un sistemas <strong>de</strong> vigas I <strong>de</strong> alma igual a 30[cm], las<br />
cuales se encuentran abrazadas transversalmente en los extremos, en su parte<br />
superior e inferior, por dos pares <strong>de</strong> vigas menores <strong>de</strong> 15 cm <strong>de</strong> altura.<br />
vigas I<br />
pernos<br />
cabezales para aplicar carga vigas menores<br />
tubos huecos<br />
<strong>de</strong> φ10 cm<br />
fig. (35): Condición inicial estructura. fig. (36): Condición final estructura.<br />
Con respecto a los elementos que aplican y registran carga, estos son los mismos<br />
que se usan en los ensayos a compresión <strong>de</strong> albañilería, <strong>de</strong>scrito en 7.2.2, es <strong>de</strong>cir,<br />
se utiliza el porta power, pistón, celda <strong>de</strong> carga y data logger. La diferencia esta en<br />
las placas <strong>de</strong> apoyo <strong>de</strong> la probeta, ya que para este ensayo se utilizan cabezales que<br />
aplican la carga en dirección diagonal (ver fig. (37)). Estos cabezales son <strong>de</strong> 20 [cm]<br />
<strong>de</strong> ancho (por lo tanto sobra 3 [cm] a cado lado <strong>de</strong>l murete), por 15 [cm] <strong>de</strong> longitud<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
<strong>de</strong> repartición <strong>de</strong> carga ( r ), evitando así el efecto <strong>de</strong> confinamiento en el murete, tal<br />
como se señala en la siguiente figura.<br />
fig. (37): Cabezal <strong>de</strong> apoyo.<br />
El cabezal <strong>de</strong> apoyo superior, se cuelga, mediante cables acerados, <strong>de</strong> las vigas<br />
I; la parte superior <strong>de</strong> este cabezal posee una concavidad que sirve para apoyar la<br />
celda <strong>de</strong> carga, formando una especie <strong>de</strong> rótula. El cabezal inferior, solo se apoya al<br />
suelo en una base firme y nivelada, y en el mismo eje que forma el pistón, la celda y<br />
el cabezal superior.<br />
7.3.2.2. Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.<br />
Los muretes <strong>de</strong> albañilería, <strong>de</strong>stinados a ensayo <strong>de</strong> compresión diagonal, se<br />
construyeron <strong>de</strong> acuerdo a lo estipulado en la NCh 2123.Of 97 “Albañilería<br />
Confinada <strong>–</strong> Requisitos <strong>de</strong> diseño y Cálculo “, Anexo A.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
La norma establece que el espesor <strong>de</strong>l murete a construir, <strong>de</strong>be ser igual al<br />
espesor <strong>de</strong> los muros <strong>de</strong> la estructura; como habitualmente en las obras se trabaja<br />
con el ladrillo colocado <strong>de</strong> soga con un ancho <strong>de</strong> muro <strong>de</strong> una unidad, los muretes<br />
tenían un espesor <strong>de</strong> 14 [cm]. Con respecto a la longitud <strong>de</strong> la arista <strong>de</strong>l murete <strong>de</strong>be<br />
ser mayor o igual a 60 [cm], <strong>de</strong>biendo tener a lo menos cuatro hiladas, se trabajo con<br />
una arista <strong>de</strong> 75 [cm].<br />
Con respecto a la <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> los muretes, la secuencia utilizada es idéntica<br />
a la <strong>de</strong>scrita en el punto 7.3.1.2 “Construcción y preparación <strong>de</strong> probetas para<br />
ensayo a compresión”, utilizando las mismas dosificaciones, métodos <strong>de</strong> curado etc.<br />
fig. (38): Secuencia <strong>de</strong> <strong>construcción</strong> <strong>de</strong>l refrentado.<br />
7.3.2.3. Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo.<br />
Al igual que en la <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> probetas, <strong>de</strong>scritas en el punto anterior, los<br />
procedimientos <strong>de</strong>sarrollados para efectuar los ensayos son similares a los <strong>de</strong>scritos<br />
en el punto 7.3.1.3, utilizados en los ensayos a compresión <strong>de</strong> albañilería. Sin<br />
embargo, existe unas pequeñas variantes.<br />
1. se trasladan las probetas cerca <strong>de</strong> la máquina <strong>de</strong> ensayo.<br />
2. se instaló todo el equipo necesario para ensayar.<br />
3. se realizaron las mediciones promedios en [cm] <strong>de</strong> las cuatro caras<br />
<strong>de</strong>l prisma, espesor y longitud.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
4. se marcó el eje <strong>de</strong>l pistón en el suelo, y luego se trazó una cruz<br />
cuya intersección estaba en el eje <strong>de</strong>l pistón. Sobre este trazo se<br />
centraba el cabezal <strong>de</strong> carga inferior, sobre el que se apoyaba el<br />
murete.<br />
5. se limpian los cabezales <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> carga, <strong>de</strong> cualquier<br />
elemento que pueda afectar el correcto asentamiento <strong>de</strong>l murete o<br />
la aplicación <strong>de</strong> la carga.<br />
6. usando un montacarga, se colocó el prisma sobre el cabezal<br />
inferior, alineando la diagonal <strong>de</strong>l murete con las marcas<br />
anteriormente trazadas.<br />
7. se colocó el cabezal superior sobre el murete, centrándolo, luego se<br />
colocó la celda <strong>de</strong> carga, apoyada en la concavidad <strong>de</strong>l cabezal,<br />
sujetándolo hasta que el pistón comience a presionar la celda <strong>de</strong><br />
carga y esta pueda mantenerse por si sola.<br />
8. se baja ligeramente el pistón y se alinea con la celda <strong>de</strong> carga, <strong>de</strong><br />
modo que la carga sea lo mas vertical posible.<br />
9. inicio <strong>de</strong>l ensayo, se comienza aplicar carga con el Porta Power,<br />
evitando choques o alteraciones <strong>de</strong> fuerza, aplicando una velocidad<br />
uniforme, y a un ritmo tal que el ensayo alcance la carga máxima a<br />
los 3 o 4 minutos.<br />
10. el ensayo termina al aparecer la primera fisura, ya sea en el ladrillo<br />
o el mortero, registrando la micro<strong>de</strong>formación para esta fisura.<br />
7.3.3. Resistencia a Compresión <strong>de</strong> Ladrillos Cerámicos.<br />
7.3.3.1. Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
La máquina <strong>de</strong> compresión utilizada en los ensayos fue la que posee el<br />
Laboratorio <strong>de</strong> Mecánica <strong>de</strong> Suelos y Hormigones, en la Escuela <strong>de</strong> Ingeniería en<br />
Construcción (ver fig. (39 y 40)). Los datos técnicos <strong>de</strong> ella, son los que se<br />
presentan a continuación:<br />
- marca equipo : Control, categoría C50C<br />
- serie : 86030462<br />
- capacidad : 300 [Ton]<br />
- Tº <strong>de</strong> utilización : >5/45 ºC<br />
- aceite hidráulico : > ISO VG 32/68<br />
- presión máxima : 621 [bar]<br />
- área pistón : 483,651 [cm 2 ]<br />
- energía elástica : 3229 [J]<br />
- peso máquina : 1060 [kg]<br />
fig. (39): Máquina <strong>de</strong> compresión. fig. (40):Recorrido máximo <strong>de</strong> pistón.<br />
7.3.3.2. Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.<br />
Las probetas utilizadas correspon<strong>de</strong> a la unidad <strong>de</strong> ladrillo cerámico, las cuales<br />
<strong>de</strong>ben estar secas; para lograr esta condición se transportaron seis ladrillos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su<br />
lugar <strong>de</strong> acopio (sector posterior al PTM) hasta el Laboratorio <strong>de</strong> Mecánica <strong>de</strong> Suelos<br />
y Hormigones, don<strong>de</strong> se mantuvieron alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> una semana.<br />
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TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Con el objetivo <strong>de</strong> conseguir la planeidad y paralelismo <strong>de</strong> las caras <strong>de</strong> aplicación<br />
<strong>de</strong> la carga, estas caras se refrentaron con azufre (tal como lo señala la norma<br />
chiena NCh 167.Of2001), según la norma chilena NCh 1172.Of78, para esto, se<br />
diseño y construyó en una maestranza una ban<strong>de</strong>ja <strong>de</strong> refrentado <strong>de</strong> 35 x 15 [cm]<br />
(ver fig. (41)).<br />
fig. (41): Ban<strong>de</strong>ja <strong>de</strong> refrentado.<br />
Los pasos que se siguieron para <strong>de</strong>sarrollar el refrentado <strong>de</strong> las caras perforadas<br />
o caras bases, fueron los siguientes:<br />
1. se limpia la superficie <strong>de</strong> trabajo.<br />
2. se prepara la mezcla <strong>de</strong> azufre, elaborando una mezcla compuesta por<br />
70% <strong>de</strong> azufre en polvo, 1 [kg], y 30% <strong>de</strong> material granular que pasa<br />
por el tamiz 0,315 [mm], 429 [gr] (ver fig. (42)).<br />
fig. (42): Preparación mezcla <strong>de</strong> azufre.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
3. luego esta mezcla se vació en la olla <strong>de</strong> fundición (ver fig. (43)), que<br />
posee un termostato, y alcanza una temperatura <strong>de</strong> 400 [ºC]. Para<br />
<strong>de</strong>rretir el azufre se utilizó una temperatura <strong>de</strong> 140 [ºC], <strong>de</strong>morando<br />
aproximadamente hora y media en fundirse completamente.<br />
fig. (43): Olla <strong>de</strong> fundición. fig. (44): Azufre fundido.<br />
4. en el tiempo que tardó en fundirse la pasta <strong>de</strong> azufre, se niveló la<br />
ban<strong>de</strong>ja <strong>de</strong> refrentado (ver fig. (45)), colocando una capa <strong>de</strong> arena<br />
húmeda en su base. Luego se calentó la ban<strong>de</strong>ja a fuego directo en los<br />
quemadores <strong>de</strong> un horno (ver fig. (46)), ya que así el azufre no se<br />
solidifica tan rápido.<br />
fig. (45): Nivelación <strong>de</strong> ban<strong>de</strong>ja. fig. (46): Calentamiento <strong>de</strong> ban<strong>de</strong>ja.<br />
5. luego se nivelaba nuevamente la ban<strong>de</strong>ja y se le aplicaba con brocha<br />
<strong>de</strong>smoldante Sika, evitando con ello que el azufre se adhiriera a la<br />
ban<strong>de</strong>ja.<br />
125
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
6. una vez que el azufre estaba completamente fundido, sin presencia <strong>de</strong><br />
grumos, se vaciaba con un cucharón en la ban<strong>de</strong>ja y se colocaba<br />
suavemente el ladrillo sobre este líquido hasta que endureciera. El<br />
vaciado <strong>de</strong>l azufre y la colocación <strong>de</strong>l ladrillo, no <strong>de</strong>bía <strong>de</strong>morar más <strong>de</strong><br />
10 segundos, ya que se solidifica con mucha rapi<strong>de</strong>z.<br />
fig. (47): Refrentado probeta 1. fig. (48): Probeta 1 refrentada.<br />
7. pasado unos 5 a 10 minutos <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> refrentado, se <strong>de</strong>spegaba la<br />
ban<strong>de</strong>ja dando unos pequeños golpecitos hasta que se <strong>de</strong>sprendiera.<br />
Hay que evitar retirar las rebabas <strong>de</strong> azufre que quedan en el contorno<br />
<strong>de</strong>l ladrillo, ya que se pue<strong>de</strong> quebrar la superficie <strong>de</strong>l refrentado.<br />
8. luego <strong>de</strong> refrentar todas las probetas por ambos lados, usando el<br />
mismo procedimiento, se espero un día mas para ensayarlas.<br />
7.3.3.3. Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo.<br />
La secuencia <strong>de</strong> ensayo fue la siguiente:<br />
1. se <strong>de</strong>terminó el eje <strong>de</strong> las placas y <strong>de</strong>l pistón <strong>de</strong> la máquina y marcando<br />
este punto en la placa base.<br />
2. se limpiaron las placas <strong>de</strong> cualquier elemento que pueda alterar la<br />
superficie <strong>de</strong>l refrentado o la dirección <strong>de</strong> la carga.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
3. se colocó la probeta sobre el pistón, centrándola con respecto al punto<br />
<strong>de</strong> referencia.<br />
4. inicio <strong>de</strong> ensayo; hay revisar los controles <strong>de</strong> la máquina, que la<br />
palanca <strong>de</strong> velocidad estuviera al máximo, y la perilla <strong>de</strong>l aceite este<br />
cerrada; a<strong>de</strong>más chequear que las agujas indicadoras <strong>de</strong> carga, estén<br />
en 0.<br />
5. se dio el paso al aceite girando la perilla.<br />
6. encen<strong>de</strong>r la máquina.<br />
7. bajar la velocidad lentamente, a medida que la placa toque la cara <strong>de</strong><br />
apoyo superior. Es <strong>de</strong>cir, cuando la probeta comienza a ser cargada,<br />
<strong>de</strong>be ser a la velocidad mas baja.<br />
8. período <strong>de</strong> ensayo, esperar hasta que la probeta alcance su resistencia<br />
máxima y falle.<br />
9. volver a <strong>de</strong>jar la máquina en la condición inicial, es <strong>de</strong>cir, apagar la<br />
máquina, cierro el paso <strong>de</strong> aceite y aumento la velocidad.<br />
10. registrar el valor que indica el lector y la forma en falló la probeta.<br />
11. retirar la probeta ensayada, y limpiar la máquina.<br />
12. repetir la secuencia a partir <strong>de</strong>l paso Nº 2.<br />
7.3.4. Adherencia a Cizalle <strong>de</strong> Ladrillos Cerámicos.<br />
7.3.4.1. Generalida<strong>de</strong>s.<br />
En el país, en la actualidad, la albañilería es el material más usado en la<br />
<strong>construcción</strong> <strong>de</strong> viviendas. Según el Instituto Nacional <strong>de</strong> Estadísticas, la albañilería<br />
se usó como material predominante <strong>de</strong> muros en un 53% <strong>de</strong> las viviendas<br />
construidas en el año 2000.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
A pesar <strong>de</strong> que el mortero <strong>de</strong> junta ocupa alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> un 15% a un 20% <strong>de</strong>l<br />
volumen total <strong>de</strong> un muro <strong>de</strong> albañilería, <strong>de</strong>sempeña un papel crucial en su<br />
funcionamiento estructural, <strong>de</strong>bido a que es el responsable <strong>de</strong> mantener unida<strong>de</strong>s<br />
monolíticamente unidas <strong>de</strong> albañilería. Esta relevancia se ve también reflejada en<br />
aspectos <strong>de</strong> tipo económico, ya que generalmente es más costoso un volumen <strong>de</strong><br />
mortero que el mismo volumen <strong>de</strong> cualquier tipo <strong>de</strong> unidad (especialmente bloques).<br />
Siendo Chile un país sísmico, la propiedad fundamental <strong>de</strong> los morteros <strong>de</strong> junta<br />
<strong>de</strong> albañilería es su adherencia con las unida<strong>de</strong>s, fundamentalmente la adherencia<br />
capaza <strong>de</strong> resistir esfuerzos <strong>de</strong> cizalle y tracción <strong>de</strong>bido a que estos se originan al<br />
someter los muros <strong>de</strong> albañilería a fuerzas horizontales.<br />
La adherencia es la propiedad más importante <strong>de</strong>l mortero <strong>de</strong> junta <strong>de</strong> albañilería<br />
en estado endurecido. Es también la más inconstante e impre<strong>de</strong>cible. El mortero<br />
tiene que <strong>de</strong>sarrollar suficiente adherencia con las unida<strong>de</strong>s para resistir los<br />
esfuerzos <strong>de</strong> tracción producidos por las cargas <strong>de</strong> la estructura, <strong>de</strong>l terreno,<br />
sísmicas y <strong>de</strong>l viento; los cam<strong>bio</strong>s <strong>de</strong> volumen <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s y los cam<strong>bio</strong>s <strong>de</strong><br />
temperatura. En cuanto a los esfuerzos que <strong>de</strong>be resistir el muro <strong>de</strong> albañilería, los<br />
más significativos, dada las características sísmicas <strong>de</strong> este país, correspon<strong>de</strong>n a los<br />
esfuerzos horizontales, las cuales provocan fallas don<strong>de</strong> generalmente la resistencia<br />
al cizalle es menor, es <strong>de</strong>cir, la interfase mortero<strong>–</strong>unidad. También, la<br />
impermeabilidad <strong>de</strong> la albañilería, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> esta propiedad.<br />
La adherencia proviene <strong>de</strong>l anclaje <strong>de</strong> cristales <strong>de</strong> cemento hidratado en los<br />
poros <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s, es <strong>de</strong>cir, es <strong>de</strong> naturaleza exclusivamente mecánica, más que<br />
química o molecular. Esta propiedad <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> principalmente <strong>de</strong> los siguientes<br />
factores:<br />
- interacción hídrica entre el mortero y la unidad.<br />
- trabajabilidad <strong>de</strong>l mortero.<br />
- Retentividad <strong>de</strong>l mortero.<br />
128
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
- Componentes <strong>de</strong>l mortero, por ejemplo, tipo y cantidad <strong>de</strong><br />
materiales aglomerante y contenido <strong>de</strong> aire.<br />
- Características <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s, esto es: succión, contenido y<br />
estructura <strong>de</strong> poros capilares, textura <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> la cara <strong>de</strong><br />
asiento y contenido <strong>de</strong> humedad .<br />
- Calidad <strong>de</strong>l proceso constructivo: tiempo <strong>de</strong> interrupción, acabado y<br />
presión aplicada a la capa <strong>de</strong> mortero durante la colocación <strong>de</strong> las<br />
unida<strong>de</strong>s.<br />
La adherencia tiene dos aspectos, la tensión <strong>de</strong> adherencia, es <strong>de</strong>cir, cuanta<br />
fuerza se requiere para separar las unida<strong>de</strong>s (medida <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong>l anclaje <strong>de</strong><br />
cristales en la unidad) y la extensión <strong>de</strong> la adherencia o punto <strong>de</strong> adherencia, la que<br />
se <strong>de</strong>fine como el área adherida (porcentaje <strong>de</strong> la unidad en que el mortero queda<br />
pegado) dividido por la sección <strong>de</strong> adherencia.<br />
El proceso por el que se logra la unión mecánica entre el mortero y la unidad,<br />
pue<strong>de</strong> resumirse en cuatro etapas que a continuación se <strong>de</strong>tallan:<br />
1. succión <strong>de</strong> agua por parte <strong>de</strong> la unidad al mortero, la cual comienza<br />
inmediatamente <strong>de</strong>spués que ambos entran en contacto. Este proceso<br />
pue<strong>de</strong> durar <strong>de</strong>s<strong>de</strong> minutos hasta pocas horas <strong>de</strong> producido el contacto,<br />
<strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> la estructura <strong>de</strong> poros <strong>de</strong> la unidad.<br />
2. transporte <strong>de</strong> material cementicio por parte <strong>de</strong>l agua succionada.<br />
3. introducción <strong>de</strong> los materiales cementicios en los poros capilares <strong>de</strong> la<br />
unidad por medio <strong>de</strong>l agua succionada.<br />
4. hidratación y cristalización <strong>de</strong> estos materiales en los poros capilares <strong>de</strong> la<br />
unidad por medio <strong>de</strong>l agua succionada.<br />
5. hidratación y cristalización <strong>de</strong> estos materiales en los poros <strong>de</strong> la unidad,<br />
creando <strong>de</strong> este modo el anclaje mecánico entre la unidad y el mortero.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
7.3.4.2. Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.<br />
La máquina <strong>de</strong> compresión utilizada en los ensayos fue la <strong>de</strong>scrita en el punto<br />
7.3.3.1.. Sin embargo <strong>de</strong>bido al tamaño <strong>de</strong> las probetas a ensayar, se <strong>de</strong>bió retirar la<br />
rótula superior <strong>de</strong> 40 [kg], <strong>de</strong> manera que las probetas cupieran en el vano.<br />
7.3.4.3. Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.<br />
El ensayo <strong>de</strong> adherencia a cizalle, como se mencionó anteriormente, tiene como<br />
objetivo <strong>de</strong>terminar la adherencia entre el mortero y la unidad <strong>de</strong> ladrillo, al someter<br />
la junta entre ambos, a un esfuerzo <strong>de</strong> corte, según el procedimiento establecido en<br />
la norma chilena NCh 167.Of2001.<br />
El ensayo <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> probetas, es el más representativo <strong>de</strong> los esfuerzos a<br />
los que está sometido un muro <strong>de</strong> albañilería que es el esfuerzo <strong>de</strong> corte producido<br />
por un sismo.<br />
Las probetas están formadas por tres ladrillos cerámicos pegados con un mortero<br />
normalizado (ver fig. (49)) . La norma exige una cantidad mínima <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 18<br />
ladrillos, es <strong>de</strong>cir 6 probetas.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (49): Esquema <strong>de</strong> probeta.<br />
La <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> las probetas, se <strong>de</strong>sarrollo llevando a cabo el siguiente<br />
procedimiento:<br />
1. se traslado las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ladrillo al Laboratorio <strong>de</strong> Mecánica <strong>de</strong><br />
Suelos y Hormigones, en don<strong>de</strong> estuvieron aproximadamente 5 días,<br />
para lograr que los ladrillos adoptaran las condiciones <strong>de</strong> laboratorio.<br />
2. se saturaron por inmersión los ladrillos cerámicos, en la cámara <strong>de</strong><br />
curado <strong>de</strong>l Laboratorio por 30 [min].<br />
tacos <strong>de</strong> 10 [mm]<br />
3. luego se reunieron las herramientas (ver fig. (50)) necesarias para<br />
<strong>de</strong>sarrollar el trabajo y se pesaron las cantida<strong>de</strong>s requeridas para<br />
preparar el mortero <strong>de</strong> pega en proporción 1:3 en peso, con una razón<br />
<strong>de</strong> agua/cemento <strong>de</strong> 0,60 y un tamaño máximo <strong>de</strong> árido <strong>de</strong> 2,5 [mm].<br />
fig. (50): Herramientas usadas en la confección <strong>de</strong> probetas<br />
4. para que el espesor <strong>de</strong> mortero entre ladrillos fuera efectivamente 10<br />
[mm], se fabricó 2 tacos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ra con ese espesor, cortándolos con<br />
una cierra <strong>de</strong> banco con guía y topes en el Taller <strong>de</strong> Diseño Industrial.<br />
Los tacos se colocarían en los bor<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l ladrillo, previo a la aplicación<br />
<strong>de</strong>l mortero, para luego retirarlos una vez que se alcanzara el espesor<br />
<strong>de</strong>seado.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
5. a continuación, se retiraron los ladrillos <strong>de</strong> la inmersión y se secaron<br />
superficialmente con un paño húmedo, para proce<strong>de</strong>r a nivelar cada<br />
uno <strong>de</strong> ellos (los 6 ladrillos bases).<br />
6. luego se preparó el mortero <strong>de</strong> pega (ver fig. (51)) en amasadas<br />
pequeñas, en el recipiente para tal efecto, y se aplicó sobre el ladrillo<br />
en una capa <strong>de</strong> aproximadamente 20 [mm], en seguida se colocó el<br />
segundo ladrillo (ladrillo central), ejerciendo una presión uniforme sobre<br />
el hasta alcanzar los 10 [mm], se retiraron los tacos, y a continuación,<br />
usando el nivel (ver fig. (52)) se chequeaba tanto la horizontalidad <strong>de</strong> la<br />
superficie en todos sus sentidos, como la verticalidad (plomo) <strong>de</strong> la<br />
probeta y mediante golpecitos efectuados con el martillo <strong>de</strong> goma, se<br />
corregía cualquier error que pudiera existir<br />
fig. (51): Preparación <strong>de</strong> mortero fig. (52): Confección <strong>de</strong> probetas<br />
7. terminado <strong>de</strong> colocar el ladrillos central, se <strong>de</strong>be esperar un período <strong>de</strong><br />
1 [hr], para luego humectar la superficie <strong>de</strong>l ladrillo central, aplicar una<br />
segunda capa <strong>de</strong> mortero, y colocar el tercer ladrillo (ver fig. (53)),<br />
repitiendo el procedimiento <strong>de</strong>scrito anteriormente.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (53): Probetas terminadas fig. (54): Curado <strong>de</strong> probetas<br />
8. una vez terminadas las probetas, comienza el período <strong>de</strong> curado <strong>de</strong><br />
ellas, para esto, se cubren y sellan con polietileno (ver fig. (54))<br />
manteniéndolas así por días; <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> este período, se retiro el<br />
polietileno y se <strong>de</strong>jo al ambiente <strong>de</strong> laboratorio, hasta que cumplieran<br />
los 21 días restantes.<br />
9. en el día número 26 <strong>de</strong>l período <strong>de</strong> curado, se comenzó a realizar el<br />
refrentado en la base <strong>de</strong> apoyo y en la cara <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> carga <strong>de</strong><br />
la probeta, para esto se preparó una pasta <strong>de</strong> yeso <strong>–</strong> cemento en<br />
proporción 1:1 en peso. Previo al refrentado, se nivelaron las probetas y<br />
colocaron en cada una <strong>de</strong> ellas, un moldaje especial que daba el<br />
espesor y la forma al refrentado.<br />
fig. (55, 56 y 57): Secuencia <strong>de</strong> refrentado <strong>de</strong> probetas.<br />
10. luego <strong>de</strong> refrentar las probetas, se <strong>de</strong>be esperar un período <strong>de</strong> a lo<br />
menos 48 [hr] para ensayar, logrando con ello que el refrentado<br />
alcanzara una resistencia a<strong>de</strong>cuada.<br />
7.3.4.4. Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo.<br />
Para realizar el ensayo, se quitó, <strong>de</strong> la máquina <strong>de</strong> compresión, la rótula <strong>de</strong> 40<br />
[kg] <strong>de</strong> peso (ver fig. (58), ya que con la altura <strong>de</strong> 31 [cm] <strong>de</strong> las probetas, no cabía.<br />
133
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (58):Rótula máquina <strong>de</strong> compresión.<br />
La secuencia <strong>de</strong> ensayo que se empleó, es la misma a la <strong>de</strong>scrita en el punto<br />
7.3.3.3, utilizada en el ensayo a compresión <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ladrillos.<br />
7.4. Ensayos Complementarios.<br />
7.4.1. Permeabilidad al Agua Bajo Presión <strong>de</strong> Probetas <strong>de</strong> Albañilería.<br />
7.4.1.1. Principios <strong>de</strong>l Método y Generalida<strong>de</strong>s.<br />
La humedad es una <strong>de</strong> las causas más importantes <strong>de</strong> daño a la habitabilidad <strong>de</strong><br />
las viviendas. La existencia <strong>de</strong> humedad pue<strong>de</strong> generarse tanto <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el interior<br />
como <strong>de</strong>l exterior <strong>de</strong> la vivienda.<br />
En el primer caso, las fuentes <strong>de</strong> generación más importantes son, en primer<br />
lugar, la con<strong>de</strong>nsación <strong>de</strong>l vapor <strong>de</strong> agua generado por las personas o provenientes<br />
<strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s que se realizan al interior, y en segundo término la humedad<br />
contenida en los muros <strong>de</strong> la vivienda.<br />
Para que la con<strong>de</strong>nsación <strong>de</strong>l vapor <strong>de</strong> agua tenga lugar, son necesarias<br />
condiciones apropiadas <strong>de</strong> alta humedad y baja temperatura en el interior <strong>de</strong> la<br />
vivienda. Por este motivo, la humedad <strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsación es mucho más frecuente y<br />
<strong>de</strong> mayor magnitud en invierno, en viviendas mal calefaccionadas y, especialmente,<br />
si están sobre habitadas.<br />
134
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Por su parte, la humedad contenida en los muros se genera principalmente por<br />
ascensión capilar <strong>de</strong>l agua acumulada en el terreno, aunque también proviene <strong>de</strong>l<br />
agua incorporada en los materiales componentes <strong>de</strong> los muros o fugas <strong>de</strong><br />
instalaciones adyacentes a los muros.<br />
Con respecto a la humedad proveniente <strong>de</strong>l exterior <strong>de</strong> la vivienda, la lluvia<br />
constituye el aporte más significativo. La humedad <strong>de</strong> la lluvia pue<strong>de</strong> ingresar al<br />
interior <strong>de</strong> la vivienda mediante mecanismos distintos, que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> si la lluvia se<br />
produce sin o con viento.<br />
En el primer caso (lluvia con viento), el agua <strong>de</strong> lluvia tien<strong>de</strong> a escurrir en forma<br />
<strong>de</strong> una lámina adherida al muro. Dado que las albañilerías son materiales porosos,<br />
con conductos interiores muy finos, el agua pue<strong>de</strong> penetrar a su interior por el efecto<br />
<strong>de</strong>l fenómeno físico <strong>de</strong>nominado capilaridad, <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> la tensión superficial <strong>de</strong>l<br />
agua.<br />
La física <strong>de</strong> los conductos capilares, <strong>de</strong>muestras que, cuando éstos son muy<br />
finos, el agua ascien<strong>de</strong> alcanzando una altura que es mayor mientras menor es el<br />
diámetro <strong>de</strong>l tubo, in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> su inclinación. Por este motivo, los conductos<br />
horizontales o <strong>de</strong> pequeña inclinación son capaces <strong>de</strong> conducir el agua a largas<br />
distancias y, por lo tanto, pue<strong>de</strong> atravesar los muros <strong>de</strong> albañilería, introduciendo la<br />
humedad <strong>de</strong> la lluvia al interior <strong>de</strong> la vivienda. En general los caudales aportados por<br />
este tipo <strong>de</strong> escurrimiento, son pequeños, pero significativos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista<br />
<strong>de</strong> los daños que pue<strong>de</strong>n originar, tales como <strong>de</strong>sprendimiento <strong>de</strong> pinturas o<br />
empapelados, eflorescencias y otros daños similares.<br />
Cuando la lluvia se produce con viento, éste genera una presión que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
la velocidad <strong>de</strong>l viento y que conduce a que el agua escurra por los conductos <strong>de</strong> la<br />
albañilería mediante el fenómeno físico <strong>de</strong>nominado permeabilidad. Los caudales<br />
conducidos por este fenómeno son función <strong>de</strong> la presión ejercida sobre el agua y <strong>de</strong>l<br />
diámetro <strong>de</strong>l conducto, aumentando con la dimensión <strong>de</strong> éstos. Ellos son también <strong>de</strong><br />
135
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
una magnitud muy superior a los <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> la capilaridad y, por lo tanto, también<br />
los daños que pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>rivarse.<br />
Por las razones expuestas, los muros <strong>de</strong> albañilería <strong>de</strong>ben diseñarse, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el<br />
punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> su comportamiento ante la lluvia, principalmente para soportar las<br />
lluvias con viento. Ello hace necesario disponer <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> albañilería<br />
suficientemente impermeables, pero, a<strong>de</strong>más, a<strong>de</strong>cuadamente colocadas, pues los<br />
conductos <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> agua se producen principalmente en la zona <strong>de</strong> contacto<br />
<strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s con el mortero <strong>de</strong> junta. Estas características indican que también es<br />
importante la calidad <strong>de</strong> la mano <strong>de</strong> obra y <strong>de</strong>l mortero empleado.<br />
Para que este último cumpla a<strong>de</strong>cuadamente su función <strong>de</strong> impermeabilidad, hay<br />
dos aspectos importantes a consi<strong>de</strong>rar:<br />
- la trabajabilidad que permita su fácil extensión y sustentabilidad al<br />
colocar la unidad <strong>de</strong> albañilería y consistente con la succión que<br />
esta produce sobre el mortero.<br />
- una dosificación que conduzca a la más baja resistencia coherente<br />
con la resistencia estructural <strong>de</strong>l muro.<br />
Adicionalmente, <strong>de</strong>be consi<strong>de</strong>rarse un diseño apropiado <strong>de</strong>l muro, incluyendo el<br />
a<strong>de</strong>cuado drenaje <strong>de</strong>l agua que pueda infiltrarse y, eventualmente, en circunstancias<br />
<strong>de</strong> condiciones extremas <strong>de</strong> solicitación <strong>de</strong> lluvia, la colocación <strong>de</strong> barreras<br />
impermeables.<br />
El ensayo <strong>de</strong> estanquidad al agua <strong>de</strong> muros y ladrillos, se <strong>de</strong>scribe en la norma<br />
chilena NCh 2829C2002 y NCh 2814C2002. El método consiste en someter una<br />
sección representativa <strong>de</strong> a fachada a una proyección <strong>de</strong> agua permanente, capaz<br />
<strong>de</strong> crear una película <strong>de</strong> agua continua sobre toda la superficie, y simultáneamente a<br />
una presión estática <strong>de</strong> aire gradualmente creciente. De este modo se registra la<br />
presión límite <strong>de</strong> estanquidad al agua, <strong>de</strong> acuerdo al programa <strong>de</strong> cargas siguientes:<br />
136
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
tabla Nº 18: Cuadro <strong>de</strong> incremento <strong>de</strong> presión versus tiempo.<br />
Finalmente se registra la presión para la cual se produce la infiltración y el<br />
momento cuando ésta aparece, con lo que se <strong>de</strong>termina el límite <strong>de</strong> estanquidad <strong>de</strong><br />
la fachada (presión correspondiente al nivel inmediatamente inferior al cual se<br />
produce la infiltración).<br />
7.4.1.2. Componentes y Descripción <strong>de</strong>l Aparato.<br />
La cámara<br />
Diferencia <strong>de</strong> Presión entre la<br />
cámara y el exterior<br />
[Pa]<br />
Duración<br />
[min]<br />
<strong>de</strong> infiltración<br />
tiene una 0 15<br />
dimensión <strong>de</strong><br />
325 x300 x87<br />
50<br />
100<br />
5<br />
5<br />
[cm], y está<br />
constituida por 150<br />
200<br />
5<br />
5<br />
tres partes, dos<br />
fijas y una 300 5<br />
móvil. Las fijas<br />
son la cámara<br />
400<br />
500<br />
5<br />
5<br />
<strong>de</strong> presión y el<br />
panel <strong>de</strong> Continuar con incrementos <strong>de</strong> 250<br />
[Pa] como máximo, hasta la presión<br />
la móvil es el máxima Pmax requerida<br />
5 en cada nivel<br />
instrumentos,<br />
soporte <strong>de</strong>l<br />
elemento a El valor <strong>de</strong> Pmax y el tiempo, se <strong>de</strong>be especificar y precisar en cada<br />
caso.<br />
ensayar (ver<br />
137
fig. (59)).<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (59): Esquema cámara <strong>de</strong> infiltración<br />
La cámara <strong>de</strong> presión es en don<strong>de</strong> se producen las sobrepresiones, siendo<br />
estanca a la presión <strong>de</strong> 3000 [N/m 2 ], e impermeable al agua a presiones <strong>de</strong> 1000<br />
[N/m 2 ]. En un costado posee un vano <strong>de</strong> 60 x 60 [cm], en don<strong>de</strong> se instalan los<br />
elementos a ensayar. En el lado contrario a este, van dos ventanas fijas <strong>de</strong><br />
observación <strong>de</strong> 50 x 100 [cm]. En uno <strong>de</strong> los costados angostos lleva una puerta <strong>de</strong><br />
acceso al interior <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> dimensiones 230 x 62 [cm] (ver fig. (60)).<br />
Puerta <strong>de</strong> acceso<br />
fig. (60): Cierre hermético <strong>de</strong> puerta.<br />
138
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
El panel <strong>de</strong> instrumentos <strong>de</strong> la cámara (ver fig. (61)), es un cuarto que en su<br />
interior lleva los ductos y los instrumentos hacia el exterior. Esta cámara posee una<br />
puerta lateral, por el lado contrario al adosamiento <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> presión. Con<br />
respecto a los controles, la cámara utiliza un sistemas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> aire mecánico,<br />
que actúa por medio <strong>de</strong> rotámetros conectados a un estanque <strong>de</strong> aire comprimido.<br />
adosamiento a cámara costado <strong>de</strong> puerta<br />
fig. (61): Controles cámara <strong>de</strong> infiltración.<br />
El suministro <strong>de</strong> aire <strong>de</strong> la cámara, proviene <strong>de</strong> un compresor con dos estanques<br />
<strong>de</strong> 2,2 [m 3 ] total para los ensayos <strong>de</strong> infiltración, y <strong>de</strong> un ventilador para los ensayos<br />
<strong>de</strong> carga <strong>de</strong> viento y tempestad.<br />
La fuente <strong>de</strong> suministro <strong>de</strong> agua, que utiliza la cámara, se obtiene directamente<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> la red <strong>de</strong> agua potable <strong>de</strong>l laboratorio.<br />
7.4.1.3. Construcción y Preparación <strong>de</strong> Probetas.<br />
La <strong>construcción</strong> <strong>de</strong> la probeta se realizo <strong>de</strong> la misma forma que lo <strong>de</strong>scrito en el<br />
punto 7.3.2.2, ensayo a compresión diagonal <strong>de</strong> albañilería, aplicando las mismas<br />
dosificaciones <strong>de</strong> mortero, y exigencias que impone la norma para esos muretes,<br />
a<strong>de</strong>más se mantuvieron las dimensiones, tiempo y método <strong>de</strong> curado.<br />
139
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Una vez que la probeta alcanzó los 28 días, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> su fabricación, se<br />
traslado hasta la cámara <strong>de</strong> infiltración, en don<strong>de</strong> se montó en un banco <strong>de</strong> prueba y<br />
se <strong>de</strong>slizó hasta colocarla frente a la boca <strong>de</strong> medición, luego se centro con respecto<br />
a este vano y se le colocó por la parte interior <strong>de</strong> la cámara, un marco <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ra con<br />
empaquetadura aislante, sobre el cual van, en sus cuatro esquinas, pernos que<br />
presionan este marco (ver fig. (62)) hacia la boca <strong>de</strong> medición.<br />
pernos <strong>de</strong><br />
apriete sello <strong>de</strong><br />
polietileno<br />
marco <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ra<br />
silicona<br />
fig. (62): Pernos <strong>de</strong> apriete. fig. (63): Sello <strong>de</strong> silicona.<br />
Luego la probeta se cubrió, por todo su contorno, con polietileno, evitando así que<br />
el agua que entregan los rociadores, se infiltre por un lugar diferente al <strong>de</strong> el vano <strong>de</strong><br />
medición. Posteriormente se sello con silicona (ver fig. (63)) todo el perímetro interno<br />
<strong>de</strong>l marco <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ra. Después se ensayó.<br />
7.4.1.4. Desarrollo <strong>de</strong>l Ensayo.<br />
La secuencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l ensayo <strong>de</strong> infiltración, es el siguiente:<br />
1. conectar a la red eléctrica el estanque <strong>de</strong> presión <strong>de</strong> aire, hasta<br />
cerciorarse que este completamente lleno.<br />
140
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
2. ajustar los rociadores a la distancia correcta <strong>de</strong>l muro (30 [cm]) y que el<br />
chorro <strong>de</strong> agua apunte efectivamente al muro.<br />
3. registrar en la planilla la fecha <strong>de</strong>l ensayo, la temperatura <strong>de</strong>l<br />
laboratorio y la temperatura <strong>de</strong> la cámara.<br />
4. chequear, en el panel <strong>de</strong> control <strong>de</strong> la cámara, que todas las válvulas<br />
estén cerradas, excepto la válvula <strong>de</strong>l aire, la cual <strong>de</strong>be estar abierta.<br />
5. abrir la válvula <strong>de</strong> presión <strong>de</strong> aire (estanque rojo).<br />
6. abrir la válvula <strong>de</strong> agua, y regular hasta un caudal <strong>de</strong> 95 [lt/hr].<br />
7. revisar nuevamente los rociadores y verificar que el flujo <strong>de</strong> agua cubra<br />
toda la superficie <strong>de</strong>l muro.<br />
8. comienza el ensayo; mantener estas condiciones durante 15 [min], es<br />
<strong>de</strong>cir que los rociadores rieguen la superficie <strong>de</strong>l muro a presión<br />
normal (ambiente).<br />
9. cerrar herméticamente la puerta <strong>de</strong> la cámara, colocando todas las<br />
trabas.<br />
10. transcurridos los 15 [min], revisar la superficie exterior <strong>de</strong>l muro (la que<br />
no fue mojada) si existe paso <strong>de</strong> agua. Si existe infiltración, termina el<br />
ensayo. Si no existe infiltración <strong>de</strong> agua, se registra en la planilla y se<br />
pasa al punto siguiente.<br />
11. cerrar la válvula <strong>de</strong>l aire e incrementar la presión en 50 [Pa],<br />
manteniendo esta condición durante 5 [min]. Si transcurrido este lapso<br />
<strong>de</strong> tiempo, no ocurre infiltración <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el interior <strong>de</strong> la cámara<br />
hacia el exterior, seguir incrementado la presión según tabla Nº 18,<br />
manteniéndola durante 5 [min], y registrando en la planilla los<br />
resultados.<br />
7.4.2. Verificación Dimensional y Geométrica <strong>de</strong> Ladrillos.<br />
141
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
7.4.2.1. Verificación Dimensional.<br />
La verificación dimensional se realiza según la norma chilena NCh 168.Of2001, y<br />
consiste en realizar la medición individual <strong>de</strong> las caras <strong>de</strong> los ladrillos, para<br />
<strong>de</strong>terminar el largo, ancho y altura <strong>de</strong> estos (ver fig. (64)).<br />
fig. (64): Esquema ladrillo.<br />
Las mediciones a los tres ladrillos, se efectuaron con pie <strong>de</strong> metro (marca<br />
Stainless Steel, <strong>de</strong> 1 [m] <strong>de</strong> largo), en el caso alto y ancho, y con una regla rígida <strong>de</strong><br />
acero (marca Stainless Har<strong>de</strong>ned, fabricado en Japón, <strong>de</strong> 20 [cm] <strong>de</strong> largo), en el<br />
caso <strong>de</strong>l largo.<br />
Se efectuaron cuatro mediciones por cada una <strong>de</strong> las tres dimensiones <strong>de</strong>l<br />
ladrillo, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto central <strong>de</strong> la arista, hasta el punto opuesto <strong>de</strong> la arista.<br />
7.4.2.2. Planeidad <strong>de</strong> las Caras Bases.<br />
El procedimiento que se llevo a cabo para <strong>de</strong>sarrollar este ensayo fue:<br />
1. se colocó el ladrillo apoyado en una <strong>de</strong> sus caras bases.<br />
2. luego se colocó el canto <strong>de</strong> la escuadra metálica en una <strong>de</strong> sus<br />
diagonales mayores.<br />
3. en la concavidad que se formaba entre el canto <strong>de</strong> la escuadra y la<br />
superficie <strong>de</strong> la cara base, se <strong>de</strong>slizó una cuña <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ra terciada, con<br />
las siguientes medidas:<br />
142
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (65): Esquema ladrillo.<br />
4. se marcaba el punto hasta don<strong>de</strong> no entraba mas la cuña, y luego se<br />
media esta altura con el pie <strong>de</strong> metro.<br />
7.4.2.3. Rectitud <strong>de</strong> las Aristas.<br />
La rectitud <strong>de</strong> las arista, se <strong>de</strong>terminó <strong>de</strong> la siguiente forma:<br />
1. se colocó el ladrillo apoyado en una <strong>de</strong> sus caras bases.<br />
2. se colocó la regla metálica en el canto <strong>de</strong> los planos horizontal y vertical<br />
<strong>de</strong> la arista, <strong>de</strong>terminando su <strong>de</strong>sviación.<br />
3. luego se <strong>de</strong>slizó la cuña en la concavidad que se formaba entre el<br />
canto y la superficie <strong>de</strong>l ladrillo.<br />
4. el espesor que lograba introducir la cuña, se media con el pie <strong>de</strong> metro<br />
y se registraba.<br />
7.4.2.4. Ortogonalidad <strong>de</strong> los Ángulos Externos.<br />
La ortogonalidad <strong>de</strong> las aristas, se <strong>de</strong>terminó realizando los siguientes<br />
procedimientos:<br />
1. se colocó el ladrillo apoyado en una <strong>de</strong> sus caras bases.<br />
2. se colocó uno <strong>de</strong> los catetos <strong>de</strong> la escu<strong>de</strong>ra en la parte central <strong>de</strong> uno<br />
<strong>de</strong> los cabezales <strong>de</strong>l ladrillo.<br />
143
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
3. luego se <strong>de</strong>slizó la cuña, en la arista opuesta, en la separación que<br />
quedaba en el cateto sin apoyar y la superficie <strong>de</strong>l ladrillo concavidad<br />
que se formaba entre el canto y la superficie <strong>de</strong>l ladrillo.<br />
4. el espesor que introducía la cuña, se media con el pie <strong>de</strong> metro y se<br />
registraba.<br />
7.4.2.5. Determinación <strong>de</strong>l Porcentaje <strong>de</strong> Huecos o Perforaciones.<br />
El procedimiento para <strong>de</strong>terminar el porcentaje <strong>de</strong> huecos, se encuentra<br />
establecido en la norma NCh 167.Of2001, Anexo A. En ella se establece una<br />
cantidad mínima <strong>de</strong> 3 unida<strong>de</strong>s cerámicas a ensayar.<br />
La secuencia <strong>de</strong> trabajo que se siguió, fue la siguiente:<br />
1. se <strong>de</strong>terminó el volumen bruto <strong>de</strong> los ladrillos a ensayar, para esto se<br />
realizaron las mediciones <strong>de</strong> las tres dimensiones <strong>de</strong> cada ladrillo,<br />
siguiendo el mismo procedimiento <strong>de</strong>scrito en el punto 7.4.2.1,<br />
verificación dimensional.<br />
2. luego se <strong>de</strong>terminó la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> la arena normalizada que rellenaría<br />
los huecos <strong>de</strong>l ladrillo. Para esto se utilizó un instrumento llamado<br />
picnómetro (ver fig. (66)), el cual es un cilindro hecho con un material<br />
que sufre mínimas variaciones dimensionales, a<strong>de</strong>más posee un<br />
volumen y peso conocido. Este recipiente se llenó con arena, bajo las<br />
mismas condiciones <strong>de</strong> llenado a las que se someterán los huecos <strong>de</strong>l<br />
ladrillo, se enrasó la superficie, sin provocar vibraciones, y se peso (ver<br />
fig. (67)).<br />
144
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (66): Picnómetro. fig. (67): Picnómetro más arena.<br />
3. se colocó el ladrillo sobre una placa <strong>de</strong> masisa enchapada, y se limpio<br />
todo el entorno <strong>de</strong>l ladrillo.<br />
4. se rellenaron los huecos <strong>de</strong> los ladrillos, vertiendo la arena <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un<br />
embudo (ver fig. (68)), cuya boca se mantenía a una distancia <strong>de</strong> 2<br />
[cm] <strong>de</strong> la cara base, y <strong>de</strong>splazándolo <strong>de</strong> forma uniforme por toda el<br />
área <strong>de</strong>l ladrillo.<br />
Una vez lleno los huecos <strong>de</strong>l ladrillo, se enrazó sin producir vibraciones,<br />
y se retiró toda la arena que estaba alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong>l ladrillo y sobre la<br />
placa. Después se introdujo la placa con el ladrillo y la arena, en una<br />
bolsa <strong>de</strong> nylon; una vez <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> ella, se retiró la placa y el ladrillo,<br />
evitando que saliera arena adherida a ellos.<br />
fig. (68): Llenado <strong>de</strong> huecos.<br />
5. <strong>de</strong>spués se peso la bolsa con arena, <strong>de</strong>scontando el peso <strong>de</strong> la bolsa.<br />
6. luego se cálculo el porcentaje <strong>de</strong> huecos usando la fórmula que señala<br />
la norma.<br />
7.4.3. Absorción <strong>de</strong> Agua.<br />
145
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
La norma chilena NCh 167.Of2001, establece que la cantidad mínima <strong>de</strong> muestra,<br />
para realizar este ensayo, es <strong>de</strong> 6 ladrillos enteros. El procedimiento que se llevó a<br />
cabo fue el siguiente:<br />
1. se traslado al Laboratorio <strong>de</strong> Mecánica <strong>de</strong> Suelos y Hormigones, 6<br />
ladrillos.<br />
2. se marcaron las probetas, numerándolas.<br />
3. los ladrillos se secaron hasta peso constante (se consi<strong>de</strong>ra peso<br />
constante cuando la diferencia entre dos pesadas consecutivas no sea<br />
superior a 0,1%), en un horno, tardando 2,5 días en lograr esta<br />
condición (ver fig. (69)).<br />
fig. (69): Secado <strong>de</strong> ladrillos.<br />
4. se pesaron las probetas, obteniendo su peso seco.<br />
5. a continuación, se sumergieron en la cámara <strong>de</strong> curado <strong>de</strong>l Laboratorio,<br />
en una piscina <strong>de</strong> inmersión, saturándolos durante 24 [hr] (ver fig. (70)).<br />
fig. (70): Ladrillos sumergidos.<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
6. luego se sacaron <strong>de</strong> la inmersión y se <strong>de</strong>jaron estilar por 5 [min], con<br />
las perforaciones en sentido vertical, apoyado <strong>de</strong> los extremos (ver fig.<br />
(71)).<br />
fig. (71): Ladrillos sumergidos.<br />
7. se secó la humedad superficial visible, con un paño húmedo y se peso,<br />
obteniendo el peso <strong>de</strong>l ladrillo saturado.<br />
8. <strong>de</strong>spués se cálculo la absorción <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>l las probetas.<br />
7.4.4. Determinación <strong>de</strong> la Eflorescencia.<br />
Las formas serias <strong>de</strong> eflorescencia son causadas por sales alcalinas solubles,<br />
principalmente sulfatos <strong>de</strong> sodio y potasio. Las eflorescencias <strong>de</strong> otras sales solubles<br />
y <strong>de</strong> sustancias insolubles, como carbonato <strong>de</strong> calcio, sulfatos <strong>de</strong> calcio y otras<br />
metálicas, son menos molestas y tien<strong>de</strong>n a apariciones pasajeras.<br />
En un ensayo <strong>de</strong> capilaridad se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar si las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> albañilería<br />
contribuyen a la aparición <strong>de</strong> las manchas. Pero la mayoría <strong>de</strong> las eflorescencias son<br />
fallas <strong>de</strong>l diseño y <strong>de</strong> las prácticas <strong>de</strong> <strong>construcción</strong>. Es dudoso que formas serias o<br />
permanentes ocurran, a pesar <strong>de</strong> los materiales <strong>de</strong> <strong>construcción</strong> usados, incluso si<br />
tienen con aquellos que tienen fuerte ten<strong>de</strong>ncia a eflorescer, sin la ocurrencia <strong>de</strong><br />
algunas malas prácticas <strong>de</strong> <strong>construcción</strong>.<br />
147
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Algunas prácticas o ensayos caseros que se le pue<strong>de</strong> realizar al ladrillo son:<br />
observar la cara que quedará expuesta, el color, la textura etc. O también golpear<br />
con un objeto metálico o <strong>de</strong> consistencia pétrea, las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l ladrillo, <strong>de</strong>biendo<br />
producir un sonido claro <strong>de</strong> timbre metálico, esto nos daría una señal <strong>de</strong> buena<br />
cocción.<br />
La norma NCh 169.Of2001 establece los criterios <strong>de</strong> aceptación <strong>de</strong> los ladrillos<br />
con presencia <strong>de</strong> eflorescencia en sus masa. Establece que no se aceptan<br />
eflorescencias aparecidas en el ladrillo almacenado en condiciones normales <strong>de</strong><br />
humedad relativa y temperaturas <strong>de</strong> la zona.<br />
El ensayo para <strong>de</strong>terminar la presencia <strong>de</strong> eflorescencia esta normado en la NCh<br />
167.Of2001, a través <strong>de</strong> la cual se trabajo con la siguiente secuencia <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s:<br />
1. se preparó 5 [lt] <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada en el Laboratorio <strong>de</strong> Ingeniería en Ma<strong>de</strong>ras,<br />
en un tiempo aproximado <strong>de</strong> 1,5 [días].<br />
2. se trasladaron 7 ladrillos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el lugar <strong>de</strong> acopio hasta el Laboratorio <strong>de</strong><br />
Mecánica <strong>de</strong> Suelos y Hormigones.<br />
3. se nivelaron los recipientes en don<strong>de</strong> se sumergirán los ladrillos.<br />
4. se diseñaron los apoyos que sustentarían a los ladrillos, manteniéndolos a un<br />
nivel fijo. Para esto se cortaron ángulos metálicos en el Taller <strong>de</strong> Diseño<br />
Industrial.<br />
5. luego se marco con plumón, un pie <strong>de</strong> metro y un nivel <strong>de</strong> mano, el contorno<br />
<strong>de</strong> los recipientes, fijando el nivel que <strong>de</strong>berán estar sumergidos los ladrillos.<br />
6. se vació el agua <strong>de</strong>stilada en los recipientes, hasta el nivel marcado (ver fig.<br />
(72)).<br />
148
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
fig. (72): Llenado <strong>de</strong> recipientes.<br />
7. se colocó el recipiente en su base nivelada, y se introdujeron los ladrillos,<br />
separados entre a 10 [cm] <strong>de</strong> distancia, excepto el ladrillo patrón el cual<br />
permanece en las mismas condiciones en que llegó.<br />
fig. (73): Ladrillos en agua <strong>de</strong>stilada.<br />
8. los ladrillos se mantuvieron en agua <strong>de</strong>stilada por 7 días, al cabo <strong>de</strong> los cuales<br />
se retiraron y junto al ladrillo patrón se introdujeron en el horno por 24 [hr].<br />
Luego se retiraron y evaluaron sus características.<br />
7.4.5. Determinación <strong>de</strong> la Succión.<br />
Para <strong>de</strong>terminar la succión <strong>de</strong>l ladrillo, basado en la norma chilena NCh<br />
167.Of2001, se necesita una cantidad mínima <strong>de</strong> 6 unida<strong>de</strong>s, los cuales <strong>de</strong>ben<br />
secarse hasta obtener un peso constante en [gr], o que la diferencia <strong>de</strong> peso <strong>de</strong> un<br />
ladrillo, entre dos pesadas consecutivas no tenga una diferencia mayor a 0,1%.<br />
Luego, hay que calcular el área <strong>de</strong> la cara <strong>de</strong> apoyo <strong>de</strong> los ladrillos, es <strong>de</strong>cir, la<br />
que estará en contacto con el agua, para esto se <strong>de</strong>terminó el porcentaje <strong>de</strong> huecos<br />
149
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
<strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las probetas, siguiendo los procedimientos <strong>de</strong>scritos en 7.4.2.5, y<br />
luego se calculó el área <strong>de</strong> la cara base que estaría en contacto con el ladrillo.<br />
Luego utilizando los mismos recipientes que se emplearon para la <strong>de</strong>terminación<br />
<strong>de</strong> la eflorescencia, se marcaron los niveles en todo su contorno. A continuación se<br />
colocaron en un lugar horizontal y se lleno con agua potable, introduciendo<br />
posteriormente los ladrillos y manteniéndolos por 1 minuto. Después <strong>de</strong> este tiempo<br />
se retiraron y secó la humedad superficial con un paño húmedo, registrando su peso.<br />
Luego se cálculo la succión.<br />
150
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
8.1. Ensayos Térmicos.<br />
CAPÍTULO VIII:<br />
“RESULTADOS Y ANÁLISIS.”<br />
Cálculo y Resultados.<br />
De los datos registrados en las planillas presentadas en el Anexo B <strong>de</strong> este<br />
documento, po<strong>de</strong>mos mostrar la siguiente tabla <strong>de</strong> resumen:<br />
tabla Nº 19: Resumen <strong>de</strong> resultados.<br />
Fecha Nº Hora Resultados<br />
151
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Medición Cond. Térmica Trans. Térmica Trans. Tér. Sup. Interior Trans. Tér. Sup. Exterior<br />
C U hi he<br />
W / [m² x ºK] W / [m² x ºK] W / [m² x ºK] W / [m² x ºK]<br />
10-Feb-04 1 11:00 3,31 1,85 8,04 8,67<br />
10-Feb-04 2 13:00 3,30 1,83 8,03 8,46<br />
10-Feb-04 3 15:00 3,29 1,83 7,99 8,61<br />
10-Feb-04 4 17:00 3,27 1,82 7,88 8,49<br />
10-Feb-04 5 19:00 3,30 1,83 7,88 8,69<br />
10-Feb-04 6 21:00 3,30 1,83 7,92 8,52<br />
11-Feb-04 1 11:00 3,29 1,83 8,00 8,46<br />
11-Feb-04 2 13:00 3,32 1,84 8,15 8,42<br />
11-Feb-04 3 15:00 3,33 1,85 8,01 8,60<br />
11-Feb-04 4 17:00 3,37 1,86 8,30 8,30<br />
11-Feb-04 5 19:00 3,34 1,84 8,06 8,42<br />
11-Feb-04 6 21:00 3,31 1,85 8,08 8,62<br />
Promedios 3,31 1,84 8,03 8,52<br />
Si analizamos la tabla anterior, po<strong>de</strong>mos ver que las dos últimas mediciones,<br />
realizadas el día 10 <strong>de</strong> febrero, correspondiente a la 5ª y 6ª medición <strong>de</strong> las 19:00 y<br />
21:00 horas respectivamente, y la primera <strong>de</strong>l día 11 <strong>de</strong> febrero, correspondiente a<br />
las 11:00, muestran un cierto grado <strong>de</strong> estabilización <strong>de</strong> la cámara térmica, arrojando<br />
el mismo valor <strong>de</strong> transmitancia térmica equivalente, marcando una ten<strong>de</strong>ncia<br />
cercana a 1,83 [W/m 2 ºK], a<strong>de</strong>más, este valor se encuentra bor<strong>de</strong>ando al promedio <strong>de</strong><br />
todas las lecturas realizadas. Por lo tanto, po<strong>de</strong>mos asumir que la transmitancia<br />
térmica <strong>de</strong>l muro es 1.83 [W/m 2 ºK].<br />
Para obtener los <strong>de</strong>más resultados, es <strong>de</strong>cir la conductancia térmica y la<br />
transmitancia térmica superficial interior y exterior, se analizan las lecturas<br />
consecutivas 5, 6 <strong>de</strong>l día 10 y 1 <strong>de</strong>l día 11 <strong>de</strong> febrero, y se escoge la que represente<br />
una clara ten<strong>de</strong>ncia respecto a los valores que se señalan en las <strong>de</strong>más columnas.<br />
Esta lectura es la número 6 <strong>de</strong>l día 10<strong>de</strong> febrero, realizada a las 21:00, la cual arroja<br />
los siguientes valores:<br />
- conductancia: 3,30 W / [m² x ºK]<br />
- transmitancia térmica: 1,83 W / [m² x ºK]<br />
152
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
- transmitancia térmica superficial interior: 7,92 W / [m² x ºK]<br />
- transmitancia térmica superficial exterior: 8,52 W / [m² x ºK]<br />
Con las termocuplas superficiales adicionales, dispuestas en forma especial en el<br />
muro, <strong>de</strong> modo <strong>de</strong> levantar in<strong>de</strong>pendientemente las caídas <strong>de</strong> temperatura tanto a<br />
través <strong>de</strong>l mortero, como <strong>de</strong>l ladrillo, calculamos la conductividad equivalente <strong>de</strong><br />
estos últimos. El registro <strong>de</strong> estas temperaturas, se encuentra en el Anexo B <strong>de</strong> este<br />
documento.<br />
Para <strong>de</strong>terminar la conductividad <strong>de</strong>bemos conocer el flujo <strong>de</strong> calor que atraviesa<br />
el muro; para esto, veamos la siguiente tabla <strong>de</strong> resumen <strong>de</strong> flujos, obtenido <strong>de</strong> los<br />
registros <strong>de</strong> medición <strong>de</strong> la cámara térmica (Anexo B).<br />
153
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
tabla Nº 20: Promedio <strong>de</strong>l flujo <strong>de</strong> calor a través <strong>de</strong>l muro.<br />
Fecha<br />
Nº <strong>de</strong><br />
Medición<br />
V x I M x E (V x I) - (M x E)<br />
Hora<br />
[watt] [watt] [watt]<br />
10-Feb-04 1 11:00 37,90 -1,57 39,46<br />
10-Feb-04 2 13:00 38,25 -1,64 39,89<br />
10-Feb-04 3 15:00 38,16 -1,69 39,85<br />
10-Feb-04 4 17:00 38,18 -1,70 39,88<br />
10-Feb-04 5 19:00 38,43 -1,68 40,11<br />
10-Feb-04 6 21:00 38,54 -1,66 40,20<br />
11-Feb-04 1 11:00 37,91 -1,68 39,59<br />
11-Feb-04 2 13:00 38,43 -1,75 40,18<br />
11-Feb-04 3 15:00 38,22 -1,94 40,16<br />
11-Feb-04 4 17:00 38,43 -2,06 40,49<br />
11-Feb-04 5 19:00 38,20 -1,99 40,19<br />
11-Feb-04 6 21:00 37,97 -2,10 40,07<br />
Promedios 38,25 -1,79 40,04<br />
En ella aparece <strong>de</strong>stacada la fila que correspon<strong>de</strong> a la lectura para la cual se<br />
obtuvieron los resultados <strong>de</strong> conductividad y transmitancia, y muestra un valor <strong>de</strong><br />
flujo igual a 40,20 [watt], que es cercano al promedio, por lo tanto se trabajará con<br />
este dato.<br />
Tenemos la siguiente expresión <strong>de</strong>l flujo:<br />
↓g = (V x I) <strong>–</strong> (M x I) = ↓m + ↓l<br />
Con: ↓m = flujo que atraviesa el muro a través <strong>de</strong>l mortero [watt]<br />
↓l =flujo que atraviesa el muro a través <strong>de</strong>l ladrillo [watt]<br />
El flujo <strong>de</strong>l mortero lo po<strong>de</strong>mos calcular usando la siguiente fórmula:<br />
λm<br />
↓m = em<br />
x ∆Tm x A x Am<br />
Con: λm = conductividad térmica <strong>de</strong>l mortero [W/mºC]<br />
154
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
em = espesor <strong>de</strong>l mortero <strong>de</strong> pega [m]<br />
∆Tm = diferencia <strong>de</strong> temperatura pared pared, <strong>de</strong>l mortero [ºC]<br />
A = área <strong>de</strong> medición [m 2 ]<br />
Am = área <strong>de</strong>l mortero <strong>de</strong> pega <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l área <strong>de</strong> medición [%]<br />
La conductividad térmica <strong>de</strong>l mortero la po<strong>de</strong>mos obtener <strong>de</strong> los datos que<br />
maneja el Proyecto Fon<strong>de</strong>f D01I1161, obtenido <strong>de</strong> ensayos particulares, este valor<br />
es 0,71 [W/mºC].<br />
El espesor <strong>de</strong> mortero <strong>de</strong> pega, correspon<strong>de</strong> al espesor <strong>de</strong>l muro, el cual<br />
equivalía al espesor <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong> ladrillo, es <strong>de</strong>cir 14 cm.<br />
La diferencia <strong>de</strong> temperatura pared pared, la obtenemos <strong>de</strong> las termocuplas<br />
adicionales que se le colocaron al muro, para esto revisemos la siguiente tabla <strong>de</strong><br />
resumen, extraída <strong>de</strong>l registro <strong>de</strong> temperaturas <strong>de</strong>l programa ACQCOMP, <strong>de</strong>l Anexo<br />
G.<br />
tabla Nº 21: Registro <strong>de</strong> medición <strong>de</strong> temperaturas.<br />
Fecha <strong>de</strong> Medición: 10-02-2004<br />
Hora <strong>de</strong> la Nº <strong>de</strong> Termocupla<br />
Medición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
[Hr:Min:Seg] Temperatura [ºC]<br />
20:04:20 25,61 25,14 25,69 31,31 25,46 25,69 25,43 29,16 8,54 8,29 8,18 1,59 7,86 8,53 7,44 -1,10<br />
22:04:20 25,35 24,84 25,49 31,14 25,24 25,49 25,25 28,94 8,32 7,95 8,01 1,28 7,67 8,35 7,10 -1,49<br />
Promedios<br />
25,48 24,99 25,59 31,23 25,35 25,59 25,34 29,05 8,43 8,12 8,10 1,44 7,76 8,44 7,27 -1,29<br />
25,35 25,43 8,22 7,82<br />
155
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
El programa captaba datos cada dos horas, y su registro muestra que lo hizo a<br />
las 20:04 y 22:04 horas <strong>de</strong>l día 10 <strong>de</strong> febrero, sin embargo no lo hizo a las 21:00,<br />
tiempo para el cual se han calculado los resultados, por lo tanto se asume el<br />
promedio <strong>de</strong> las lecturas, como las temperaturas <strong>de</strong>l muro para esa hora, esto lo<br />
resumimos en la siguiente minitabla, en don<strong>de</strong> se <strong>de</strong>scribe a<strong>de</strong>más la ubicación <strong>de</strong><br />
las termocuplas:<br />
tabla Nº 22: Resumen <strong>de</strong> promedio <strong>de</strong> temperaturas.<br />
Nº <strong>de</strong> Termocupla<br />
Hora <strong>de</strong> la<br />
Medición<br />
[Hr:Min:Seg]<br />
Lado Caliente Lado Frío<br />
Mortero Aire Mo. Ladrillo Aire La. Mortero Aire Mo. Ladrillo Aire La.<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
Temperatura [ºC]<br />
19:00:00 25,35 31,23 25,43 29,05 8,22 1,44 7,82 -1,29<br />
Con respecto a las áreas, se sabe que el área <strong>de</strong> medición es 0,72 m 2 (ver<br />
planillas Anexo B). El área <strong>de</strong>l mortero <strong>de</strong> pega, respecto al <strong>de</strong> medición, lo po<strong>de</strong>mos<br />
calcular con la cubicación <strong>de</strong> materiales que se señala en el Anexo H <strong>de</strong>l presente<br />
documento:<br />
- Área muro = 12825 [cm 2 ] ≈ 100%<br />
- Área mortero = 2856,3 [cm 2 ] ≈ 22,27%<br />
- Área Ladrillo = 48 x (29 x 7,1) = 9883,2 [cm 2 ] ≈ 77,06%<br />
- Área vacía = 0,9 x 95 = 85,5 [cm 2 ] ≈ 0,67%<br />
0,71<br />
↓m = 0,14 x (25,35 <strong>–</strong> 8,22) x 0,72 x 0,2227 = 13,93 [W]<br />
Entonces tenemos que:<br />
↓g = ↓m + ↓l = 40,20 [W]<br />
156
Luego ↓l = 26,27 [W]<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
También sabemos que el flujo que atraviesa el ladrillo se calcula con la siguiente<br />
expresión:<br />
↓l =<br />
λl<br />
el<br />
x ∆Tl x A X Al<br />
Con: λl = conductividad térmica <strong>de</strong>l ladrillo [W/mºC]<br />
el = espesor <strong>de</strong>l ladrillo [m]<br />
∆Tl = diferencia <strong>de</strong> temperatura pared pared, <strong>de</strong>l ladrillo [ºC]<br />
A = área <strong>de</strong> medición [m 2 ]<br />
Al = área <strong>de</strong>l ladrillo <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l área <strong>de</strong> medición [%]<br />
Todos estos valores son conocidos, por lo tanto aquí po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>spejar la<br />
conductividad <strong>de</strong>l ladrillo, quedándonos la siguiente expresión:<br />
↓l<br />
λl = ∆Tl x A x Al x el<br />
Luego la conductividad <strong>de</strong>l ladrillo es:<br />
26,27<br />
λl = (25,43 <strong>–</strong> 7,82 ) x 0,72 x 0,7706 x 0,14 = 0,38 [W/mºC]<br />
Análisis.<br />
Si comparamos el valor <strong>de</strong> transmitancia térmica obtenido, 1,83 [W/m 2 ºK], con los<br />
que propone la actual norma en estudio, para las diversas zonas climáticas <strong>de</strong><br />
nuestro país:<br />
157
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
tabla Nº 19: Valores <strong>de</strong> transmitancia <strong>de</strong> muros, propuestos por la norma.<br />
Muro<br />
ZONA Localidad Representativa<br />
Opción A<br />
U Rt<br />
Opción B<br />
U Rt<br />
W/m2K m2K/W W/m2K m2K/W 1 Arica, Antofagasta 4,30 0,23 4,00 0,25<br />
2 Ovalle, Valparaíso 3,10 0,33 1,80 0,56<br />
3 Provi<strong>de</strong>ncia, Ñuñoa 2,10 0,48 1,50 0,67<br />
4 Concepción, Talcahuano 1,90 0,53 1,30 0,77<br />
5 Temuco, Victoria 1,80 0,63 1,10 0,91<br />
6 Puerto Montt, Ancud 1,30 0,83 1,10 0,91<br />
7 Punta Arenas, Aisén 0,80 1,25 0,60 1,67<br />
Po<strong>de</strong>mos concluir lo siguiente:<br />
- el valor <strong>de</strong> transmitancia que se obtuvo cumpliría, en el caso <strong>de</strong> la<br />
opción A, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la zona 1 a la zona 4, es <strong>de</strong>cir <strong>de</strong>s<strong>de</strong> las ciuda<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> Arica y Antofagasta hasta Concepción y Talcahuano.<br />
- con respecto a la opción B, el rango disminuye, alcanzando solo a<br />
la zona 1, es <strong>de</strong>cir Arica y Antofagasta.<br />
- Si la propuesta <strong>de</strong> la norma fuera el promedio <strong>de</strong> la opción A y B, el<br />
valor <strong>de</strong> transmitancia obtenido <strong>de</strong>l muro <strong>de</strong> albañilería, cumpliría<br />
para la zona 1 y 2, es <strong>de</strong>cir Arica y Antofagasta, hasta Ovalle y<br />
Valparaíso.<br />
Para visualizar <strong>de</strong> mejor forma, lo mencionado anteriormente, veamos el siguiente<br />
gráfico:<br />
gráfico Nº 2: Comparación <strong>de</strong> U obtenido y valores propuesto por la norma.<br />
mitancia Térmica<br />
5,00<br />
4,50<br />
4,00<br />
3,50<br />
3,00<br />
4,30<br />
4,15<br />
4,00<br />
VALORES PROPUESTOS DE TRANSMITANCIA TÉRMICA<br />
3,10<br />
158
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Si comparamos ahora la transmitancia obtenida, con los valores <strong>de</strong> transmitancia,<br />
logrados en ensayos realizados por seminarios <strong>de</strong>l Proyecto FONDEF D01I1161,<br />
efectuados a los principales productos cerámicos fabricados en el país,<br />
específicamente el ladrillo <strong>de</strong> Industrias Princesa, TRE y el <strong>de</strong> Cerámicas Santiago,<br />
Santiago 7, los cuales se <strong>de</strong>sarrollaron en base a criterios similares a los aplicados<br />
en la presente investigación, por ejemplo, a continuación se presentan algunos datos<br />
relevantes:<br />
Ladrillo TRE:<br />
- Fuente: Tesis para optar al grado <strong>de</strong> Licenciado en Ciencia <strong>de</strong> la<br />
Construcción, “Influencia <strong>de</strong>l mortero <strong>de</strong> pega en el comportamiento<br />
159
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
0,50<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
teórico y mecánico <strong>de</strong> las albañilerías <strong>de</strong> ladrillo cerámico hecho a<br />
maquina”, <strong>de</strong>l autor Cristian Castro.<br />
- Se trabajo con un espesor <strong>de</strong> mortero <strong>de</strong> 15 [mm]<br />
- Dosificación 1:3 : - cemento: 9,8 sac /m 3<br />
- arena: 975 lt /m 3<br />
- agua: 250 lt /m 3<br />
Ladrillo Santiago 7:<br />
- Fuente: Tesis para optar al grado <strong>de</strong> Licenciado en Ciencia <strong>de</strong> la<br />
Construcción, “Caracterización <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s térmicas e<br />
hídricas <strong>de</strong> ladrillos cerámicos locales”, <strong>de</strong>l autor Luis Campos.<br />
- Se trabajo con un espesor <strong>de</strong> mortero <strong>de</strong> 20 [mm]<br />
- Dosificación 1:3 : - cemento: 9,8 sac /m 3<br />
- arena: 975 lt /m 3<br />
- agua: 250 lt /m 3<br />
gráfico Nº 3: Comparación <strong>de</strong> U <strong>de</strong> los principales ladrillos fabricados en el país, versus el<br />
nuevo<br />
diseño.<br />
Transmitancia<br />
Térmica<br />
[W/m²K]<br />
2,50<br />
2,00<br />
1,50<br />
1,00<br />
0,00<br />
2,40<br />
2,20<br />
1,83<br />
C.Santiago I.Princesa I.Princesa<br />
[Fabricantes]<br />
Santiago 7 TRE Fon<strong>de</strong>f-Princesa<br />
160
0,10<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
0,05<br />
0,00<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Del gráfico Nº 3, po<strong>de</strong>mos concluir que se logra una consi<strong>de</strong>rable mejoría<br />
respecto a los principales productos que se ven<strong>de</strong>n actualmente en el mercado, lo<br />
que confirmaría que al distribuir eficientemente los alvéolos interiores <strong>de</strong> los ladrillos<br />
cerámicos, se logra bajar la transmitancia térmica <strong>de</strong>l muro <strong>de</strong> albañilería en un<br />
20,43 % como promedio.<br />
Con respecto a la conductividad térmica, si comparamos el valor <strong>de</strong> 0,38 [W/mºC]<br />
<strong>de</strong>l ladrillo, con los datos que informa la Tesis para optar al grado <strong>de</strong> Licenciado en<br />
Ciencia <strong>de</strong> la Construcción, “Caracterización <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s térmicas e hídricas<br />
<strong>de</strong> ladrillos cerámicos locales”, <strong>de</strong>l autor Luis Campos (ver gráfico Nº 4), po<strong>de</strong>mos<br />
ver que es 11,63% mas bajo que los otros productos, lo cual confirma que la<br />
disposición alveolar eficiente <strong>de</strong>l ladrillo, marca el camino hacia la mejora <strong>de</strong>l<br />
comportamiento térmico <strong>de</strong> estos productos cerámicos.<br />
gráfico Nº 4: Comparación <strong>de</strong> conductivida<strong>de</strong>s térmicas.<br />
Conductividad<br />
Térmica<br />
[W/mK]<br />
0,45<br />
0,40<br />
0,35<br />
0,30<br />
0,25<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,43 0,43<br />
0,38<br />
C.Santiago I.Princesa I.Princesa<br />
[Fabricantes]<br />
Santiago 7 TRE Fon<strong>de</strong>f-Princesa<br />
161
50000<br />
45000<br />
40000<br />
35000<br />
30000<br />
25000<br />
20000<br />
15000<br />
10000<br />
Alfredo Antonio 5000 Chandía Moraga 675<br />
0 0<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
8.2. Ensayos Mecánicos.<br />
8.2.1. Ensayo a Compresión <strong>de</strong> Probetas <strong>de</strong> Albañilería.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
La realización <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> ensayos, usando equipos como la celda <strong>de</strong> carga y<br />
el data logger, obligan a realizar la calibración a estos equipos, previo al ensayo,<br />
relacionando la <strong>de</strong>formación que sufre el equipo, versus la carga que se aplico para<br />
que la lograra. Para esto, se realizan dos calibraciones, y se trabaja con el promedio<br />
<strong>de</strong> ellas, obteniendo así un valor representativo.<br />
Los valores promedio <strong>de</strong> calibración que se obtuvieron, se presentan a<br />
continuación, en el siguiente gráfico:<br />
gráfico Nº 5: Calibración <strong>de</strong> Data Logger.<br />
CARGA [kg]<br />
1309<br />
CARGA V/S MICRO DEFORMACIÓN<br />
1954<br />
2579<br />
3218<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000<br />
MICRO DEFORMACIÓN [ue]<br />
Micro<strong>de</strong>formación [µЄ]<br />
3833<br />
4473<br />
5095<br />
5740<br />
6385<br />
162
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
a.- Cálculo <strong>de</strong> la pendiente <strong>de</strong> la recta <strong>de</strong> calibración:<br />
i = 45000 <strong>–</strong> 0 = 7,83972125436 = 7,84<br />
5740 <strong>–</strong> 0<br />
b.- Tabla <strong>de</strong> Resultados:<br />
área bruta transversal <strong>de</strong> la probeta: 14 x 29 = 406 [cm 2 ]<br />
área huecos mayores ladrillo = 32,5 [cm 2 ]<br />
área consi<strong>de</strong>rada = 406 <strong>–</strong> 65 =341 [cm 2 ]<br />
Se trabaja con el área transversal <strong>de</strong> 341 [cm 2 ], <strong>de</strong>bido a que el tamaño <strong>de</strong> los<br />
huecos menores, y la preparación <strong>de</strong> mortero con menos agua, evitaba que estos<br />
alvéolos se llenaran completamente, cortando el paso <strong>de</strong>l mortero entre ten<strong>de</strong>l y<br />
ten<strong>de</strong>l, por lo tanto no aportaban resistencia a la probeta.<br />
tabla Nº 23: Resultados ensayo compresión <strong>de</strong> prismas <strong>de</strong> albañilería<br />
Probeta<br />
Micro <strong>de</strong>formación Altura Carga <strong>de</strong> Ruptura<br />
Carga <strong>de</strong> ruptura<br />
por área<br />
Carga <strong>de</strong> ruptura<br />
por área<br />
[µe] [cm] [kgf] [Kgf/cm 2 ] [Mpa]<br />
1 4560 49,5 35749 104,836 10,281<br />
2 3790 49,5 29713 87,135 8,545<br />
3 3860 49,0 30261 88,742 8,703<br />
4 4710 49,7 36925 108,284 10,619<br />
5 3750 50,0 29399 86,214 8,455<br />
Promedios 4134 49,54 32409,4 95,042 9,321<br />
c.- Cálculo <strong>de</strong> la Resistencia Prismática <strong>de</strong>l Proyecto<br />
163
Con:<br />
ensayados.<br />
Luego:<br />
2,00<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
0,00<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
ƒm’ = X - 0,431 x (X5 - X1)<br />
ƒm’ = Resistencia prismática <strong>de</strong>l proyecto <strong>de</strong> albañilería.<br />
X = Resistencia promedio a la compresión <strong>de</strong> los cinco prismas<br />
X5, X1 = Mayor y menor valor <strong>de</strong> resistencia a la compresión obtenido <strong>de</strong> los ensayos.<br />
Análisis.<br />
ƒm’ = 9,321 <strong>–</strong> 0,431 x (10,619 <strong>–</strong> 8,455) = 8,388 [Mpa]<br />
Si comparamos el valor <strong>de</strong> la resistencia básica <strong>de</strong> la muestra <strong>de</strong> probetas<br />
ensayadas, con los valores informados por seminarios realizados en el proyecto<br />
FONDEF, tenemos los siguientes contrastes:<br />
gráfico Nº 6: Comparación resistencia a la compresión.<br />
Resistencia<br />
Prismática<br />
[MPa]<br />
12,00<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
0,00<br />
11,00<br />
8,39<br />
C.Santiago I.Princesa I.Princesa<br />
[Fabricantes]<br />
Santiago 7 TRE Fon<strong>de</strong>f-Princesa<br />
164
la información.<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Nota: el ladrillo Santiago 7, no posee datos <strong>de</strong> ensayo, por lo tanto no se cuenta con<br />
Po<strong>de</strong>mos ver que la resistencia <strong>de</strong> los prismas ensayados, es inferior en un<br />
23,73% respecto al valor <strong>de</strong>l TRE, <strong>de</strong> Industrias Princesa, e inferior a<strong>de</strong>más al valor<br />
que estableció el Proyecto FONDEF para esfuerzos <strong>de</strong> este tipo, también <strong>de</strong> 11<br />
[MPa] para albañilería armada. Asimismo, el valor <strong>de</strong> la probeta ensayada, es menor,<br />
con respecto al resultado <strong>de</strong> resistencia prismática que entrega para el mismo ladrillo<br />
TRE, el Catálogo <strong>de</strong> Productos 2003 <strong>de</strong> Industrias Princesa, que informa un valor <strong>de</strong><br />
9,23 [Mpa]<br />
La norma chilena NCh 1928.Of93, no informa un valor mínimo <strong>de</strong> resistencia a<br />
compresión, que <strong>de</strong>ban cumplir las albañilerías <strong>de</strong> ladrillo, estableciendo el criterio<br />
<strong>de</strong>l proyectista como referente.<br />
Si tratamos <strong>de</strong> justificar el valor obtenido <strong>de</strong> los ensayos, po<strong>de</strong>mos argumentar<br />
tres factores:<br />
1. la mano <strong>de</strong> obra que construyó los muros; fueron los primeras probetas que se<br />
elaboraron, por lo tanto, aunque se el conocimiento <strong>de</strong> cómo fabricarlas, no se<br />
cuenta aún con la práctica.<br />
2. el criterio adoptado para estos ensayos; el ensayo terminaba inmediatamente<br />
al momento <strong>de</strong> aparecer la primera fisura en el prisma, ya sea en el mortero o<br />
el ladrillo.<br />
A diferencia <strong>de</strong> los ensayos, realizados en seminarios <strong>de</strong>l proyecto FONDEF,<br />
en ladrillos tradicionales, la forma <strong>de</strong> fallar <strong>de</strong> estas probetas era diferente, ya<br />
que luego <strong>de</strong> la primera fisura, casi imperceptible, esta no se expandía al resto<br />
165
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
<strong>de</strong>l prisma, pudiendo seguir aplicándosele carga sin que la probeta reventara<br />
o diera muestras <strong>de</strong> <strong>de</strong>formación.<br />
3. la forma <strong>de</strong> los alvéolos; los huecos pequeños <strong>de</strong>l ladrillo, tienen forma<br />
romboidal o triangular alargados, los cuales en los vértices pue<strong>de</strong>n inducir<br />
fracturas <strong>de</strong>l material al ser sometidos a esfuerzos, como por ejemplo el <strong>de</strong><br />
compresión. Inclusive durante el proceso <strong>de</strong> fabricación, específicamente al<br />
cocer el ladrillo, este se ve enfrentado a elevadas tensiones internas, <strong>de</strong>bido a<br />
esto varías unida<strong>de</strong>s en los pallet, presentaban fisuras superficiales y pasadas<br />
en sus caras mayores.<br />
8.2.2. Ensayo a Compresión Diagonal <strong>de</strong> Albañilería.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
Los instrumentos presentan la misma calibración que par los ensayos a<br />
compresión <strong>de</strong>scrito en 8.2.1. , por lo tanto la recta <strong>de</strong> calibración tiene la misma<br />
pendiente calculada en 8.2.1.a.<br />
a.- Tabla <strong>de</strong> Resultados<br />
área bruta: 106 x 14 = 1484 [cm 2 ]<br />
tabla Nº 24: Resultados ensayo compresión diagonal <strong>de</strong> muretes <strong>de</strong> albañilería.<br />
Probeta<br />
Micro<br />
<strong>de</strong>formación<br />
Diagonal Carga <strong>de</strong> Ruptura<br />
Carga <strong>de</strong> ruptura<br />
por área<br />
Carga <strong>de</strong> ruptura<br />
por área<br />
[µe] [cm] [kgf] [Kgf/cm 2 ] [Mpa]<br />
1 2984 105.5 23394,560 15,765 1,546<br />
2 3400 105.8 26656,000 17,962 1,761<br />
3 2170 106,5 17012,800 11,464 1,124<br />
166
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
[MPa]<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
4 3840 105,5 30105,600 20,287 1,989<br />
5 3844 106,0 30136,960 20,308 1,992<br />
Promedios 3247 106 25461,184 17,157 1,683<br />
b.- Cálculo <strong>de</strong> la Resistencia a Compresión Diagonal <strong>de</strong>l Proyecto<br />
Con:<br />
Luego:<br />
τm = X - 0,431 x (X5 - X1)<br />
τm = Resistencia básica al corte <strong>de</strong> albañilería.<br />
X = Resistencia promedio al corte <strong>de</strong> los muretes ensayados.<br />
X5, X1 = Mayor y menor valor <strong>de</strong> resistencia al corte <strong>de</strong> los muretes ensayados.<br />
Análisis.<br />
τm = 1,683 <strong>–</strong> 0,431 x (1,992 <strong>–</strong> 1,124) = 1,309 [Mpa]<br />
Si comparamos el valor <strong>de</strong> la resistencia básica <strong>de</strong> la albañilería obtenida, con los<br />
resultados informados por la Tesis para optar al grado <strong>de</strong> licenciado en ciencias <strong>de</strong> la<br />
<strong>construcción</strong>, <strong>de</strong> Cristian Castro, po<strong>de</strong>mos ver que es menor en un 12,67% respecto<br />
al TRE.<br />
gráfico Nº 7: Comparación ensayo resistencia al corte.<br />
esistencia al<br />
Corte<br />
1,60<br />
1,40<br />
1,20<br />
1,00<br />
0,80<br />
0,60<br />
0,40<br />
0,00<br />
1,50<br />
1,31<br />
167
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Nota: no se cuenta con información para el ladrillo santiago 7.<br />
Sin embargo, la norma chilena 2123.Of97, “Albañilería Confinada <strong>–</strong> Requisitos <strong>de</strong><br />
Diseño y Cálculo”, establece valores indicativos (ver tabla Nº 25) para <strong>de</strong>terminar la<br />
resistencia básica al corte a la edad <strong>de</strong> 28 días, para albañilerías construidas con<br />
unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las clases indicadas en la tabla. Si las unida<strong>de</strong>s son <strong>de</strong> otro tipo, la<br />
resistencia básica al corte, se <strong>de</strong>termina <strong>de</strong> acuerdo al procedimiento realizado en<br />
esta investigación.<br />
tabla Nº 25: Valores indicativos <strong>de</strong> la resistencia básica al corte.<br />
Tipo <strong>de</strong> Unidad<br />
ƒp<br />
Clase<br />
[Mpa]<br />
Grado <strong>de</strong>l Mortero<br />
(según NCh 2256)<br />
Resistencia Básica <strong>de</strong> Corte<br />
τm<br />
[Mpa]<br />
MqM 16,0 M 15 0,60<br />
MqP 10,0 M 10 0,50<br />
MqHv 10,0 M 10 0,50<br />
MnM 4,0 M 5 0,25<br />
Bloque 5,0 M 10 0,30<br />
Bloque 4,5 M 10 0,20<br />
168
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
La norma chilena NCh 169.Of2001, <strong>de</strong>fine al ladrillo perforado hecho a máquina<br />
(MqP), como unida<strong>de</strong>s que poseen perforaciones y huecos regularmente distribuidos,<br />
cuyo volumen es inferior al 50% <strong>de</strong>l volumen bruto o total; por lo tanto a esta clase<br />
pertenece el ladrillo que se a ensayado en esta investigación, ya que posee un<br />
porcentaje <strong>de</strong> huecos igual al 38%, tal como se informa en el punto 8.3.2.5 <strong>de</strong>l<br />
presente capítulo. A<strong>de</strong>más la resistencia a compresión <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong> albañilería ƒp,<br />
<strong>de</strong>l ladrillo en cuestión, es <strong>de</strong> 16,49 [MPa], tal como se informa en el punto siguiente.<br />
Por lo tanto se pue<strong>de</strong> asumir como valor referencial mínimo, <strong>de</strong> 0,5 [MPa], para<br />
albañilerías <strong>de</strong> esta clase <strong>de</strong> ladrillo, el cual es superado en mas <strong>de</strong> un 50% por la<br />
resistencia básica <strong>de</strong> corte calculada para el ladrillo en estudio.<br />
Los altos resultados obtenidos en este ensayo, pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>berse a que la forma,<br />
tamaño y la distribución eficaz <strong>de</strong> los alvéolos internos <strong>de</strong>l ladrillo, provocan una<br />
mayor traba en la superficie <strong>de</strong> contacto entre el mortero y la cara perforada <strong>de</strong>l<br />
ladrillo, logrando una buena adherencia entre estos materiales distintos.<br />
8.2.3. Resistencia a Compresión <strong>de</strong> Ladrillos Cerámicos.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
tabla Nº 26: Resultados ensayo compresión ladrillo.<br />
Probeta Largo Ancho Área Carga<br />
Resistencia a<br />
Compresión<br />
Resistencia a<br />
Compresión<br />
Nº [cm] [cm] [cm2 ] [kgf] [Kgf/ cm2 ] [MPa]<br />
1 29,15 13,988 La x An = 407,750 65750 Ca / Ár = 161,251 16,443<br />
2 29,05 13,954 La x An = 405,364 67950 Ca / Ár = 167,627 17,093<br />
3 29,20 13,912 La x An = 406,230 66550 Ca / Ár = 163,823 16,705<br />
169
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
4 29,15 13,988 La x An = 407,750 63500 Ca / Ár = 155,733 15,880<br />
5 29,10 14,000 La x An = 407,400 65250 Ca / Ár = 160,162 16,332<br />
6 29,15 13,996 La x An = 407,983 64250 Ca / Ár = 157,482 16,059<br />
Promedios 29,13 13,968 406,899 65800 161,719 16,491<br />
Luego, ƒp = 16,491 [MPa] > 15 [MPa] ⇒ √<br />
Análisis.<br />
Al comparar la resistencia calculada con los valores <strong>de</strong> los <strong>de</strong>más productos (ver<br />
gráfico Nº 8), vemos que supera en un 13,77% respecto al promedio <strong>de</strong> las<br />
resistencias <strong>de</strong>l Santiago 7 y el TRE.<br />
La norma chilena NCh 169.Of2001, establece como requisito mínimo <strong>de</strong><br />
resistencia a la compresión ƒp, un valor <strong>de</strong> 15 [MPa], el cual es a<strong>de</strong>más el mas alto<br />
que se exige.<br />
Por lo tanto po<strong>de</strong>mos concluir que cumple con la norma chilena.<br />
gráfico Nº 8: Comparación ensayo resistencia a compresión <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s.<br />
Resistencia<br />
Compresión<br />
Unida<strong>de</strong>s<br />
[MPa]<br />
18,00<br />
16,00<br />
14,00<br />
12,00<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
11,77<br />
16,67<br />
16,49<br />
C.Santiago I.Princesa I.Princesa<br />
[Fabricantes]<br />
Santiago 7 TRE Fon<strong>de</strong>f-Princesa<br />
170
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
8.2.4. Adherencia a Cizalle <strong>de</strong> Ladrillos Cerámicos.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
tabla Nº 27: Resultados ensayo adherencia a cizalle.<br />
Probeta Largo Ancho Área x 2 Carga<br />
Adherencia a<br />
Cizalle<br />
Nº [cm] [cm] [mm2] [kgf] [N] [MPa]<br />
1 29,20 14,112 82414,1 6250 61274,510 0,743<br />
2 29,15 13,988 81550,0 5550 54411,765 0,667<br />
3 29,15 14,116 82296,3 5950 58333,333 0,709<br />
4 29,10 14,000 81480,0 6250 61274,510 0,752<br />
5 29,20 14,116 82437,4 5250 51470,588 0,624<br />
6 29,10 14,024 81619,7 5500 53921,569 0,661<br />
Promedios 29,15 13,059 81966,3 5791,667 56781,046 0,693<br />
Luego, A = 0,693 [MPa] > 0,4 [MPa] ⇒ √<br />
Análisis.<br />
Al comparar la resistencia calculada con los valores <strong>de</strong> los <strong>de</strong>más productos (ver<br />
gráfico Nº 9), vemos que supera en un 8,7% respecto al promedio <strong>de</strong> las<br />
resistencias <strong>de</strong>l Santiago Sansón 10.<br />
gráfico Nº 9: Comparación ensayo resistencia adherencia a cizalle.<br />
herencia a<br />
Cizalle<br />
[MPa]<br />
0,70<br />
0,60<br />
0,50<br />
0,40<br />
0,30<br />
0,69<br />
0,57<br />
0,69<br />
171
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Fuente: el valor <strong>de</strong>l ladrillo Santiago /, se obtuvo <strong>de</strong> Catálogo <strong>de</strong> Productos <strong>de</strong><br />
Cerámicas<br />
Santiago 2002, mientras que el valor <strong>de</strong>l ladrillo Sanaón 10, se obtuvo <strong>de</strong><br />
Certificado <strong>de</strong> Ensayo 289093 (ver Anezo J).<br />
La norma chilena NCh 169.Of2001, establece como requisito mínimo <strong>de</strong><br />
adherencia, un valor <strong>de</strong> 0,4 [MPa], el cual es a<strong>de</strong>más el mas alto que se exige. Por<br />
lo tanto po<strong>de</strong>mos concluir que cumple con la norma chilena.<br />
8.3. Ensayos Complementarios.<br />
8.3.1. Permeabilidad al Agua Bajo Presión <strong>de</strong> Probetas <strong>de</strong> Albañilería.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
Temperatura <strong>de</strong> Cámara : 29,5 ºC<br />
172
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Temperatura Laboratorio : 31 ºC<br />
tabla Nº 27: Resultados ensayo a permeabilidad <strong>de</strong> la albañilería.<br />
Tiempo Caudal Presión Falla<br />
Tiempo <strong>de</strong><br />
Duración<br />
Viento<br />
Pd Velocidad<br />
[min] [lt/hr] [Pa] Sí No [min] [mmca] [Km/hr]<br />
15 95 0 √ 15 0 0,00<br />
5 95 50 √ 20 5 32,52<br />
5 95 100 √ 25 10 45,99<br />
5 95 150 √ 30 15 56,33<br />
5 95 200 √ 35 20 65,04<br />
5 95 300 √ 40 30 79,66<br />
5 95 400 √ 49 40 91,98<br />
5 95 500 √ 54 50 102,84<br />
5 95 750 √ 59 75 125,95<br />
5 95 1000 √ 64 100 145,44<br />
Por lo tanto la presión dinámica es:<br />
Pd = 1000 [Pa] =100 [mmca]<br />
Luego la velocidad <strong>de</strong>l viento se calcula con la siguiente expresión:<br />
V = (4,04 x (Pd) 0,5 ) x 3,6<br />
⇒ V = (4,04 x (100) 0,5 ) = 145,44 [km/hr] > 112 [km/hr] velocidad máx registrada<br />
Análisis.<br />
Si comparamos ahora los resultados obtenidos en este ensayo (ver gráfico Nº<br />
10), notamos que existe una marcada diferencia en los resultados, en mas <strong>de</strong> un<br />
100%.<br />
gráfico Nº 10: Comparación ensayo permeabilidad al agua bajo presión.<br />
eabilidad<br />
Agua<br />
[MPa]<br />
1000,00<br />
900,00<br />
800,00<br />
700,00<br />
600,00<br />
500,00<br />
400,00<br />
100,00<br />
1000,00<br />
173
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Sin embargo los resultados que se obtienen en este ensayo, están directamente<br />
relacionados con la mano <strong>de</strong> obra, y no con el producto ladrillo, ya que son los<br />
albañiles los encargados <strong>de</strong> generar una buena adherencia entre el mortero y el<br />
ladrillo, el cual es el principal punto <strong>de</strong> filtración <strong>de</strong> agua. Por lo tanto hay que tratar<br />
<strong>de</strong> sellar bien las llagas y ten<strong>de</strong>les <strong>de</strong> un muro <strong>de</strong> albañilería, impidiendo y cortando<br />
la absorción <strong>de</strong> agua y el paso a la otra cara.<br />
8.3.2. Verificación Dimensional y Geométrica <strong>de</strong> Ladrillos.<br />
8.3.2.1. Verificación Dimensional.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
tabla Nº 28: Resultados Verificación dimensional.<br />
174
Largo<br />
Ancho<br />
Alto<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Cara <strong>de</strong>l ladrillo<br />
Dimensiones en [cm]<br />
Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3 Promedio<br />
Cara 1 29,10 29,05 29,05<br />
Cara 2 29,25 29,25 29,20<br />
Cara perforada 1 29,15 29,20 29,15<br />
Cara perforada 2 29,15 29,25 29,25<br />
Largo Promedio 29,16 29,19 29,16 29,17<br />
Cara perforada 1 13,972 13,922 13,900<br />
Cara perforada 2 14,020 13,912 13,924<br />
Cabezal 1 14,000 13,974 13,900<br />
Cabezal 2 13,970 13,934 13,956<br />
Ancho Promedio 13,991 13,936 13,920 13,949<br />
Cara 1 7,200 7,182 7,134<br />
Cara 2 7,162 7,200 7,172<br />
Cabezal 1 7,134 7,162 7,090<br />
Cabezal 2 7,064 7,136 7,022<br />
Alto Promedio 7,140 7,170 7,105 7,138<br />
Análisis.<br />
Las dimensiones teóricas <strong>de</strong>l ladrillo, que se establecieron en la etapa <strong>de</strong> diseño<br />
fueron 14 x 29 x 7,1 [cm] <strong>de</strong> ancho, largo y alto respectivamente. Sin embargo en la<br />
realidad el ladrillo sufre variaciones, producto <strong>de</strong>l proceso <strong>de</strong> extrución y cocción en<br />
su fabricación. Sin embargo la norma chilena NCh 169.Of2001, establece tolerancias<br />
dimensionales. Veamos la siguiente tabla:<br />
tabla Nº 29: Tolerancias<br />
Dimensión Cara Vista<br />
V<br />
Medidas<br />
Cara para ser Revestida<br />
NV<br />
Largo ± 5 [mm] ± 5 [mm]<br />
Ancho ± 3 [mm] ± 3 [mm]<br />
Alto ± 3 [mm] ± 3 [mm]<br />
175
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Si analizamos ahora las dimensiones reales versus las teóricas, tenemos las<br />
siguientes variaciones, que no escapan a lo que establece la norma:<br />
tabla Nº 30: Variaciones dimensionales <strong>de</strong>l ladrillo ensayado.<br />
Medida en [mm]<br />
Dimensión<br />
Teórico Real<br />
Variación respecto<br />
al Téorico<br />
Largo 290 291,7 + 1,7<br />
Ancho 140 139,49 - 0,51<br />
Alto 71 71,38 + 0,38<br />
8.3.2.2. Planeidad <strong>de</strong> las Caras Bases.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
tabla Nº 31: Resultados <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> caras bases.<br />
Promedio <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> las 4 lecturas realizadas a cada<br />
Nº<br />
probeta<br />
Probeta Cóncava Convexa<br />
[mm] [mm]<br />
1 2,182 -<br />
2 1,572 -<br />
3 1,512 -<br />
Promedio 1,755 -<br />
Análisis.<br />
La norma chilena NCh 169.Of2001, establece una tolerancia <strong>de</strong> planeidad <strong>de</strong> ± 4<br />
[mm], para ladrillo con cara vista o con cara para ser revestida. Por lo tanto cumple la<br />
norma.<br />
176
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
8.3.2.3. Rectitud <strong>de</strong> las Aristas.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
tabla Nº 32: Resultados <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> las aristas.<br />
Promedio <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> las 8 lecturas realizadas a<br />
Nº<br />
cada probeta<br />
Probeta Cóncava Convexa<br />
[mm] [mm]<br />
1 2,112 -<br />
2 2,416 -<br />
3 1,422 -<br />
Promedio 1,650 -<br />
8.3.2.4. Ortogonalidad <strong>de</strong> los Ángulos Externos.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
tabla Nº 33: Resultados <strong>de</strong> ortogonalidad <strong>de</strong> las caras.<br />
Nº<br />
Probeta<br />
Promedio <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> las 4 lecturas realizadas a<br />
cada probeta<br />
Agudo Obtuso<br />
[mm] [mm]<br />
1 3,012 -<br />
2 2,018 -<br />
3 1,956 -<br />
Promedio 1,650 -<br />
8.3.2.5. Determinación <strong>de</strong>l Porcentaje <strong>de</strong> Huecos o Perforaciones.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
a.- Volumen bruto <strong>de</strong> ladrillos<br />
177
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
tabla Nº 34: Cálculo <strong>de</strong> Volumen.<br />
Probeta<br />
Largo<br />
Dimensiones en [cm]<br />
Ancho Alto<br />
Volumen<br />
[cm3 ]<br />
1 29,16 13,991 7,140 VB.1 = 2912,960<br />
2 29,19 13,936 7,170 VB.2 = 2916,697<br />
3 29,16 13,920 7,105 VB.3 = 2883,971<br />
b.- Densidad Aparente <strong>de</strong> la Arena<br />
- Datos Picnómetro<br />
Volumen picnómetro: 0,9893 [dcm 3 ] = 98,93 [cm 3 ]<br />
Peso picnómetro : 151,20 [gr]<br />
- Cálculo <strong>de</strong> Densidad Aparente Arena<br />
M Marena + picnómetro - Mpicnómetro 301,08 <strong>–</strong> 151,20 gr<br />
Da=<br />
V<br />
=<br />
=<br />
98,93<br />
= 1,515 3<br />
cm<br />
Varena<br />
c.- Llenado <strong>de</strong> los Huecos <strong>de</strong> las Probetas con Arena<br />
Ladrillos.<br />
tabla Nº 35: Obtención <strong>de</strong> la Masa <strong>de</strong> la Arena que Lleno los Huecos <strong>de</strong>l los<br />
Probeta<br />
Masa Arena + Bolsa Masa bolsa Nylon<br />
[gr] [gr]<br />
Masa Arena<br />
[gr]<br />
1 1706 16 Ma.1 = 1690<br />
2 1701 16 Ma.2 = 1685<br />
3 1687 16 Ma.3 = 1671<br />
d.- Cálculo <strong>de</strong>l Porcentaje <strong>de</strong> Huecos<br />
tabla Nº 36: Cálculo <strong>de</strong> % <strong>de</strong> Huecos.<br />
Probeta Fórmula y Cálculo Resultado Porcentaje <strong>de</strong> Huecos<br />
178
1<br />
2<br />
3<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Ma.1 1690<br />
Da = 1,515<br />
VB.1<br />
2912,96<br />
Ma.2 1685<br />
Da = 1,515<br />
VB.2<br />
2916,697<br />
Ma.3 1671<br />
Da = 1,515<br />
VB.3<br />
Análisis.<br />
2883,971<br />
= 0,3829 x 100 = 38,29 %<br />
= 0,3813 x 100 = 38,13 %<br />
= 0,3824 x 100 = 38,24 %<br />
Promedio 38,22%<br />
gráfico Nº 11: Comparación <strong>de</strong>l porcentaje <strong>de</strong> huecos.<br />
% <strong>de</strong> Huecos<br />
[%]<br />
50,00<br />
45,00<br />
40,00<br />
35,00<br />
30,00<br />
25,00<br />
20,00<br />
15,00<br />
10,00<br />
5,00<br />
0,00<br />
41,20<br />
46,80<br />
Fuente: Ensayos propios y Seminario II Luis Campos.<br />
Cabe <strong>de</strong>stacar que el porcentaje <strong>de</strong> huecos teóricos para este diseño (ver<br />
Capítulo VI, Diseño 2), que se fabricó, era <strong>de</strong> un 42,85%, sin embargo el porcentaje<br />
<strong>de</strong> huecos real es <strong>de</strong> 38, 22%, es <strong>de</strong>cir, 4,63 puntos porcentuales, lo que indica la<br />
38,22<br />
C.Santiago I.Princesa I.Princesa<br />
[Fabricantes]<br />
Santiago 7 TRE Fon<strong>de</strong>f-Princesa<br />
179
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
inestabilidad dimensional que sufren los ladrillos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su diseño, hasta su<br />
fabricación.<br />
8.3.2. Absorción <strong>de</strong> Agua.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
a.- Peso <strong>de</strong> Probetas<br />
b.- Cálculo <strong>de</strong> la Absorción<br />
tabla Nº 37 Peso <strong>de</strong> Ladrillos.<br />
P1<br />
Probeta<br />
Peso Seco en [kg] Peso Saturado en [kg]<br />
1 3,365 3,795<br />
2 3,366 3,799<br />
3 3,319 3,750<br />
4 3,355 3,791<br />
5 3,372 3,815<br />
6 3,361 3,787<br />
tabla Nº 38 Cálculo <strong>de</strong> % <strong>de</strong> Huecos.<br />
P2<br />
180
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Probeta Fórmula y Cálculo Porcentaje <strong>de</strong> Absorción<br />
1<br />
P2 <strong>–</strong> P1<br />
P1<br />
x100<br />
=<br />
3,795 <strong>–</strong> 3,365<br />
3,365<br />
x 100<br />
= 12,779 %<br />
2<br />
P2 <strong>–</strong> P1<br />
P1<br />
x100<br />
=<br />
3,799 <strong>–</strong> 3,366<br />
3,366<br />
x 100<br />
= 12,864 %<br />
3<br />
P2 <strong>–</strong> P1<br />
P1<br />
x100<br />
=<br />
3,750 <strong>–</strong> 3,319<br />
3,319<br />
x 100<br />
= 12,986 %<br />
4<br />
P2 <strong>–</strong> P1<br />
P1<br />
x100<br />
=<br />
3,791 <strong>–</strong> 3,355<br />
3,355<br />
x 100<br />
= 12,996 %<br />
5<br />
P2 <strong>–</strong> P1<br />
P1<br />
x100<br />
=<br />
3,815 <strong>–</strong> 3,372<br />
3,372<br />
x 100<br />
= 13,138 %<br />
6<br />
P2 <strong>–</strong> P1<br />
P1<br />
x100<br />
=<br />
3,787 <strong>–</strong> 3,361<br />
3,361<br />
x 100<br />
= 12,675 %<br />
Promedio 12,906 %<br />
Análisis.<br />
gráfico Nº 12: Comparación <strong>de</strong> la absorción <strong>de</strong> agua.<br />
% <strong>de</strong><br />
Absorción <strong>de</strong><br />
Agua<br />
[%]<br />
14,00<br />
12,00<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
11,70<br />
13,00<br />
12,91<br />
C.Santiago I.Princesa I.Princesa<br />
[Fabricantes]<br />
Santiago 7 TRE Fon<strong>de</strong>f-Princesa<br />
Fuente: Ensayos propios y Seminario II Luis Campos.<br />
8.3.3. Determinación <strong>de</strong> la Eflorescencia<br />
181
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Cálculos y Resultados.<br />
Análisis.<br />
tabla Nº 39 Calificación <strong>de</strong> Ladrillos<br />
Probeta Calificación Individual<br />
No eflorescido 0<br />
1 Ligeramente eflorescido 1 0<br />
Eflorescido 2<br />
No eflorescido 0<br />
2 Ligeramente eflorescido 1 1<br />
Eflorescido 2<br />
No eflorescido 0<br />
3 Ligeramente eflorescido 1 1<br />
Eflorescido 2<br />
No eflorescido 0<br />
4 Ligeramente eflorescido 1 0<br />
Eflorescido 2<br />
No eflorescido 0<br />
5 Ligeramente eflorescido 1 1<br />
Eflorescido 2<br />
No eflorescido 0<br />
6 Ligeramente eflorescido 1 0<br />
Eflorescido 2<br />
Calificación muestra = Σ valores individuales 3<br />
Según la norma chilena NCh 167.Of2001, establece que la evaluación final para<br />
la muestra <strong>de</strong> 6 unida<strong>de</strong>s, se realiza buscando el rango al cual pertenece la<br />
sumatoria <strong>de</strong> valores individuales. Estos rangos se presenta en la tabla Nº 40, en<br />
ella se pue<strong>de</strong> concluir que el ladrillo no presenta eflorescencia.<br />
tabla Nº 40: Evaluación.<br />
Criterio Evaluatorio<br />
182
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Rango <strong>de</strong> Σ Resultado <strong>de</strong> la Muestra<br />
0 a 5 No eflorescido<br />
6 a 8 Ligereramente eflorescido<br />
9 a 12 Eflorescido<br />
8.3.4. Determinación <strong>de</strong> la Succión.<br />
Cálculos y Resultados.<br />
a.- Peso <strong>de</strong> Probetas<br />
tabla Nº 41: Peso <strong>de</strong> Ladrillos.<br />
P1<br />
Probeta<br />
Peso Seco en kg Peso Húmedo en kg<br />
1 3408 3465<br />
2 3369 3424<br />
3 3379 3437<br />
4 3370 3437<br />
5 3362 3437<br />
6 3359 3415<br />
b.- Dimensiones Promedio <strong>de</strong> Probetas<br />
P2<br />
183
Largo<br />
Ancho<br />
Alto<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
tabla Nº 42: Dimensión <strong>de</strong> Probetas.<br />
Cara <strong>de</strong>l ladrillo<br />
Dimensiones en [cm]<br />
Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3 Probeta 4 Probeta 5 Probeta 6<br />
Cara 1 29,20 29,10 29,15 29,25 29,10 29,15<br />
Cara 2 29,15 29,20 29,25 29,15 29,00 29,05<br />
Cara perforada 1 29,30 29,05 29,15 29,20 29,05 29,30<br />
Cara perforada 2 29,25 29,15 29,05 29,20 29,25 29,20<br />
Largo Promedio 29,23 29,13 29,15 29,20 29,10 29,18<br />
Cara perforada 1 13,956 13,926 13,978 13,938 13,896 13,902<br />
Cara perforada 2 13,834 13,898 13,988 13,898 13,934 13,914<br />
Cabezal 1 13,912 14,028 13,948 13,976 13,946 13,954<br />
Cabezal 2 13,934 14,002 14,098 13,896 14,102 13,946<br />
Ancho Promedio 13,909 13,964 14,003 13,927 13,970 13,929<br />
Cara 1 7,092 7,102 7,102 7,202 7,134 7,136<br />
Cara 2 7,142 7,008 7,124 7,090 7,018 7,102<br />
Cabezal 1 7,034 7,120 7,008 7,172 7,124 7,098<br />
Cabezal 2 7,172 7,140 7,132 7,174 7,144 7,120<br />
Alto Promedio 7,110 7,093 7,092 7,160 7,105 7,114<br />
c.- Volumen bruto <strong>de</strong> ladrillos<br />
tabla Nº 43: Cálculo <strong>de</strong> Volumen.<br />
Probeta<br />
Largo<br />
Dimensiones en [cm]<br />
Ancho Alto<br />
Volumen<br />
[cm3 ]<br />
1 29,23 13,909 7,110 VB.1 = 2890,642<br />
2 29,13 13,964 7,093 VB.2 = 2884,922<br />
3 29,15 14,003 7,092 VB.3 = 2894,661<br />
4 29,20 13,927 7,160 VB.4 = 2911,542<br />
5 29,10 13,970 7,105 VB.5 = 2888,271<br />
6 29,18 13,929 7,114 VB.6 = 2891,473<br />
d.- Densidad Aparente <strong>de</strong> la Arena<br />
- Datos Picnómetro<br />
Volumen picnómetro: 0,9893 [dcm 3 ] = 98,93 [cm 3 ]<br />
Peso picnómetro : 151,20 [gr]<br />
184
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
- Cálculo <strong>de</strong> Densidad Aparente Arena<br />
M Marena + picnómetro - Mpicnómetro 301,08 <strong>–</strong> 151,20 gr<br />
Da=<br />
V<br />
=<br />
=<br />
98,93<br />
= 1,515 3<br />
cm<br />
Varena<br />
e.- Llenado <strong>de</strong> los Huecos <strong>de</strong> las Probetas con Arena<br />
tabla Nº 44: Obtención <strong>de</strong> la Masa <strong>de</strong> la Arena que Lleno los Huecos <strong>de</strong>l los Ladrillos.<br />
Probeta<br />
Masa Arena + Bolsa<br />
gr<br />
Masa bolsa Nylon<br />
gr<br />
Masa Arena<br />
Gr<br />
1 1704 16 Ma.1 = 1688<br />
2 1703 16 Ma.2 = 1687<br />
3 1692 16 Ma.3 = 1676<br />
4 1705 16 Ma.4 = 1689<br />
5 1698 16 Ma.5 = 1682<br />
6 1703 16 Ma.6 = 1687<br />
f.- Cálculo <strong>de</strong>l Porcentaje <strong>de</strong> Huecos<br />
185
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Probeta Fórmula y Cálculo<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
tabla Nº 45: Cálculo <strong>de</strong> % <strong>de</strong> Huecos.<br />
Ma.1 1688<br />
Da = 1,515<br />
VB.1<br />
2890,642<br />
Ma.2 1687<br />
Da = 1,515<br />
VB.2<br />
2884,922<br />
Ma.3 1676<br />
Da 1,515<br />
VB.3<br />
=<br />
2894,661<br />
Ma.4 1689<br />
Da = 1,515<br />
VB.4<br />
2911,542<br />
Ma.5 1682<br />
Da = 1,515<br />
VB.5<br />
2888,271<br />
Ma.6 1687<br />
Da 1,515<br />
VB.6<br />
=<br />
2891,473<br />
g.- Cálculo <strong>de</strong>l Volumen <strong>de</strong> Huecos<br />
Porcentaje <strong>de</strong><br />
Huecos<br />
= 0,3854 x 100 = 38,54 %<br />
= 0,3860 x 100 = 38,60 %<br />
= 0,3821 x 100 = 38,21 %<br />
= 0,3829 x 100 = 38,29 %<br />
= 0,3844 x 100 = 38,44 %<br />
= 0,3851 x 100 = 38,51 %<br />
186
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
tabla Nº 46: Cálculo <strong>de</strong>l Volumen <strong>de</strong> Huecos <strong>de</strong> cada Probeta.<br />
Probeta Cálculo <strong>de</strong> Volumen <strong>de</strong> Huecos Volumen <strong>de</strong> Huecos<br />
1<br />
VB.1=2890,642 cm3 100% vol<br />
VH.1= X cm3 38,54% vol.<br />
huecos<br />
VH.1= 1114,053 cm3 2<br />
VB.2=2884,922 cm3 100% vol<br />
VH.2= X cm3 38,60% vol.<br />
huecos<br />
VH.2= 1113,580 cm3 3<br />
VB.3=2894,661 cm3 100% vol<br />
VH.3= X cm3 38,21% vol.<br />
huecos<br />
VH.3= 1106,050 cm3 4<br />
VB.4=2911,542 cm3 100% vol<br />
VH.4= X cm3 38,29% vol.<br />
huecos<br />
VH.4= 1114,829 cm3 5<br />
VB.5=2888,271 cm3 100% vol<br />
VH.5= X cm3 38,44% vol.<br />
huecos<br />
VH.5= 1110,251 cm3 6 VB.6=2891,473 cm3 100% vol<br />
VH.6= X cm3 38,51% vol. huecos<br />
VH.6= 1113,506 cm3 h.- Cálculo <strong>de</strong>l Área <strong>de</strong> Contacto <strong>de</strong>l Ladrillo con el Agua<br />
tabla Nº 47: Cálculo <strong>de</strong>l Área <strong>de</strong> contacto.<br />
Probeta Fórmula y Cálculo <strong>de</strong> Área Área <strong>de</strong> Contacto<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
VB.1 - VH.1<br />
Alto Promedio 1 =<br />
VB.2 - VH.2<br />
Alto Promedio 2 =<br />
VB.3 - VH.3<br />
Alto Promedio 3 =<br />
VB.1 - VH.4<br />
Alto Promedio 4 =<br />
VB.5 - VH.5<br />
Alto Promedio 5 =<br />
VB.6 - VH.6<br />
Alto Promedio 6 =<br />
2890,642 <strong>–</strong> 1114,053<br />
7,110<br />
2884,922 <strong>–</strong> 1113,580<br />
7,093<br />
2894,661 <strong>–</strong> 1106,050<br />
7,092<br />
2911,542 <strong>–</strong> 1114,829<br />
7,160<br />
2888,271 <strong>–</strong> 1110,251<br />
7,105<br />
2891,473 <strong>–</strong> 1113,506<br />
7,114<br />
A1 = 249,872 cm 2<br />
A2 = 249,730 cm 2<br />
A3 = 252,201 cm 2<br />
A 4 = 250,938 cm 2<br />
A5 = 250,249 cm 2<br />
A6 = 249,925 cm 2<br />
187
i.- Cálculo <strong>de</strong> Succión<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
tabla Nº 48: Cálculo <strong>de</strong> la Succión <strong>de</strong> cada Probeta<br />
Probeta Fórmula y Cálculo <strong>de</strong> Área Succión<br />
1<br />
P2 - P1<br />
A1<br />
=<br />
3465 - 3408<br />
249,872<br />
S1 = 0,228<br />
gr<br />
x min<br />
cm2 2<br />
P2 - P1<br />
A2<br />
=<br />
3424 - 3369<br />
249,730<br />
S2 = 0,220<br />
gr<br />
x min<br />
cm2 3<br />
P2 - P1<br />
A3<br />
=<br />
3437 - 3379<br />
252,201<br />
S3 = 0,230<br />
gr<br />
x min<br />
cm2 4<br />
P2 - P1<br />
A4<br />
=<br />
3437 - 3370<br />
250,938<br />
S4 = 0,267<br />
gr<br />
x min<br />
cm2 5<br />
P2 - P1<br />
A5<br />
=<br />
3437 - 3362<br />
250,249<br />
S5 = 0,300<br />
gr<br />
x min<br />
cm2 6<br />
P2 - P1<br />
A6<br />
=<br />
3415 - 3359<br />
249,925<br />
S6 = 0,224<br />
gr<br />
x min<br />
cm2 Promedio S = 0,245<br />
gr<br />
x min<br />
cm 2<br />
188
CONCLUSIÓN<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Para <strong>de</strong>sarrollar un correcto diseño, es necesario consi<strong>de</strong>rar dos factores<br />
importantísimos, uno el dice relación con la reglamentación o normativa asociada al<br />
tema, ya que ella dará las pautas para trazar las primeras líneas, y la segunda<br />
consiste en incorporar a los diseños las restricciones propias <strong>de</strong>l proceso <strong>de</strong><br />
fabricación <strong>de</strong>l elemento en estudio. Cumpliendo esto, se asegura que lo que se esta<br />
proponiendo, sea una solución real, aplicable cien por ciento.<br />
Los diseños que se proponen en este documento, no constituyen una solución<br />
tajante, ya que se pue<strong>de</strong> seguir trabajando en el tema y generar otras alternativas,<br />
que incorporen otra distribución interna <strong>de</strong> alvéolos. Por lo tanto es un tema latente,<br />
sujeto a los cam<strong>bio</strong>s normativos, a las modificaciones en las técnicas o proceso <strong>de</strong><br />
fabricación industrial y a la imaginación propia <strong>de</strong>l diseñador.<br />
El diseño seleccionado para la fabricación en Industrias Princesa, fue el mejor<br />
evaluado en base a una comisión <strong>de</strong> profesores y a programas <strong>de</strong> simulación <strong>de</strong><br />
comportamientos térmicos. Al diseño original, se le <strong>de</strong>bieron hacer una serie <strong>de</strong><br />
ajustes, a<strong>de</strong>cuándolo a las restricciones que posee el proceso <strong>de</strong> fabricación <strong>de</strong><br />
estos productos.<br />
Con respecto a los resultados obtenidos frente a los diversos ensayos que se<br />
realizaron al ladrillo, po<strong>de</strong>mos señalar <strong>de</strong> manera general, que cumplió con todos los<br />
requerimientos que establecen las normas chilenas<br />
Sin duda podrían generarse mejores alternativas, pero existen <strong>de</strong>masiadas<br />
restricciones que encasillan el universo <strong>de</strong> soluciones, <strong>de</strong>jando muy pocas<br />
189
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> distribución <strong>de</strong> alvéolos. Por consiguiente, mientras no se apliquen<br />
innovaciones drásticas en este sentido, se seguirán viendo productos que funcionan<br />
al filo <strong>de</strong> la normativa nacional.<br />
190
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
Campos Luis, Seminario I, Caracterización <strong>de</strong> las Propieda<strong>de</strong>s Térmicas e<br />
Hídricas <strong>de</strong> Ladrillos Cerámicos Locales, año 2002.<br />
Diamant Eduard, Aislamiento Térmico y Acústico en Edificios, Editorial<br />
BLUME, Primera edición en español, España, 1967, página 7, 61, 62, 63.<br />
Kreith Frank, Principios <strong>de</strong> Transferencia <strong>de</strong> Calor, Editorial Herrero<br />
Hermanos S.A, Segunda edición en español, México, 1974, página 5, 6, 7.<br />
Legget Robert, Geología para Ingenieros, Editorial Gustavo Gill S.A,<br />
Tercera edición, México 1964, páginas 31, 32, 33.<br />
Zabaleta Hernán, Manual <strong>de</strong> Albañilería <strong>de</strong> Ladrillos: Primeros A<strong>de</strong>lantos,<br />
Ladrillo por Ladrillo, Revista BIT, Nº , marzo 2003, página 24.<br />
Instituto Nacional <strong>de</strong> Normalización, Norma Chilena Oficial, NCh 849.Of87,<br />
Aislación Térmica - Transmisión térmica - Terminología, magnitu<strong>de</strong>s,<br />
unida<strong>de</strong>s y símbolos.<br />
Instituto Nacional <strong>de</strong> Normalización, Norma Chilena Oficial, NCh 853.Of91,<br />
Acondicionamiento térmico <strong>–</strong> Envolvente térmica <strong>de</strong> edificios <strong>–</strong> Cálculo <strong>de</strong><br />
Resistencias y transmitancias térmicas.<br />
Instituto Nacional <strong>de</strong> Normalización, Norma Chilena Oficial, NCh<br />
2251.Of94, Aislación Térmica <strong>–</strong> Resistencia térmica <strong>de</strong> materiales y<br />
elementos <strong>de</strong> <strong>construcción</strong>.<br />
Instituto Nacional <strong>de</strong> Normalización, Norma Chilena Oficial, NCh<br />
169.Of2001, Construcción <strong>–</strong> Ladrillos cerámicos <strong>–</strong> Clasificación y<br />
requisitos.<br />
Instituto Nacional <strong>de</strong> Normalización, Norma Chilena Oficial, NCh<br />
791.Of2001, Construcción <strong>–</strong> Ladrillos cerámicos <strong>–</strong> Definiciones.<br />
Pagina Web <strong>de</strong> Industrias Princesa S.A : www.princesa.cl<br />
191
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Página Web <strong>de</strong> Cerámicas Santiago: www.ceramicasantiago.cl<br />
Página Web <strong>de</strong> la Asociación <strong>de</strong> Productores Cerámicos <strong>de</strong> España:<br />
www.hyspalit.com<br />
GLOSARIO<br />
• Conductividad Térmica <strong>de</strong> los ladrillos (λeq): es una propiedad<br />
característica <strong>de</strong>l ladrillo como elemento. Depen<strong>de</strong> <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong><br />
factores asociados tanto al material como a la morfología <strong>de</strong>l ladrillo. Entre<br />
los factores asociados al material se encuentran entre otros; el contenido<br />
<strong>de</strong> humedad, <strong>de</strong>nsidad, porosidad y tamaño <strong>de</strong> poros. Asociado a la<br />
morfología están básicamente el porcentaje <strong>de</strong> huecos, tamaño <strong>de</strong> huecos<br />
y distribución <strong>de</strong> ellos en el cuerpo <strong>de</strong>l ladrillo.<br />
• Desconchado: <strong>de</strong>sprendimiento superficial en forma <strong>de</strong> cráter <strong>de</strong> la unidad,<br />
asociado a las materias primas (según NCh 791.Of2001).<br />
• Eflorescencia: manchas superficiales, generalmente blanquecinas,<br />
producidas por la cristalización <strong>de</strong> sales solubles. (según NCh<br />
167.Of2001).<br />
• Elemento: conjunto <strong>de</strong> materiales que <strong>de</strong>bidamente dimensionados<br />
cumplen una función <strong>de</strong>finida, tal como un muro, un tabique, una ventana,<br />
una puerta, un pilar, una viga, una cubierta etc. (según NCh 2251.Of94).<br />
• Gradiente <strong>de</strong> Temperatura: es el cuociente entre la diferencia infinitesimal<br />
<strong>de</strong> temperatura que se produce cuando el calor cruza perpendicularmente<br />
un espesor infinitesimal (según NCh 849.Of87).<br />
192
ANEXOS<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
ANEXO A: EVOLUCIÓN DE DISEÑOS.<br />
Este fue uno <strong>de</strong> los primeros diseños, en don<strong>de</strong> aun no se <strong>de</strong>finían las<br />
dimensiones <strong>de</strong>finitivas con que se trabajaría. A<strong>de</strong>más el diseño <strong>de</strong> los alvéolos se<br />
baso en figuras semicirculares, sustentándose en la teoría que para unir dos puntos,<br />
un recorrido semicircular es mas largo que uno recto.<br />
La trayectoria térmica, que se señala en la figura, alcanza a 19,7 cm.<br />
193
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
En este diseño al igual que el anterior, se trabajo sin consi<strong>de</strong>rar los huecos para<br />
las armaduras <strong>de</strong> la albañilería (lo cual se pretendía en un principio). También<br />
contaba con tabiques <strong>de</strong> 10 mm en la cáscara exterior, y <strong>de</strong> 8 mm en los tabiques<br />
interiores.<br />
La trayectoria calculada (y que se señala en el dibujo) era <strong>de</strong> 25.3 cm.<br />
Este diseño es muy similar al anterior, pero se le hicieron algunas modificaciones,<br />
como por ejemplo, se alargaron las figuras con respecto a su ancho, tratando <strong>de</strong><br />
194
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
achatarlas. También se trabajo sin consi<strong>de</strong>rar los huecos para las armaduras <strong>de</strong> la<br />
albañilería, y sus tabiques eran 10 mm en la cáscara exterior, y <strong>de</strong> 8 mm en los<br />
tabiques interiores.<br />
La trayectoria calculada (y que se señala en el dibujo) era <strong>de</strong> 27.5 cm.<br />
En este diseño se incorporo <strong>de</strong> lleno el alargamiento <strong>de</strong> la figura, logrando una<br />
mejor trayectoria que en todos los anteriores 34.2 cm.<br />
También se trabajo sin consi<strong>de</strong>rar los huecos para las armaduras <strong>de</strong> la<br />
albañilería, y sus tabiques eran 10 mm en la cáscara exterior, y <strong>de</strong> 8 mm en los<br />
tabiques interiores.<br />
195
140<br />
10 8 6 11 9 11 9 11 9 11 9 11 6 9 10<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
290<br />
10 57 6 69 6 69 6 57 10<br />
El presente diseño mejora aún más la trayectoria, aplicando la misma ten<strong>de</strong>ncia<br />
que el anterior, es <strong>de</strong>cir alargando más la figura, traslapándola mas entre si y<br />
reduciendo el espesor <strong>de</strong> los tabiques a 6 mm.<br />
Se logro una trayectoria <strong>de</strong> 48.6 cm.<br />
196
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
A partir <strong>de</strong> este momento los diseños sufren modificaciones drásticas, ya que se<br />
incorporan las restricciones <strong>de</strong> proceso en todos los diseños, agregando los huecos<br />
para la armadura ( ver Capítulo IV). También los espesores <strong>de</strong> los tabiques sufren<br />
modificaciones, agrandándolos a 10 mm.<br />
Con todos estos cam<strong>bio</strong>s las trayectorias disminuyen bastante, por ejemplo el<br />
esquema presenta una trayectoria <strong>de</strong> 14.9 cm.<br />
A<strong>de</strong>más, a diferencia <strong>de</strong> los anteriores diseños, se consi<strong>de</strong>ran trayectorias<br />
<strong>de</strong>sfavorables, ya que pasan los mas cerca posible <strong>de</strong>l hueco. En cam<strong>bio</strong> en los<br />
anteriores diseños se consi<strong>de</strong>raban que las trayectorias pasaba por el centro <strong>de</strong> los<br />
tabiques.<br />
En este diseño se trabajo con otras figuras, tratando <strong>de</strong> traslaparlas mas,<br />
logrando una leve mejoría en la trayectoria, en comparación con el diseño anterior,<br />
aumentando a 15.1 cm. Los espesores <strong>de</strong> los tabiques también son <strong>de</strong> 10 mm.<br />
197
140<br />
10 8 9 8 10 10 10 10 10 10 10 8 9 8 10<br />
10<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
18 10<br />
65<br />
10<br />
La forma <strong>de</strong> los alvéolos, con que se trabajo en este diseño, es similar a los<br />
tradicionales, con la salvedad que están mucho mas alargados, mejorando la<br />
trayectoria, alcanzando un valor <strong>de</strong> 21.8 cm.<br />
290<br />
65<br />
10<br />
65<br />
10<br />
18<br />
10<br />
198
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
ANEXO B: PLANILLA DE REGISTRO DE MEDICIÓN DE CÁMARA TÉRMICA<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
1<br />
Fecha Medición 10-Feb-04 Hora Medición<br />
11:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,184<br />
-0,183 -0,184<br />
Lectura Nº 2 -0,195<br />
-0,194 -0,195<br />
Promedio -0,189 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,189 -1,569<br />
I 1,060<br />
1,060 1,060 [Amper]<br />
V 35,700<br />
35,800 35,750 [Volt]<br />
2.- V x I 37,842<br />
37,948 37,895 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 37,895<br />
-1,569 39,464<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 26,81<br />
8,53 17 25,50 9,47<br />
2 25,50<br />
9,47 18 25,47 9,55<br />
3 23,85<br />
7,75 19 22,46 7,57<br />
4 22,89<br />
6,36 20 22,71 7,95<br />
5 27,04<br />
9,14 21 31,50 2,46<br />
6 25,47<br />
9,55 22 31,88 2,33<br />
7 24,08<br />
8,05 23 30,26 1,85<br />
8 22,64<br />
7,14 24 30,05 1,82<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,79<br />
8,25 Promedio [ºC] 27,48 5,37<br />
9 32,56 2,00<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,50<br />
2,46 A<br />
11 31,55<br />
1,85 B<br />
12 30,59<br />
1,87 C<br />
13 32,94<br />
2,13 D<br />
14 31,88<br />
2,33 E<br />
15 31,68<br />
1,44 F<br />
16 30,16<br />
1,34 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,61<br />
1,93<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,83<br />
33,85 33,84 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 34,11<br />
34,18 34,14 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,31<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,85<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 8,04<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,67<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
199
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
2<br />
Fecha Medición 10-Feb-04 Hora Medición<br />
13:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,199<br />
-0,198 -0,199<br />
Lectura Nº 2 -0,197<br />
-0,196 -0,197<br />
Promedio -0,198 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,198 -1,639<br />
I 1,070<br />
1,070 1,070 [Amper]<br />
V 35,700<br />
35,800 35,750 [Volt]<br />
2.- V x I 38,199<br />
38,306 38,253 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 38,253<br />
-1,639 39,892<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 26,86<br />
8,41 17 25,37 9,01<br />
2 25,37<br />
9,01 18 25,29 9,17<br />
3 23,78<br />
7,37 19 22,46 7,24<br />
4 22,74<br />
5,85 20 22,51 7,47<br />
5 26,86<br />
8,71 21 31,45 1,62<br />
6 25,29<br />
9,17 22 31,60 1,77<br />
7 23,88<br />
7,67 23 30,03 0,91<br />
8 22,38<br />
6,68 24 29,65 0,94<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,65<br />
7,86 Promedio [ºC] 27,29 4,77<br />
9 32,64 1,52<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,45<br />
1,62 A<br />
11 31,27<br />
1,11 B<br />
12 30,69<br />
1,16 C<br />
13 32,69<br />
1,44 D<br />
14 31,60<br />
1,77 E<br />
15 31,78<br />
0,89 F<br />
16 30,26<br />
0,94 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,55<br />
1,31<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,60<br />
33,60 33,60 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 33,88<br />
33,88 33,88 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,30<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,83<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 8,03<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,46<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
200
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
3<br />
Fecha Medición 10-Feb-04 Hora Medición<br />
15:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,205<br />
-0,204 -0,205<br />
Lectura Nº 2 -0,204<br />
-0,203 -0,204<br />
Promedio -0,204 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,204 -1,693<br />
I 1,060<br />
1,060 1,060 [Amper]<br />
V 36,000<br />
36,000 36,000 [Volt]<br />
2.- V x I 38,160<br />
38,160 38,160 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 38,160<br />
-1,693 39,853<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 26,99<br />
8,41 17 25,47 9,04<br />
2 25,47<br />
9,04 18 25,37 9,12<br />
3 23,95<br />
7,52 19 22,38 7,77<br />
4 23,02<br />
6,43 20 22,69 7,95<br />
5 26,94<br />
8,38 21 31,62 2,33<br />
6 25,37<br />
9,12 22 31,93 2,20<br />
7 23,95<br />
7,82 23 30,21 1,72<br />
8 22,59<br />
7,06 24 29,93 1,62<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,79<br />
7,97 Promedio [ºC] 27,45 5,22<br />
9 32,61 1,60<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,62<br />
2,33 A<br />
11 31,65<br />
1,32 B<br />
12 30,79<br />
1,37 C<br />
13 32,97<br />
1,75 D<br />
14 31,93<br />
2,20 E<br />
15 31,88<br />
0,91 F<br />
16 30,23<br />
0,86 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,71<br />
1,54<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,90<br />
33,93 33,92 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 34,36<br />
34,28 34,32 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,29<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,83<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 7,99<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,61<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
201
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
4<br />
Fecha Medición 10-Feb-04 Hora Medición<br />
17:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,204<br />
-0,205 -0,205<br />
Lectura Nº 2 -0,205<br />
-0,206 -0,206<br />
Promedio -0,205 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,205 -1,702<br />
I 1,060<br />
1,070 1,065 [Amper]<br />
V 35,900<br />
35,800 35,850 [Volt]<br />
2.- V x I 38,054<br />
38,306 38,180 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 38,180<br />
-1,702 39,882<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 27,14<br />
8,43 17 25,40 8,96<br />
2 25,40<br />
8,96 18 25,42 8,76<br />
3 23,90<br />
7,55 19 22,53 7,60<br />
4 22,86<br />
6,28 20 22,66 7,80<br />
5 26,86<br />
8,23 21 31,70 1,75<br />
6 25,42<br />
8,76 22 31,90 1,77<br />
7 23,98<br />
7,70 23 30,16 0,99<br />
8 22,69<br />
6,89 24 29,83 1,14<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,78<br />
7,85 Promedio [ºC] 27,45 4,85<br />
9 32,66 1,49<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,70<br />
1,75 A<br />
11 31,73<br />
1,27 B<br />
12 30,94<br />
1,09 C<br />
13 33,09<br />
1,57 D<br />
14 31,90<br />
1,77 E<br />
15 31,85<br />
0,86 F<br />
16 30,59<br />
0,78 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,81<br />
1,32<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,98<br />
33,98 33,98 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 34,38<br />
34,36 34,37 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,27<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,82<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 7,88<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,49<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
202
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
5<br />
Fecha Medición 10-Feb-04 Hora Medición<br />
19:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,204<br />
-0,203 -0,204<br />
Lectura Nº 2 -0,202<br />
-0,203 -0,203<br />
Promedio -0,203 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,203 -1,685<br />
I 1,060<br />
1,060 1,060 [Amper]<br />
V 36,200<br />
36,300 36,250 [Volt]<br />
2.- V x I 38,372<br />
38,478 38,425 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 38,425<br />
-1,685 40,110<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 27,04<br />
8,41 17 25,42 9,01<br />
2 25,42<br />
9,01 18 25,40 8,94<br />
3 23,93<br />
7,42 19 22,53 7,72<br />
4 22,89<br />
6,33 20 22,69 7,90<br />
5 26,94<br />
8,18 21 31,75 2,15<br />
6 25,40<br />
8,94 22 32,08 2,10<br />
7 23,95<br />
7,75 23 30,49 1,47<br />
8 22,56<br />
6,99 24 30,00 1,52<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,77<br />
7,88 Promedio [ºC] 27,54 5,10<br />
9 32,69 1,47<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,75<br />
2,15 A<br />
11 31,55<br />
1,22 B<br />
12 30,92<br />
1,14 C<br />
13 33,37<br />
1,65 D<br />
14 32,08<br />
2,10 E<br />
15 32,06<br />
0,99 F<br />
16 30,31<br />
1,04 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,84<br />
1,47<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,95<br />
33,98 33,97 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 34,33<br />
34,31 34,32 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,30<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,83<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 7,88<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,69<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
203
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
6<br />
Fecha Medición 10-Feb-04 Hora Medición<br />
21:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,200<br />
-0,199 -0,200<br />
Lectura Nº 2 -0,201<br />
-0,201 -0,201<br />
Promedio -0,200 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,200 -1,662<br />
I 1,080<br />
1,070 1,075 [Amper]<br />
V 35,800<br />
35,900 35,850 [Volt]<br />
2.- V x I 38,664<br />
38,413 38,539 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 38,539<br />
-1,662 40,201<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 26,97<br />
8,41 17 25,37 8,91<br />
2 25,37<br />
8,91 18 25,32 8,76<br />
3 23,93<br />
7,34 19 22,46 7,49<br />
4 22,81<br />
6,28 20 22,64 7,62<br />
5 26,81<br />
8,13 21 31,65 1,62<br />
6 25,32<br />
8,76 22 31,93 1,70<br />
7 23,95<br />
7,62 23 30,33 0,71<br />
8 22,51<br />
6,81 24 29,88 0,96<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,71<br />
7,78 Promedio [ºC] 27,45 4,72<br />
9 32,61 1,57<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,65<br />
1,62 A<br />
11 31,75<br />
0,94 B<br />
12 30,94<br />
0,99 C<br />
13 32,92<br />
1,42 D<br />
14 31,93<br />
1,70 E<br />
15 32,11<br />
0,84 F<br />
16 30,18<br />
0,76 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,76<br />
1,23<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,85<br />
33,95 33,90 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 34,26<br />
34,23 34,25 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,30<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,83<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 7,92<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,52<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
204
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
1<br />
Fecha Medición 11-Feb-04 Hora Medición<br />
11:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,202<br />
-0,202 -0,202<br />
Lectura Nº 2 -0,202<br />
-0,202 -0,202<br />
Promedio -0,202 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,202 -1,677<br />
I 1,070<br />
1,060 1,065 [Amper]<br />
V 35,600<br />
35,600 35,600 [Volt]<br />
2.- V x I 38,092<br />
37,736 37,914 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 37,914<br />
-1,677 39,591<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 26,84<br />
8,33 17 25,22 8,91<br />
2 25,22<br />
8,91 18 25,19 8,89<br />
3 23,75<br />
7,44 19 22,36 7,70<br />
4 22,69<br />
6,33 20 22,61 7,90<br />
5 26,66<br />
8,28 21 31,40 2,30<br />
6 25,19<br />
8,89 22 31,65 2,20<br />
7 23,80<br />
7,72 23 30,03 1,67<br />
8 22,38<br />
7,04 24 29,73 1,47<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,57<br />
7,87 Promedio [ºC] 27,27 5,13<br />
9 32,36 1,42<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,40<br />
2,30 A<br />
11 31,12<br />
1,06 B<br />
12 30,49<br />
0,96 C<br />
13 32,71<br />
1,44 D<br />
14 31,65<br />
2,20 E<br />
15 31,75<br />
0,76 F<br />
16 30,05<br />
0,81 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,44<br />
1,37<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,55<br />
33,60 33,57 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 33,93<br />
34,00 33,97 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,29<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,83<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 8,00<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,46<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
205
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
2<br />
Fecha Medición 11-Feb-04 Hora Medición<br />
13:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,212<br />
-0,211 -0,212<br />
Lectura Nº 2 -0,209<br />
-0,210 -0,210<br />
Promedio -0,211 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,211 -1,747<br />
I 1,070<br />
1,080 1,075 [Amper]<br />
V 35,700<br />
35,800 35,750 [Volt]<br />
2.- V x I 38,199<br />
38,664 38,432 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 38,432<br />
-1,747 40,179<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 26,79<br />
8,33 17 25,22 8,89<br />
2 25,22<br />
8,89 18 25,19 8,76<br />
3 23,72<br />
7,37 19 22,38 7,49<br />
4 22,71<br />
6,18 20 22,53 7,75<br />
5 26,71<br />
8,20 21 31,37 1,42<br />
6 25,19<br />
8,76 22 31,57 1,70<br />
7 23,85<br />
7,67 23 29,98 0,84<br />
8 22,46<br />
6,89 24 29,73 0,96<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,58<br />
7,79 Promedio [ºC] 27,25 4,73<br />
9 32,31 1,37<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,37<br />
1,42 A<br />
11 31,27<br />
0,86 B<br />
12 30,49<br />
1,22 C<br />
13 32,76<br />
1,29 D<br />
14 31,57<br />
1,70 E<br />
15 31,60<br />
0,71 F<br />
16 30,05<br />
0,68 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,43<br />
1,16<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,55<br />
33,60 33,57 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 34,00<br />
34,03 34,02 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,32<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,84<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 8,15<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,42<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
206
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
3<br />
Fecha Medición 11-Feb-04 Hora Medición<br />
15:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,234<br />
-0,233 -0,234<br />
Lectura Nº 2 -0,235<br />
-0,234 -0,235<br />
Promedio -0,234 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,234 -1,942<br />
I 1,070<br />
1,080 1,075 [Amper]<br />
V 35,600<br />
35,500 35,550 [Volt]<br />
2.- V x I 38,092<br />
38,340 38,216 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 38,216<br />
-1,942 40,158<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 26,54<br />
8,38 17 24,97 8,89<br />
2 24,97<br />
8,89 18 25,17 8,81<br />
3 23,95<br />
7,37 19 22,36 7,32<br />
4 22,71<br />
6,03 20 22,51 7,80<br />
5 26,38<br />
8,23 21 31,40 1,60<br />
6 25,17<br />
8,81 22 31,75 1,77<br />
7 23,83<br />
7,70 23 30,08 0,89<br />
8 22,43<br />
6,53 24 29,80 1,14<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,50<br />
7,74 Promedio [ºC] 27,25 4,78<br />
9 32,38 1,44<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,40<br />
1,60 A<br />
11 31,14<br />
1,06 B<br />
12 30,56<br />
1,11 C<br />
13 32,71<br />
1,42 D<br />
14 31,75<br />
1,77 E<br />
15 31,57<br />
0,81 F<br />
16 30,16<br />
0,81 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,46<br />
1,25<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,60<br />
33,57 33,59 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 34,16<br />
34,13 34,14 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,33<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,85<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 8,01<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,60<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
207
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
4<br />
Fecha Medición 11-Feb-04 Hora Medición<br />
17:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,248<br />
-0,246 -0,247<br />
Lectura Nº 2 -0,249<br />
-0,248 -0,249<br />
Promedio -0,248 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,248 -2,056<br />
I 1,080<br />
1,070 1,075 [Amper]<br />
V 35,800<br />
35,700 35,750 [Volt]<br />
2.- V x I 38,664<br />
38,199 38,432 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 38,432<br />
-2,056 40,488<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 26,94<br />
8,46 17 25,24 8,96<br />
2 25,24<br />
8,96 18 25,17 8,81<br />
3 24,00<br />
7,52 19 22,33 7,62<br />
4 22,76<br />
6,56 20 22,56 7,82<br />
5 26,69<br />
8,38 21 31,32 2,00<br />
6 25,17<br />
8,81 22 31,60 1,97<br />
7 23,90<br />
7,75 23 30,11 1,22<br />
8 22,41<br />
7,06 24 29,85 1,32<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,64<br />
7,94 Promedio [ºC] 27,27 4,97<br />
9 32,28 1,27<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,32<br />
2,00 A<br />
11 31,19<br />
0,81 B<br />
12 30,49<br />
1,04 C<br />
13 32,74<br />
1,16 D<br />
14 31,60<br />
1,97 E<br />
15 31,60<br />
0,58 F<br />
16 30,11<br />
0,46 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,42<br />
1,16<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,60<br />
33,62 33,61 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 34,23<br />
34,23 34,23 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,37<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,86<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 8,30<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,30<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
208
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
5<br />
Fecha Medición 11-Feb-04 Hora Medición<br />
19:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,240<br />
-0,240 -0,240<br />
Lectura Nº 2 -0,241<br />
-0,240 -0,241<br />
Promedio -0,240 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,240 -1,994<br />
I 1,070<br />
1,070 1,070 [Amper]<br />
V 35,700<br />
35,700 35,700 [Volt]<br />
2.- V x I 38,199<br />
38,199 38,199 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 38,199<br />
-1,994 40,193<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 26,81<br />
8,41 17 25,24 8,86<br />
2 25,24<br />
8,86 18 25,19 8,79<br />
3 23,75<br />
7,34 19 22,41 7,49<br />
4 22,74<br />
6,33 20 22,53 7,85<br />
5 26,69<br />
8,33 21 31,45 1,62<br />
6 25,19<br />
8,79 22 31,83 1,80<br />
7 23,75<br />
7,67 23 30,05 0,86<br />
8 22,46<br />
7,06 24 29,83 1,04<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,58<br />
7,85 Promedio [ºC] 27,32 4,79<br />
9 32,36 1,32<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,45<br />
1,62 A<br />
11 31,35<br />
0,86 B<br />
12 30,74<br />
1,04 C<br />
13 32,51<br />
1,37 D<br />
14 31,83<br />
1,80 E<br />
15 31,57<br />
0,86 F<br />
16 30,21<br />
0,91 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,50<br />
1,22<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,65<br />
33,68 33,66 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 34,21<br />
34,23 34,22 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,34<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,84<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 8,06<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,42<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
209
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Solicitante<br />
REGISTRO DE MEDICIÓN DE LA CÁMARA TÉRMICA<br />
Alfredo Chandía<br />
Fecha Inicio Ensayo 5-Feb-04 Nº <strong>de</strong> Medición<br />
6<br />
Fecha Medición 11-Feb-04 Hora Medición<br />
21:00<br />
Constante <strong>de</strong>l Equipo 8,3 Nº <strong>de</strong> Panel<br />
0<br />
Area Cám. Medición 0,72<br />
m²<br />
Lecturas <strong>de</strong> Termopila [mV]<br />
Promedios<br />
Lectura Nº 1 -0,252<br />
-0,253 -0,253<br />
Lectura Nº 2 -0,255<br />
-0,253 -0,254<br />
Promedio -0,253 [mV]<br />
1.- M x E 8,300<br />
-0,253 -2,102<br />
I 1,060<br />
1,070 1,065 [Amper]<br />
V 35,600<br />
35,700 35,650 [Volt]<br />
2.- V x I 37,736<br />
38,199 37,968 [Watt]<br />
3.- 2 - 1 37,968<br />
-2,102 40,069<br />
Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío Termocupla Nº Lado Caliente Lado Frío<br />
1 26,79<br />
8,28 17 25,22 8,89<br />
2 25,22<br />
8,89 18 25,17 8,84<br />
3 23,70<br />
7,19 19 22,28 7,55<br />
4 22,71<br />
6,23 20 22,53 7,80<br />
5 26,66<br />
8,13 21 31,35 1,82<br />
6 25,17<br />
8,84 22 31,73 1,95<br />
7 23,80<br />
7,57 23 29,93 1,14<br />
8 22,38<br />
6,86 24 29,80 1,32<br />
T. Sup. Caliente T. Sup. Frío T. Sup. Caliente T. Sup. Frío<br />
Promedio [ºC] 24,55<br />
7,75 Promedio [ºC] 27,25 4,91<br />
9 32,31 1,42<br />
Tc. Adicionales<br />
10 31,35<br />
1,82 A<br />
11 31,27<br />
0,73 B<br />
12 30,61<br />
1,09 C<br />
13 32,69<br />
1,37 D<br />
14 31,73<br />
1,95 E<br />
15 31,50<br />
0,99 F<br />
16 30,08<br />
0,94 G<br />
T. Aire Caliente T. Aire Frío<br />
Promedio [ºC] 31,44<br />
1,29<br />
Lecturas T.C [ºC] Lectura Nº 1 Lectura Nº 2 Promedio [ºC]<br />
Termómetro [ºC]<br />
Cam. <strong>de</strong> Medición 33,60<br />
33,57 33,59 Cam. Fría 0,0<br />
Cam. <strong>de</strong> Guarda 34,33<br />
34,31 34,32 Cam. <strong>de</strong> Guarda 35,0<br />
Conductancia Térmica C<br />
RESULTADOS<br />
3,31<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Térmica U 1,85<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Interior hi 8,08<br />
W / [m² x ºK]<br />
Transmitancia Superficial Exterior he 8,62<br />
W / [m² x ºK]<br />
DESCRIPCIÓN DEL ELEMENTO SOMETIDO A ENSAYO<br />
Albañileria <strong>de</strong> ladrillo princesa <strong>de</strong> dimensiones 29 x 14 x 7,1 [cm], con espesor <strong>de</strong> mortero en ten<strong>de</strong>l <strong>de</strong> 13 [mm].<br />
Como el porcentaje <strong>de</strong> participación <strong>de</strong>l mortero en el muro es un 22,27%, se rempla la misma proporción <strong>de</strong> termocuplas.<br />
Por lo tanto, para efectos <strong>de</strong> cálculo se cambia la termocupla 17 por la 2, 18 por la 6, 21 por la 10 y 22 por la 14.<br />
210
ANEXO C: TABLA DE TEMPERATURAS PROMEDIO POR<br />
TERMOCUPLA<br />
Nº<br />
Termoc.<br />
Ubicación<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Medición<br />
Nº 1 Nº 2 Nº 3 Nº 4 Nº 5 Nº 6<br />
Fecha Hora Fecha Hora Fecha Hora Fecha Hora Fecha Hora Fecha Hora<br />
10-Feb-04 11:00 10-Feb-04 13:00 10-Feb-04 15:00 10-Feb-04 17:00 10-Feb-04 19:00 10-Feb-04 21:00<br />
Temperatura<br />
L. Caliente L. Frío L. Caliente L. Frío L. Caliente L. Frío L. Caliente L. Frío L. Caliente L. Frío L. Caliente L. Frío<br />
1 Ladrillo 26,81 8,53 26,86 8,41 26,99 8,41 27,14 8,43 27,04 8,41 26,97 8,41<br />
2 Ladrillo 25,50 9,47 25,37 9,01 25,47 9,04 25,40 8,96 25,42 9,01 25,37 8,91<br />
3 Ladrillo 23,85 7,75 23,78 7,37 23,95 7,52 23,90 7,55 23,93 7,42 23,93 7,34<br />
4 Ladrillo 22,89 6,36 22,74 5,85 23,02 6,43 22,86 6,28 22,89 6,33 22,81 6,28<br />
5 Ladrillo 27,04 9,14 26,86 8,71 26,94 8,38 26,86 8,23 26,94 8,18 26,81 8,13<br />
6 Ladrillo 25,47 9,55 25,29 9,17 25,37 9,12 25,42 8,76 25,40 8,94 25,32 8,76<br />
7 Ladrillo 24,08 8,05 23,88 7,67 23,95 7,82 23,98 7,70 23,95 7,65 23,95 7,62<br />
8 Ladrillo 22,64 7,14 22,38 6,68 22,59 7,06 22,69 6,89 22,56 6,99 22,51 6,81<br />
Promedio 24,75 7,88 24,61 7,56 24,74 7,66 24,70 7,55 24,73 7,54 24,68 7,47<br />
9 Aire ladrillo 32,56 2,00 32,64 1,52 32,61 1,60 32,66 1,49 32,69 1,47 32,61 1,57<br />
10 Aire ladrillo 31,50 2,46 31,45 1,62 31,62 2,33 31,70 1,75 31,75 2,15 31,65 1,62<br />
11 Aire ladrillo 31,55 1,85 31,27 1,11 31,65 1,32 31,73 1,27 31,55 1,22 31,75 0,94<br />
12 Aire ladrillo 30,59 1,87 30,69 1,16 30,79 1,37 30,94 1,09 30,92 1,14 30,94 0,99<br />
13 Aire ladrillo 32,94 2,13 32,69 1,44 32,97 1,75 33,09 1,57 33,37 1,65 32,92 1,42<br />
14 Aire ladrillo 31,88 2,33 31,60 1,77 31,93 2,20 31,90 1,77 32,08 2,10 31,93 1,72<br />
15 Aire ladrillo 31,68 1,44 31,78 0,89 31,88 0,91 31,85 0,86 32,06 0,99 32,11 0,84<br />
16 Aire ladrillo 30,16 1,34 30,26 0,94 30,23 0,86 30,59 0,78 30,31 1,04 30,18 0,76<br />
Promedio 31,68 1,82 31,68 1,22 31,80 1,35 31,88 1,24 31,93 1,32 31,89 1,13<br />
17 Mortero 25,50 9,47 25,37 9,01 25,47 9,04 25,40 8,96 25,42 9,01 25,37 8,91<br />
18 Mortero 25,47 9,55 25,29 9,17 25,37 9,12 25,42 8,76 25,40 8,94 25,32 8,76<br />
19 Mortero 22,46 7,57 22,46 7,24 22,38 7,77 22,53 7,60 22,53 7,72 22,46 7,49<br />
20 Mortero 22,71 7,95 22,51 7,47 22,69 7,95 22,66 7,80 22,69 7,90 22,64 7,62<br />
Promedio 24,04 8,64 23,91 8,22 23,98 8,47 24,00 8,28 24,01 8,39 23,95 8,20<br />
21 Aire mortero 31,50 2,46 31,45 1,62 31,62 2,33 31,70 1,75 31,75 2,15 31,65 1,62<br />
22 Aire mortero 31,88 2,33 31,60 1,77 31,93 2,20 31,90 1,77 32,08 2,10 31,93 1,72<br />
23 Aire mortero 30,26 1,85 30,03 0,91 30,21 1,72 30,16 0,99 30,49 1,47 30,33 0,71<br />
24 Aire mortero 30,05 1,82 29,65 0,94 29,93 1,62 29,83 1,14 30,00 1,52 29,88 0,96<br />
Promedio 30,92 2,12 30,68 1,31 30,92 1,97 30,90 1,41 31,08 1,81 30,95 1,25<br />
211
Nº<br />
Termoc.<br />
Ubicación<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Medición<br />
Nº 1 Nº 2 Nº 3 Nº 4 Nº 5 Nº 6<br />
Fecha Hora Fecha Hora Fecha Hora Fecha Hora Fecha Hora Fecha Hora<br />
11-Feb-04 11:00 11-Feb-04 13:00 11-Feb-04 15:00 11-Feb-04 17:00 11-Feb-04 19:00 11-Feb-04 21:00<br />
Temperatura<br />
212<br />
Promedio<br />
L. Caliente L. Frío L. Caliente L. Frío L. Caliente L. Frío L. Caliente L. Frío L. Caliente L. Frío L. Caliente L. Frío L. Caliente L. Frío<br />
1 Ladrillo 26,84 8,33 26,79 8,33 26,54 8,38 26,94 8,46 26,81 8,41 26,79 8,28 26,88 8,40<br />
2 Ladrillo 25,12 7,60 25,17 7,60 25,17 7,70 25,12 7,77 25,09 7,72 25,09 7,44 25,19 7,68<br />
3 Ladrillo 23,75 7,44 23,72 7,37 23,95 7,37 24,00 7,52 23,75 7,34 23,70 7,19 23,85 7,43<br />
4 Ladrillo 22,69 6,33 22,71 6,18 22,71 6,03 22,76 6,56 22,74 6,33 22,71 6,23 22,79 6,27<br />
5 Ladrillo 26,66 8,28 26,71 8,20 26,38 8,23 26,69 8,38 26,69 8,33 26,66 8,13 26,77 8,36<br />
6 Ladrillo 25,07 7,62 25,07 7,52 25,07 7,52 22,43 7,65 25,09 7,55 25,07 7,44 24,92 7,69<br />
7 Ladrillo 23,80 7,72 23,85 7,67 23,83 7,70 23,90 7,75 23,75 7,67 23,80 7,57 23,89 7,72<br />
8 Ladrillo 22,38 7,04 22,46 6,89 22,43 6,53 22,41 7,06 22,46 7,06 22,38 6,86 22,49 6,92<br />
Promedio 24,54 7,55 24,56 7,47 24,51 7,43 24,28 7,64 24,55 7,55 24,53 7,39 24,60 7,56<br />
9 Aire ladrillo 32,36 1,42 32,31 1,37 32,38 1,44 32,28 1,27 32,36 1,32 32,31 1,42 32,48 1,49<br />
10 Aire ladrillo 31,65 1,52 31,55 1,42 31,57 1,54 31,52 1,29 31,50 1,42 31,60 1,47 31,73 1,56<br />
11 Aire ladrillo 31,12 1,06 31,27 0,86 31,14 1,06 31,19 0,81 31,35 0,86 31,27 0,73 31,40 1,09<br />
12 Aire ladrillo 30,49 0,96 30,49 1,22 30,56 1,11 30,49 1,04 30,74 1,04 30,61 1,09 30,69 1,17<br />
13 Aire ladrillo 32,71 1,44 32,76 1,29 32,71 1,42 32,74 1,16 32,51 1,37 32,69 1,37 32,84 1,50<br />
14 Aire ladrillo 32,00 1,14 32,03 0,94 32,00 1,14 32,03 0,84 31,75 1,06 31,93 1,14 32,16 1,18<br />
15 Aire ladrillo 31,75 0,76 31,60 0,71 31,57 0,81 31,60 0,58 31,57 0,86 31,50 0,99 31,75 0,89<br />
16 Aire ladrillo 30,05 0,81 30,05 0,68 30,16 0,81 30,11 0,46 30,21 0,91 30,08 0,94 30,20 0,86<br />
Promedio 31,52 1,14 31,51 1,06 31,51 1,17 31,50 0,93 31,50 1,11 31,50 1,14 31,66 1,22<br />
17 Mortero 25,22 8,91 25,22 8,89 24,97 8,89 25,24 8,96 25,24 8,86 25,22 8,89 25,30 8,98<br />
18 Mortero 25,19 8,89 25,19 8,76 25,17 8,81 25,17 8,81 25,19 8,79 25,17 8,84 25,28 8,93<br />
19 Mortero 22,36 7,70 22,38 7,49 22,36 7,32 22,33 7,62 22,41 7,49 22,28 7,55 22,41 7,55<br />
20 Mortero 22,61 7,90 22,53 7,75 22,51 7,80 22,56 7,82 22,53 7,85 22,53 7,80 22,60 7,80<br />
Promedio 23,85 8,35 23,83 8,22 23,75 8,21 23,83 8,30 23,84 8,25 23,80 8,27 23,90 8,32<br />
21 Aire mortero 31,40 2,30 31,37 1,42 31,40 1,60 31,32 2,00 31,45 1,62 31,35 1,82 31,50 1,89<br />
22 Aire mortero 31,65 2,20 31,57 1,70 31,75 1,77 31,60 1,97 31,83 1,80 31,73 1,95 31,79 1,94<br />
23 Aire mortero 30,03 1,67 29,98 0,84 30,08 0,89 30,11 1,22 30,05 0,86 29,93 1,14 30,14 1,19<br />
24 Aire mortero 29,73 1,47 29,73 0,96 29,80 1,14 29,85 1,32 29,83 1,04 29,80 1,32 29,84 1,27<br />
Promedio 30,70 1,91 30,66 1,23 30,76 1,35 30,72 1,63 30,79 1,33 30,70 1,56 30,82 1,57
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
213
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
ANEXO D: TABLA DE PERFILES DE TEMPERATURA PROMEDIO.<br />
Lado caliente Lado frio<br />
Nº <strong>de</strong> aire Muro muro aire<br />
Ubicación<br />
Perfil Temperatura Temperatura Temperatura Temperatura<br />
Nº Termocupla<br />
Nº Termocupla<br />
Nº Termocupla<br />
Nº Termocupla<br />
Ti<br />
Tsi<br />
Tse<br />
Te<br />
1 ladrillo 9 32,48 1 26,88 1 8,40 9 1,49<br />
2 ladrillo 10 31,50 2 25,30 2 8,98 10 1,89<br />
3 ladrillo 11 31,40 3 23,85 3 7,43 11 1,09<br />
4 ladrillo 12 30,69 4 22,79 4 6,27 12 1,17<br />
5 ladrillo 13 32,84 5 26,77 5 8,36 13 1,50<br />
6 ladrillo 14 31,79 6 25,28 6 8,93 14 1,94<br />
7 ladrillo 15 31,75 7 23,89 7 7,72 15 0,89<br />
8 ladrillo 16 30,20 8 22,49 8 6,92 16 0,86<br />
9 mortero 21 31,50 17 25,30 17 8,98 21 1,89<br />
10 mortero 22 31,79 18 25,28 18 8,93 22 1,94<br />
11 mortero 23 30,14 19 22,41 19 7,55 23 1,19<br />
12 mortero 24 29,84 20 22,60 20 7,80 24 1,27<br />
ANEXO E: GRÁFICO PERFILES DE TEMPERATURA PROMEDIO DEL<br />
LADRILLO (FUENTE ANEXO D).<br />
temperatura [ºC]<br />
35,00<br />
30,00<br />
25,00<br />
20,00<br />
15,00<br />
10,00<br />
5,00<br />
0,00<br />
Perfil <strong>de</strong> Temperaturas <strong>de</strong>l Ladrillo<br />
Ti Tsi Tse Te<br />
posición<br />
Perfil Nº1 Perfil Nº 2 Perfil Nº 3 Perfil Nº 4<br />
Perfil Nº 5 Perfil Nº 6 Perfil Nº 7 Perfil Nº 8<br />
214
temperatura [ºC]<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
ANEXO F: GRÁFICO PERFIL DE TEMPERATURA PROMEDIO DE<br />
MORTERO (FUENTE ANEXO D).<br />
35,00<br />
30,00<br />
25,00<br />
20,00<br />
15,00<br />
10,00<br />
5,00<br />
0,00<br />
Perfil <strong>de</strong> Temperaturas <strong>de</strong>l Mortero<br />
Ti Tsi Tse Te<br />
posición<br />
Perfil Nº 9 Perfil Nº 10 Perfil Nº 11 Perfil Nº 12<br />
ANEXO G: PLANILLA DE REGISTRO DE TEMPERATURAS PROGRAMA<br />
ACQCOMP.<br />
Hora <strong>de</strong> la<br />
Fecha <strong>de</strong> Medición: 05-02-2004<br />
Nº <strong>de</strong> Termocupla<br />
Medición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
[Hr:Min:Seg] Temperatura [ºC]<br />
14:04:20 24,70 24,88 24,96 26,81 24,88 25,23 25,26 26,99 27,61 28,28 28,27 27,75 27,34 26,35 27,72 28,46<br />
16:04:20 25,71 25,77 25,91 27,50 25,82 26,07 26,14 25,60 29,05 30,84 31,01 28,51 28,12 29,68 27,12 27,16<br />
18:04:20 25,73 25,80 25,88 25,39 25,77 25,95 26,06 23,37 26,29 26,47 26,60 24,84 26,45 26,69 26,67 23,24<br />
20:04:20 26,08 26,13 26,40 28,16 26,23 26,35 26,43 26,08 19,38 18,96 19,13 9,84 18,17 19,36 17,49 6,94<br />
22:04:20 27,12 26,87 27,37 30,62 27,25 27,39 27,39 28,64 12,80 12,48 12,50 4,09 11,58 12,65 10,95 1,06<br />
Promedios<br />
25,87 25,89 26,10 27,70 25,99 26,20 26,26 26,14 23,03 23,41 23,50 19,01 22,33 22,95 21,99 17,37<br />
25,95 26,15 23,31 22,42<br />
Fecha <strong>de</strong> Medición: 06-02-2004<br />
Hora <strong>de</strong> la Nº <strong>de</strong> Termocupla<br />
Medición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
[Hr:Min:Seg] Temperatura [ºC]<br />
215
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
00:04:20 26,66 26,35 26,94 31,18 26,73 26,94 26,91 29,19 10,77 10,44 10,66 3,03 9,81 10,69 9,17 0,18<br />
02:04:20 26,25 25,92 26,45 31,30 26,31 26,42 26,41 29,25 9,60 9,20 9,53 1,30 8,60 9,53 8,09 -1,28<br />
04:04:20 25,82 25,45 26,10 31,24 25,94 26,10 26,00 29,22 9,01 8,50 8,84 0,54 7,96 8,93 7,37 -2,09<br />
06:04:20 25,51 25,15 25,73 31,12 25,58 25,76 25,65 29,10 9,01 8,70 8,84 1,99 8,09 8,95 7,65 -0,87<br />
08:04:20 25,30 24,94 25,58 31,01 25,35 25,64 25,41 28,96 8,35 7,99 8,33 0,56 7,44 8,31 6,94 -2,07<br />
10:04:20 25,18 24,77 25,38 30,92 25,16 25,36 25,22 28,96 8,44 7,98 8,21 0,78 7,50 8,32 6,92 -1,91<br />
12:04:20 25,12 24,67 25,32 30,92 25,10 25,37 25,19 28,91 8,48 8,22 8,36 1,40 7,66 8,52 7,15 -1,39<br />
14:04:20 25,07 24,74 25,29 30,88 25,10 25,35 25,16 28,90 8,82 8,65 8,75 2,75 8,16 8,76 7,81 0,17<br />
16:04:20 25,07 24,71 25,29 30,95 25,09 25,25 25,19 28,97 8,76 8,62 8,73 2,88 8,16 8,74 7,75 0,07<br />
18:04:20 25,48 25,04 25,63 31,26 25,36 25,57 25,43 29,26 8,85 8,64 8,86 2,47 8,16 8,83 7,80 -0,03<br />
20:04:20 25,36 24,96 25,50 31,14 25,20 25,49 25,30 29,04 8,95 8,80 8,83 2,89 8,27 8,91 7,81 0,30<br />
22:04:20 25,28 24,85 25,42 30,99 25,20 25,44 25,21 28,93 8,91 8,74 8,81 3,07 8,20 8,81 7,85 0,18<br />
Promedios<br />
25,51 25,13 25,72 31,08 25,51 25,72 25,59 29,06 9,00 8,71 8,90 1,97 8,17 8,94 7,69 -0,73<br />
25,45 25,61 8,87 8,27<br />
Fecha <strong>de</strong> Medición: 07-02-2004<br />
Hora <strong>de</strong> la Nº <strong>de</strong> Termocupla<br />
Medición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
[Hr:Min:Seg] Temperatura [ºC]<br />
00:04:20 25,21 24,75 25,36 31,02 25,16 25,36 25,15 28,90 8,87 8,69 8,76 2,98 8,15 8,85 7,80 0,09<br />
02:04:20 25,06 24,73 25,24 30,87 25,03 25,26 25,06 28,83 8,51 8,25 8,49 1,85 7,72 8,49 7,33 -0,90<br />
04:04:20 25,06 24,62 25,28 30,84 24,98 25,28 25,09 28,85 8,40 8,16 8,51 1,70 7,69 8,49 7,36 -0,89<br />
06:04:20 25,04 24,69 25,19 30,85 25,02 25,27 25,05 28,81 8,90 8,80 8,82 3,28 8,24 8,94 7,84 0,44<br />
08:04:20 25,01 24,58 25,20 30,84 24,98 25,13 24,99 28,83 8,87 8,68 8,78 3,14 8,16 8,91 7,78 0,32<br />
10:04:20 25,16 24,72 25,28 30,89 25,12 25,31 25,07 28,88 8,94 8,78 8,84 3,28 8,25 8,92 7,86 0,44<br />
12:04:20 25,17 24,75 25,34 30,91 25,16 25,37 25,17 28,91 8,78 8,70 8,74 2,83 8,10 8,84 7,75 -0,02<br />
14:04:20 25,44 25,04 25,63 31,20 25,36 25,61 25,41 29,13 8,58 8,20 8,69 1,54 7,82 8,54 7,46 -1,03<br />
16:04:20 25,39 25,00 25,64 31,19 25,32 25,58 25,43 29,14 8,90 8,81 8,89 2,64 8,27 8,95 7,88 -0,06<br />
18:04:20 25,65 25,22 25,77 31,42 25,53 25,84 25,55 29,37 9,30 9,14 9,27 3,82 8,65 9,29 8,26 0,90<br />
20:04:20 25,60 25,06 25,68 31,33 25,40 25,71 25,49 29,19 8,51 8,17 8,56 1,08 7,59 8,61 7,20 -1,69<br />
22:04:20 25,42 24,86 25,58 31,16 25,31 25,64 25,31 29,03 8,60 8,34 8,50 1,82 7,80 8,63 7,31 -1,22<br />
Promedios<br />
25,27 24,83 25,43 31,04 25,20 25,45 25,23 28,99 8,76 8,56 8,74 2,50 8,04 8,79 7,65 -0,30<br />
25,18 25,29 8,69 8,16<br />
Fecha <strong>de</strong> Medición: 08-02-2004<br />
Hora <strong>de</strong> la Nº <strong>de</strong> Termocupla<br />
Medición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
[Hr:Min:Seg] Temperatura [ºC]<br />
00:04:20 25,34 24,92 25,49 31,09 25,27 25,49 25,27 28,94 8,53 8,26 8,49 1,41 7,65 8,49 7,26 -1,54<br />
02:04:20 25,16 24,87 25,28 30,84 25,13 25,25 25,06 28,84 8,57 8,41 8,49 2,29 7,75 8,54 7,44 -0,60<br />
04:04:20 25,09 24,57 25,26 30,86 25,06 25,24 25,04 28,76 8,59 8,30 8,56 2,36 7,85 8,63 7,41 -0,35<br />
06:04:20 24,97 24,65 25,16 30,72 24,93 25,24 24,95 28,67 8,54 8,21 8,51 2,25 7,79 8,52 7,42 -0,45<br />
216
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
08:04:20 25,03 24,53 25,21 30,78 24,99 25,16 24,99 28,77 8,03 7,69 8,12 0,91 7,13 8,04 6,82 -1,68<br />
10:04:20 24,99 24,54 25,18 30,82 25,02 25,18 25,03 28,77 7,98 7,57 8,02 0,75 7,15 7,97 6,75 -1,94<br />
12:04:20 24,96 24,54 25,21 30,69 25,01 25,25 25,08 28,71 8,77 8,69 8,79 2,96 8,22 8,90 7,93 0,46<br />
14:04:20 25,36 24,93 25,59 31,08 25,30 25,60 25,37 29,10 8,61 8,40 8,60 1,80 7,84 8,67 7,46 -1,02<br />
16:04:20 25,63 25,30 25,79 31,34 25,50 25,75 25,57 29,28 9,04 8,90 8,98 3,11 8,35 9,06 7,96 0,21<br />
18:04:20 25,59 25,14 25,77 31,32 25,49 25,73 25,52 29,18 8,95 8,87 8,97 3,15 8,35 9,02 7,93 0,25<br />
20:04:20 25,62 25,18 25,76 31,28 25,42 25,82 25,52 29,21 8,64 8,35 8,75 1,94 7,84 8,63 7,52 -0,80<br />
22:04:20 25,46 24,95 25,61 31,12 25,33 25,55 25,36 28,99 9,09 8,96 9,05 3,65 8,41 9,11 8,07 0,70<br />
Promedios<br />
25,27 24,84 25,44 30,99 25,20 25,44 25,23 28,94 8,61 8,38 8,61 2,22 7,86 8,63 7,50 -0,56<br />
25,18 25,29 8,54 8,00<br />
Fecha <strong>de</strong> Medición: 09-02-2004<br />
Hora <strong>de</strong> la Nº <strong>de</strong> Termocupla<br />
Medición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
[Hr:Min:Seg] Temperatura [ºC]<br />
00:04:20 25,34 24,82 25,40 30,87 25,17 25,38 25,14 28,76 9,00 8,88 9,01 3,64 8,40 9,03 8,08 0,78<br />
02:04:20 25,12 24,55 25,26 30,69 25,04 25,16 25,04 28,69 8,46 8,15 8,57 1,74 7,68 8,40 7,41 -0,76<br />
04:04:20 24,94 24,57 25,13 30,60 24,88 25,11 24,89 28,58 8,35 8,04 8,27 1,41 7,53 8,26 7,08 -1,44<br />
06:04:20 24,86 24,52 24,97 30,46 24,78 25,05 24,73 28,41 8,61 8,50 8,56 2,73 7,91 8,66 7,55 0,15<br />
08:04:20 24,77 24,23 24,87 30,44 24,66 24,86 24,65 28,40 8,49 8,35 8,46 2,71 7,81 8,47 7,46 0,19<br />
10:04:20 24,54 24,11 24,81 30,32 24,68 24,86 24,68 28,34 8,60 8,43 8,56 2,81 7,99 8,69 7,69 0,29<br />
12:04:20 24,94 24,56 25,17 30,69 24,96 25,23 25,01 28,67 8,33 8,04 8,38 1,05 7,63 8,40 7,19 -1,71<br />
14:04:20 25,20 24,74 25,46 30,89 25,18 25,42 25,25 28,88 8,48 8,20 8,54 1,30 7,77 8,57 7,35 -1,39<br />
16:04:20 25,42 24,89 25,58 30,97 25,33 25,78 25,38 28,97 8,75 8,53 8,84 2,05 8,23 8,84 7,68 -0,68<br />
18:04:20 25,65 25,23 25,77 31,27 25,53 25,76 25,50 29,16 9,19 9,05 9,26 3,50 8,63 9,20 8,22 0,63<br />
20:04:20 25,53 25,10 25,72 31,15 25,34 25,60 25,47 29,07 9,21 9,11 9,18 3,46 8,62 9,23 8,27 0,84<br />
22:04:20 25,43 25,05 25,56 31,04 25,29 25,53 25,31 28,91 8,86 8,71 8,96 2,67 8,31 8,89 7,82 0,02<br />
Promedios<br />
25,15 24,70 25,31 30,78 25,07 25,31 25,09 28,74 8,69 8,50 8,71 2,42 8,04 8,72 7,65 -0,26<br />
25,05 25,16 8,64 8,14<br />
Fecha <strong>de</strong> Medición: 10-02-2004<br />
Hora <strong>de</strong> la Nº <strong>de</strong> Termocupla<br />
Medición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
[Hr:Min:Seg] Temperatura [ºC]<br />
00:04:20 25,35 24,86 25,40 30,92 25,18 25,34 25,18 28,81 8,82 8,61 8,80 2,38 8,18 8,78 7,71 -0,28<br />
02:04:20 25,15 24,78 25,26 30,70 25,04 25,28 25,03 28,71 8,84 8,74 8,77 3,26 8,22 8,92 7,80 0,36<br />
04:04:20 25,11 24,65 25,23 30,70 25,02 25,23 24,98 28,60 8,70 8,56 8,67 2,50 8,12 8,83 7,62 -0,17<br />
06:04:20 24,98 24,54 25,13 30,62 24,86 25,10 24,88 28,58 8,41 8,27 8,37 1,95 7,70 8,55 7,30 -0,87<br />
08:04:20 24,90 24,39 25,03 30,64 24,85 24,99 24,83 28,57 8,30 8,19 8,24 1,97 7,56 8,40 7,25 -0,67<br />
10:04:20 24,80 24,56 25,06 30,63 24,81 25,00 24,87 28,61 8,04 7,77 7,99 0,98 7,35 8,18 6,88 -1,86<br />
12:04:20 25,12 24,68 25,30 30,88 25,09 25,34 25,15 28,94 8,54 8,38 8,48 2,53 7,93 8,62 7,53 -0,29<br />
14:04:20 25,45 24,99 25,62 31,16 25,38 25,67 25,35 29,11 8,63 8,59 8,66 2,61 8,06 8,81 7,64 -0,23<br />
217
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
16:04:20 25,45 24,99 25,57 31,11 25,33 25,56 25,35 29,03 8,67 8,58 8,67 2,88 8,27 8,88 7,91 0,21<br />
18:04:20 25,78 25,41 25,84 31,41 25,60 25,84 25,54 29,24 8,69 8,59 8,67 2,62 8,05 8,79 7,66 -0,30<br />
20:04:20 25,61 25,14 25,69 31,31 25,46 25,69 25,43 29,16 8,54 8,29 8,18 1,59 7,86 8,53 7,44 -1,10<br />
22:04:20 25,35 24,84 25,49 31,14 25,24 25,49 25,25 28,94 8,32 7,95 8,01 1,28 7,67 8,35 7,10 -1,49<br />
Promedios<br />
25,25 24,82 25,38 30,94 25,16 25,38 25,15 28,86 8,54 8,38 8,46 2,21 7,91 8,64 7,49 -0,56<br />
25,15 25,23 8,46 8,01<br />
Fecha <strong>de</strong> Medición: 11-02-2004<br />
Hora <strong>de</strong> la Nº <strong>de</strong> Termocupla<br />
Medición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
[Hr:Min:Seg] Temperatura [ºC]<br />
00:04:20 25,33 24,77 25,39 31,06 25,16 25,49 25,14 28,90 8,45 8,28 8,33 2,38 7,86 8,60 7,39 -0,58<br />
02:04:20 25,21 24,80 25,34 30,86 25,06 25,33 25,12 28,82 8,43 8,28 8,31 2,25 7,86 8,58 7,42 -0,40<br />
04:04:20 25,13 24,56 25,24 30,84 25,04 25,27 24,99 28,70 8,14 7,85 7,87 1,10 7,39 8,25 7,02 -1,83<br />
06:04:20 25,05 24,45 25,04 30,70 24,91 25,14 24,83 28,69 8,15 7,74 7,62 1,21 7,47 8,09 6,87 -1,45<br />
08:04:20 24,94 24,43 25,10 30,67 24,86 25,11 24,87 28,65 8,46 8,28 8,28 2,89 7,87 8,55 7,44 0,09<br />
10:04:20 24,88 24,26 24,95 30,67 24,92 25,00 24,81 28,67 8,16 7,86 7,87 1,45 7,44 8,16 6,97 -1,31<br />
12:04:20 25,01 24,68 25,16 30,74 25,03 25,22 24,99 28,69 8,67 8,49 8,55 2,80 8,20 8,74 7,73 0,26<br />
14:04:20 25,17 24,76 25,34 30,94 25,11 25,38 25,12 28,85 8,53 8,28 8,22 2,22 8,00 8,68 7,43 -0,29<br />
16:04:20 25,18 24,75 25,35 30,96 25,22 25,36 25,16 28,89 8,43 8,26 8,17 1,98 7,86 8,53 7,30 -0,84<br />
18:04:20 25,69 25,05 25,65 31,21 25,44 25,62 25,36 29,12 8,89 8,76 8,74 2,91 8,27 8,95 7,84 0,26<br />
20:04:20 25,49 24,97 25,48 31,09 25,31 25,52 25,21 28,94 8,51 8,22 8,15 1,88 7,91 8,50 7,32 -0,82<br />
22:04:20 25,15 24,58 25,22 30,80 25,02 25,29 25,01 28,71 8,66 8,53 8,57 2,98 8,15 8,75 7,72 0,37<br />
Promedios<br />
Día <strong>de</strong><br />
Medición<br />
25,19 24,67 25,27 30,88 25,09 25,31 25,05 28,80 8,46 8,24 8,22 2,17 7,86 8,53 7,37 -0,55<br />
25,04 25,15 8,31 7,92<br />
Resumen <strong>de</strong> Temperaturas<br />
Nº <strong>de</strong> Termocupla<br />
Lado Caliente Lado Frío<br />
Mortero Aire Mo. Ladrillo Aire La. Mortero Aire Mo. Ladrillo Aire La.<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
Temperatura [ºC]<br />
8-Feb-04 25,18 30,99 25,29 28,94 8,54 2,22 8,00 -0,56<br />
9-Feb-04 25,05 30,78 25,16 28,74 8,64 2,42 8,14 -0,26<br />
10-Feb-04 25,15 30,94 25,23 28,86 8,46 2,21 8,01 -0,56<br />
11-Feb-04 25,04 30,88 25,15 28,80 8,31 2,17 7,92 -0,55<br />
Promedios 25,11 30,90 25,21 28,83 8,48 2,26 8,02 -0,48<br />
218
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
ANEXO H: CUBICACIÓN DE MATERIALES.<br />
a. Muro Térmico.<br />
219
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
a.1._ Número <strong>de</strong> Hiladas:<br />
135 <strong>–</strong> (1 + 0,9 ) = 15,85 ≈ 16 [hiladas]<br />
8,4<br />
a.2._ Número <strong>de</strong> Ladrillos:<br />
16 [hiladas] x 3 [ ladrillos /hilada] = 48 [ladrillos]<br />
a.3._ Volumen <strong>de</strong> Mortero:<br />
((2 x 7,1) x 4 ) x 8 = 454,4 [cm 2 ]<br />
((2 x 7,1)x 3 + (1 x 7,1)x 2) x 8= 454,4 [cm 2 ] =2856,3 [cm 2 ] x 14 [cm]= 39988,2 [cm 3 ]<br />
(1,3 x 95) x 15 = 1852,5 [cm 2 ]<br />
(95 x 1) = 95 [cm 2 ]<br />
Con h=<br />
- h ≥ 3 hiladas<br />
- h/e ≥ 3<br />
b. Prisma Ensayo a Compresión.<br />
220
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
b.1._ Calculamos la Altura <strong>de</strong>l Prisma:<br />
h = 3 x 14 = 42 [cm] , altura mínima<br />
42 = 5 [hiladas], pero es una altura muy justa, ∴ asumimos 6 [hiladas] > 3 [hiladas]<br />
√<br />
8,4<br />
entonces h = (7,1 x 6) + (1,3 x 5) = 49,1 [cm]<br />
verificamos: 49,1 = 3,51 > 3 √<br />
14<br />
b.2._ Número <strong>de</strong> Ladrillos:<br />
6 [ladrillos]<br />
b.3._ Volumen <strong>de</strong> Mortero:<br />
((29 x 14) x 1,3 ) x 5 = 2639 [cm 3 ]<br />
221
Con h=<br />
- h ≥ 4 hiladas<br />
- h ≥ 60 [cm]<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
c.1._ Cálculo <strong>de</strong> la Arista:<br />
c. Prisma Ensayo a Compresión Diagonal.<br />
60 = 7,14 [hiladas] ,pero para aprovechar al máximo el ladrillo, y no cortar tantos<br />
8,4 trozos, se disponen 2 ladrillos enteros, mas ½ ladrillo como<br />
base <strong>de</strong> la probeta, esto da un valor <strong>de</strong> 75 [cm], por lo tanto,<br />
la<br />
arista h, <strong>de</strong>be tener un valor similar, con una diferencia <strong>de</strong> ±<br />
2[cm]. Entonces se trabajará con 9 hiladas, lo cual da un<br />
valor<br />
h = 74,3 [cm].<br />
222
c.2._ Número <strong>de</strong> Ladrillos:<br />
2,5 x 9 = 22,5 ≈ 23 [ladrillos]<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
c.3._ Volumen <strong>de</strong> Mortero:<br />
((1,5 x 7,1 x 2 x 9) + (1,3 x 75 x 8)) x 14 = 13603,8 [cm 3 ]<br />
d.1._ Número <strong>de</strong> Ladrillos:<br />
6 [ladrillos]<br />
e.1._ Número <strong>de</strong> Ladrillos:<br />
3 [ladrillos]<br />
e.2._ Volumen <strong>de</strong> Mortero:<br />
(29 x 14 x 1) x 2 = 812 [cm 3 ]<br />
d. Ensayo a Compresión <strong>de</strong> Unida<strong>de</strong>s.<br />
e. Ensayo <strong>de</strong> Adherencia a Cizalle.<br />
f. Prisma Ensayo Permeabilidad al Agua Bajo Presión.<br />
223
Con h=<br />
- h ≥ 60 [cm]<br />
f.1._ Cálculo <strong>de</strong> la Arista:<br />
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
60 = 7,14 [hiladas] ,pero para aprovechar al máximo el ladrillo, y no cortar tantos<br />
8,4 trozos, se disponen 2 ladrillos enteros, mas ½ ladrillo como<br />
base <strong>de</strong> la probeta, esto da un valor <strong>de</strong> 75 [cm], por lo tanto,<br />
la<br />
arista h, <strong>de</strong>be tener un valor similar, con una diferencia <strong>de</strong> ±<br />
2 [cm]. Entonces se trabajará con 9 hiladas, lo cual da un<br />
valor<br />
h = 74,3 [cm].<br />
f.2._ Número <strong>de</strong> Ladrillos:<br />
2,5 x 9 = 22,5 ≈ 23 [ladrillos]<br />
f.3._ Volumen <strong>de</strong> Mortero:<br />
((1,5 x 7,1 x 2 x 9) + (1,3 x 75 x 8)) x 14 = 13603,8 [cm 3 ]<br />
224
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
g. Resumen.<br />
Ensayo<br />
Cantidad por Probeta<br />
Ladrillos Mortero<br />
[Unida<strong>de</strong>s] [cm<br />
Cantidad Total<br />
Ladrillos Mortero<br />
3 ]<br />
Nº <strong>de</strong><br />
Probetas<br />
[Unida<strong>de</strong>s] [cm3 ]<br />
a. Muro Térmico 48 39988,2 1 48 39988,2<br />
b. Prisma Ensayo a Compresión 6 2639 5 30 13195<br />
c. Prisma Ensayo a Compresión Diagonal 23 13603,8 5 115 68019<br />
d. Ensayo a Compresión <strong>de</strong> Unida<strong>de</strong>s 6 - 6 36 -<br />
e. Ensayo <strong>de</strong> Adherencia a Cizalle 3 812 6 18 4872<br />
f. Prisma Ensayo Permeabilidad 23 13603,8 1 23 13603,8<br />
Totales 270 139678<br />
ANEXO I: FOTOS.<br />
Ensayo Adherencia a Cizalle<br />
Ensayo <strong>de</strong> Prismas a Compresión<br />
225
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
Ensayo <strong>de</strong> Unida<strong>de</strong>s a Compresión<br />
Ensayo <strong>de</strong> Muretes a Compresión Diagonal<br />
Ensayo <strong>de</strong> Hídrico<br />
226
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
ANEXO J: Certificado <strong>de</strong> Ensayos.<br />
227
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TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
229
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
231
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
232
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
234
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
235
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
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“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
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“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
239
Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
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TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
“Desarrollo <strong>de</strong> un Ladrillo <strong>de</strong> Trayectoria Térmica Máxima”<br />
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Alfredo Antonio Chandía Moraga<br />
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN<br />
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