Universidad Andina del Cusco Facultad de Ingeniería y Arquitectura Carrera profesional de Ingeniería Civil Tesis: “Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018” Presentado por: Bachiller Oskar Fabricio Velásquez Flores Bachiller Diego Humberto Avalos Huaman Para optar al título profesional de Ingeniero Civil Asesor: Ing. José Alberto Montesinos Cervantes CUSCO – PERÚ 2018 i Dedicatoria A Dios, por darme fuerza para culminar mis estudios y por darme la oportunidad de participar de un proyecto que involucra directamente la investigación en beneficio de la sociedad. A mis padres por darme una carrera para mi futuro y a mis hermanos por el simple hecho de que existan. A mi madre en especial por tener la infinita paciencia de comprender mis debilidades, todo esto se lo debo a ustedes Diego Humberto Avalos Huaman Lleno de alegría, dedico esta investigación a Dios y mis seres queridos quienes fueron mis pilares para seguir adelante. A mis padres, que me dieron la oportunidad de estudiar esta maravillosa carrera y siempre fueron mi apoyo incondicional. A mi hermana que nunca dudo de mí y estuvo apoyándome siempre. A mi casa de estudios por ser parte importante en mi desarrollo profesional. Oskar Fabricio Velásquez Flores ii Agradecimiento Los autores desean agradecer a Dios por bendecirnos y permitirnos llegar hasta esta etapa de nuestras vidas. A los docentes de la escuela profesional de Ingeniería Civil de la Universidad Andina de Cusco que nos acompañaron a lo largo de nuestra carrera profesional, por compartir sus conocimientos y formarnos como profesionales. Agradecemos a nuestros padres por el apoyo incondicional que nos brindaron en todo el desarrollo de nuestra formación personal y profesional, a nuestros hermanos y familiares que estuvieron presentes en cada momento, apoyándonos y alentándonos a no rendirnos y seguir adelante. A nuestros asesores de tesis, que a través de sus conocimientos, paciencia, motivación y amistad nos apoyaron en el desarrollo de la presente investigación. A nuestros amigos, que fueron un apoyo emocional importante en nuestras vidas. A todas las personas que han formado parte de nuestra formación personal y profesional. iii Resumen El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo la evaluación de las propiedades físicas y mecánicas de las unidades de albañilería estabilizadas con el sistema CONSOLID (C-444 y SOLIDRY) elaboradas con la tierra cruda de las zonas de Huancaro, distrito de Santiago y Wimpillay, distrito de San Sebastián, como una propuesta de material de construcción sostenible. Para esto se realizaron ensayos para caracterizar cada suelo, tales como: análisis granulométrico, límites de Atterberg y ensayo de Proctor. Cabe resaltar que la humedad hallada mediante el ensayo Proctor Modificado, no permitió una correcta trabajabilidad del ladrillo para ningún tipo de suelo trabajado, por lo que se realizó un ensayo Proctor adaptado al contexto en el cual se elaboraron las unidades, donde se utilizaron distintos porcentajes de agua para encontrar la humedad óptima. Para respaldar los resultados, se ensayaron unidades con diferentes porcentajes de humedad al ensayo de resistencia a la compresión. Posteriormente, se fabricaron las unidades de albañilería con los aditivos del sistema CONSOLID. Para hallar las dosificaciones óptimas de los aditivos, se elaboraron unidades de albañilería con distintas dosificaciones, primero se utilizó el aditivo CONSOLID (C-444), donde se evaluó la resistencia a la compresión de las unidades y se escogió aquella dosificación que se comportaba de manera más eficiente, después se añadió SOLIDRY y se evaluó de la misma manera que con el aditivo C-444. Estas unidades fueron sometidas a ensayos de resistencia a la compresión para ser evaluados puesto que esta propiedad mecánica es directamente proporcional a la calidad del producto. Una vez obtenidos los valores óptimos de humedad, la dosificación de aditivo C-444 y SOLIDRY, se elaboraron las unidades de albañilería finales. A estas unidades se le evaluaron sus propiedades físico-mecánicas tales como: peso, alabeo, variación dimensional, absorción, succión, resistencia a la compresión y módulo de rotura siguiendo los parámetros establecidos en la norma E.070 (2006) y la NTP 399.613 (2005). Como resultado final, se obtuvo que las unidades de albañilería elaboradas con estos porcentajes y dosificaciones óptimas aseguran al menos una resistencia a la compresión de 20 kg/cm2 para ambos suelos. Palabras clave: sistema CONSOLID, unidad de albañilería de tierra, propiedades físico- mecánicas de ladrillos. iv Abstract The present investigation aimed to the evaluation of the physical and mechanical properties of masonry units stabilized with CONSOLID system (C-444 and SOLIDRY), elaborated with raw soil from the zones of Huancaro, from Santiago’s district and Wimpillay, from San Sebastian’s district, as a proposal for a sustainable material construction. For this purpose, it was necessary to characterize each soil with test such as grain size analysis, Atterberg limits and Proctor compaction test. It is worth to mention that the optimum moisture content (OMC) calculated through Proctor test did not allowed a proper workability, for this reason, an adapted Proctor test took place, one who took in count the context in which the masonry units were elaborated, where different percentages of moisture were used to found the new OMC. For backup purposes, other masonry units were test with the compressive strength test (CST). Later on, the elaboration of the masonry units stabilized with CONSOLID system took place. In order to find the optimum dosages of the additives, masonry units were elaborated with different dosages, additive C-444 was implemented first, compressive strength was evaluated and the dosage which behave more efficiently was chosen, later on additive SOLIDRY was implemented. The optimum dosage for additive SOLIDRY was chosen the same way than the additive C-444.These units were tested with the compressive strength test because this mechanical property is directly proportional to the quality of the product. Once obtained the values of optimum moisture content, optimum dosage of C-444 and optimum dosage of SOLIDRY additive, the ultimate masonry units were elaborated. Finally, the physical and mechanical properties of these optimum masonry units were evaluated with tests such as weight, dimension tolerances, absorption, suction, compressive strength and flexural tensile strength according to the established parameters in the norm E.070 (2006) and NTP 399.613 (2005). As a result, the researchers concluded that the masonry units elaborated with theses optimum percentages and dosages ensure at least a compressive strength of 20 kg/cm2 for both of the soils. Key words: CONSOLID system, C-444 additive, SOLIDRY additive, masonry units, sustainable, physical and mechanical properties. v Introducción En Perú, uno de los materiales de construcción más utilizados son las unidades de albañilería de arcilla cocida, conocidas como ladrillos. En la ciudad del Cusco, estas unidades de albañilería, no siempre son las más óptimas para realizar estructuras debido a su deficiente proceso de fabricación ya que se elaboran en lugares improvisados, sin un adecuado control de calidad. Esto, ocasiona que no se cumpla con los requerimientos mínimos exigidos por la Norma Técnica de Edificaciones E.070 (2006). A su vez, el proceso de fabricación de las unidades de albañilería contamina el medio ambiente y afecta a la población de la ciudad de Cusco, debido a que se utilizan hornos para la cocción de dichas unidades, donde se queman diferentes materiales los cuales emanan gases tóxicos. Por lo tanto, es necesario plantear otro sistema de fabricación de unidades de albañilería que, además de no contaminar, cumplan con los parámetros físicos y mecánicos que se exigen en las normas. Las unidades comprimidas de tierra han demostrado tener un comportamiento adecuado. Sin embargo, éstas necesitan ser estabilizadas para evitar que se desintegren. Los materiales comunes que se usan para estabilizarlas son cemento, cal, asfalto, etc., pero tienen la desventaja de contaminar el suelo. Es así, que se propone utilizar aditivos del sistema CONSOLID el cual es utilizado en carreteras, con la finalidad de incrementar su CBR convirtiendo el material in situ en adecuado para su uso. El sistema CONSOLID, se basa en la aplicación de dos aditivos, un componente líquido (C-444), que permite la aglomeración irreversible de las partículas y un componente en polvo (SOLIDRY), que refuerza la protección contra el agua. Por lo tanto, en esta investigación se propone, como una alternativa de material de construcción, a la unidad de albañilería compactada, fabricada a partir del suelo de la zona como materia prima y estabilizada con el sistema CONSOLID, para mejorar sus propiedades físico- mecánicas, de tal manera que cumpla con las exigencias de la norma E.070 (2006). vi Índice general Dedicatoria .................................................................................................................................. i Agradecimiento .......................................................................................................................... ii Resumen .................................................................................................................................... iii Abstract ..................................................................................................................................... iv Introducción ............................................................................................................................... v Índice general ............................................................................................................................ vi Capítulo I: Planteamiento del problema ..................................................................................... 1 1.1. Identificación del problema ......................................................................................... 1 1.1.1. Descripción del problema ........................................................................................... 1 1.1.2. Formulación interrogativa del problema .................................................................... 3 1.2. Justificación e importancia de la investigación ............................................................ 3 1.2.1. Justificación técnica ..................................................................................................... 3 1.2.2. Justificación social ....................................................................................................... 4 1.2.3. Justificación por viabilidad .......................................................................................... 4 1.2.4. Justificación por relevancia .......................................................................................... 5 1.3. Limitaciones de la investigación .................................................................................. 5 1.4. Objetivos de la investigación ....................................................................................... 6 1.4.1. Objetivo general ......................................................................................................... 6 1.4.2. Objetivos específicos .................................................................................................. 6 Capítulo II: Marco teórico .......................................................................................................... 8 2.1. Antecedentes de la tesis o investigación actual ........................................................... 8 2.1.1. Antecedentes a nivel nacional .................................................................................... 8 2.1.2. Antecedentes a nivel internacional ............................................................................. 9 2.2. Aspectos teóricos pertinentes ..................................................................................... 10 2.2.1. Sistema CONSOLID ................................................................................................ 10 vii 2.2.2. Suelos ....................................................................................................................... 13 2.2.3. Albañilería ................................................................................................................ 20 2.3. Hipótesis ..................................................................................................................... 34 2.3.1. Hipótesis general ...................................................................................................... 34 2.3.2. Sub hipótesis ............................................................................................................ 35 2.4. Definición de variables .............................................................................................. 35 2.4.1. Variables de estudio ................................................................................................. 35 2.4.2. Cuadro de operacionalización de variables ................................................................ 36 Capítulo III: Metodología ......................................................................................................... 37 3.1. Metodología de la investigación ................................................................................ 37 3.1.1. Enfoque de la investigación ....................................................................................... 37 3.1.2. Nivel o alcance de la investigación ............................................................................ 37 3.1.3. Método de la investigación ........................................................................................ 37 3.2. Diseño de la investigación ......................................................................................... 37 3.2.1. Diseño metodológico ................................................................................................. 38 3.2.2. Diseño de Ingeniería .................................................................................................. 38 3.3. Población y muestra ................................................................................................... 40 3.3.1. Población .................................................................................................................... 40 3.3.2. Muestra ....................................................................................................................... 40 3.3.3. Criterios de inclusión ................................................................................................. 42 3.4. Instrumentos ............................................................................................................... 43 3.4.1. Instrumentos metodológicos o instrumentos de recolección de datos instrumentos de ingeniería .................................................................................................................................. 43 3.5. Procedimientos de recolección de datos .................................................................... 50 3.5.1. Extracción de material .............................................................................................. 50 3.5.2. Ensayo de granulometría .......................................................................................... 51 viii 3.5.3. Ensayo de límite líquido ........................................................................................... 53 3.5.4. Ensayo de límites plástico ........................................................................................ 56 3.5.5. Ensayo de Proctor ..................................................................................................... 58 3.5.6. Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería ............................................................................................................................ 63 3.5.7. Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería ................................................................................................... 68 3.5.8. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C- 444 ……………………………………………………………………………………...72 3.5.9. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 .................................................................................................................. 77 3.5.10. Ensayo de determinación del peso ........................................................................... 82 3.5.11. Ensayo de alabeo ...................................................................................................... 87 3.5.12. Ensayo de absorción ................................................................................................. 92 3.5.13. Ensayo de succión .................................................................................................... 95 3.5.14. Ensayo de variación dimensional ............................................................................. 99 3.5.15. Ensayo de resistencia a la compresión ................................................................... 104 3.5.16. Ensayo de módulo de rotura ................................................................................... 107 3.6. Procedimiento de análisis de datos .......................................................................... 110 3.6.1. Análisis del ensayo de límite líquido y límite plástico........................................... 110 3.6.2. Análisis del ensayo de granulometría ..................................................................... 113 3.6.3. Análisis del ensayo de Proctor ............................................................................... 115 3.6.4. Análisis del ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad versus de las unidades de albañilería ...................................................................................... 119 3.6.5. Análisis del ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería ............................................................................. 124 ix 3.6.6. Análisis del ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C - 444 ........................................................................................................................ 128 3.6.7. Análisis del ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 .................................................................................................... 133 3.6.8. Análisis del ensayo de determinación del peso ...................................................... 139 3.6.9. Análisis del ensayo de alabeo ................................................................................. 144 3.6.10. Análisis del ensayo de absorción ........................................................................... 149 3.6.11. Análisis del ensayo de succión ............................................................................... 152 3.6.12. Análisis del ensayo de variación dimensional ........................................................ 154 3.6.13. Análisis del ensayo de resistencia a la compresión ................................................ 211 3.6.14. Análisis del ensayo de módulo de rotura ............................................................... 215 Capítulo IV: Resultados ......................................................................................................... 219 4.1. Resultado de ensayo de suelos ................................................................................. 219 4.1.1. Resultados del ensayo de granulometría ................................................................ 219 4.1.2. Resultados del ensayo de límite líquido ................................................................. 221 4.1.3. Resultados del ensayo de límite plástico ................................................................ 221 4.1.4. Resultados de los ensayos de Proctor ..................................................................... 222 4.2. Resultado de los ensayos a las unidades de albañilería ........................................... 224 4.2.1. Resultado de los ensayos para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería ................................................................................................. 224 4.2.2. Resultados de los ensayos para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería ..................................................... 225 4.2.3. Resultados de los ensayos de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C-444 ............................................................................................. 225 4.2.4. Resultados de los ensayos de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444........................................................................ 225 4.2.5. Resultados de los ensayos de determinación del peso ........................................... 225 x 4.2.6. Resultados de los ensayos de alabeo ...................................................................... 226 4.2.7. Resultados de los ensayos de absorción ................................................................. 226 4.2.8. Resultados de los ensayos de succión .................................................................... 226 4.2.9. Resultados de los ensayos de variación dimensional ............................................. 226 4.2.10. Resultados de los ensayos de resistencia a la compresión ..................................... 227 4.2.11. Resultados de los ensayos de módulo de rotura ..................................................... 227 Capítulo V: Discusión ............................................................................................................ 228 Glosario .................................................................................................................................. 235 Conclusiones .......................................................................................................................... 237 Recomendaciones ................................................................................................................... 243 Referencias Bibliográficas ..................................................................................................... 245 Anexos .................................................................................................................................... 247 Índice de Tablas Tabla 1. Estados de consistencia. ............................................................................................. 15 Tabla 2. Subdivisión de los suelos gruesos .............................................................................. 16 Tabla 3. Subdivisión de los suelos finos .................................................................................. 17 Tabla 4. Limitaciones de aplicación estructural de los tipos de unidades de albañilería. ........ 24 Tabla 5. Clase de unidad de albañilería para fines estructurales. ............................................. 25 Tabla 6: Cuantificación de las muestras. .................................................................................. 41 Tabla 7: Hoja de recolección de datos para el ensayo de granulometría ................................. 43 Tabla 8: Hoja de recolección de datos para el ensayo de límites de Atterberg ........................ 44 Tabla 9: Hoja de recolección de datos para el ensayo de Proctor ........................................... 44 Tabla 10: Hoja de recolección de datos para el ensayo de determinación de humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería ............................................................ 45 xi Tabla 11: Hoja de recolección de datos para el ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería ............................... 45 Tabla 12: Hoja de recolección de datos para el ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C - 444 ............................................................................ 46 Tabla 13: Hoja de recolección de datos para el ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 .......................................................... 46 Tabla 14: Hoja de recolección de datos para el ensayo de determinación del peso ................ 47 Tabla 15: Hoja de recolección de datos para el ensayo de alabeo ........................................... 47 Tabla 16: Hoja de recolección de datos para el ensayo de absorción ...................................... 48 Tabla 17: Hoja de recolección de datos para el ensayo de succión .......................................... 48 Tabla 18: Hoja de recolección de datos para el ensayo de variación dimensional .................. 49 Tabla 19: Hoja de recolección de datos para el ensayo de resistencia a la compresión .......... 49 Tabla 20: Hoja de recolección de datos para el ensayo de módulo de rotura .......................... 50 Tabla 21: Ensayo de granulometría – Suelo Santiago. ............................................................. 52 Tabla 22: Ensayo de granulometría – Suelo San Sebastián. .................................................... 53 Tabla 23: Ensayo de límite líquido – Suelo Santiago. ............................................................. 55 Tabla 24: Ensayo de límite líquido – Suelo San Sebastián. ..................................................... 56 Tabla 25: Ensayo de límite plástico – Suelo Santiago. ............................................................ 57 Tabla 26: Ensayo de límite Plástico – Suelo San Sebastián. .................................................... 58 Tabla 27: Ensayo de Proctor – Suelo Santiago (primer ensayo) .............................................. 60 Tabla 28: Ensayo de Proctor – Suelo Santiago (segundo ensayo) ........................................... 60 Tabla 29: Ensayo de Proctor – Suelo Santiago (tercer ensayo) ............................................... 61 Tabla 30: Ensayo de Proctor – Suelo San Sebastián (primer ensayo) ..................................... 61 Tabla 31: Ensayo de Proctor – Suelo San Sebastián (segundo ensayo) ................................... 62 Tabla 32: Ensayo de Proctor – Suelo San Sebastián (tercer ensayo) ....................................... 62 Tabla 33: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo Santiago (primer ensayo). ......................................................................... 65 xii Tabla 34: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo Santiago (segundo ensayo). ....................................................................... 65 Tabla 35: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo Santiago (tercer ensayo). ........................................................................... 66 Tabla 36: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo San Sebastián (primer ensayo). ................................................................. 66 Tabla 37: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo San Sebastián (segundo ensayo). .............................................................. 67 Tabla 38: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo San Sebastián (tercer ensayo). ................................................................... 67 Tabla 39: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería– suelo de Santiago. ................................................................... 70 Tabla 40: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería – suelo de San Sebastián. ......................................................... 71 Tabla 41: Dosificaciones planteadas de aditivo C-444. ........................................................... 72 Tabla 42: Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C- 444 – Suelo de Santiago. ................................................................................................................. 75 Tabla 43: Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C- 444 – Suelo de San Sebastián. ......................................................................................................... 76 Tabla 44: Dosificaciones de aditivo C-444 para cada suelo. ................................................... 77 Tabla 45: Humedad respectiva para la elaboración de unidades de albañilería. ...................... 77 Tabla 46: Dosificaciones de aditivo SOLIDRY. ...................................................................... 78 Tabla 47: Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY +C-444 – Suelo de Santiago .................................................................................. 80 Tabla 48: Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 – Suelo de San Sebastián. ........................................................................ 81 Tabla 49: Ensayo de determinación del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. ................................................................................................... 83 xiii Tabla 50: Ensayo de determinación del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. ......................................................... 84 Tabla 51: Ensayo de determinación del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. .......................................................................................... 85 Tabla 52: Ensayo de determinación del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. ................................................ 86 Tabla 53: Ensayo de alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. .............................................................................................................................. 88 Tabla 54: Ensayo de alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. ...................................................................................... 89 Tabla 55: Ensayo de alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. ...................................................................................................................... 90 Tabla 56: Ensayo de alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. .............................................................................. 91 Tabla 57: Ensayo de absorción de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. ..................................................................................................................... 93 Tabla 58: Ensayo de absorción de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. .................................................................................. 94 Tabla 59: Ensayo de absorción de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. ............................................................................................................ 94 Tabla 60: Ensayo de absorción de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. ......................................................................... 95 Tabla 61: Ensayo de succión de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. .............................................................................................................................. 97 Tabla 62:Ensayo de succión de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. .................................................................................. 97 Tabla 63: Ensayo de succión de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. ...................................................................................................................... 98 xiv Tabla 64: Ensayo de succión de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. ......................................................................... 98 Tabla 65: Ensayo de variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. ................................................................................................. 100 Tabla 66: Ensayo de variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. ....................................................... 101 Tabla 67: Ensayo de variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. ........................................................................................ 102 Tabla 68: Ensayo de variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda con porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. .................................................... 103 Tabla 69: Ensayo de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. ........................................................................................... 105 Tabla 70: Ensayo de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. ................................................ 105 Tabla 71: Ensayo de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. ................................................................................... 106 Tabla 72: Ensayo de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. ........................................ 106 Tabla 73: Ensayo de módulo de rotura de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. ............................................................................................................. 108 Tabla 74: Ensayo de módulo de rotura de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. ............................................................ 108 Tabla 75: Ensayo de módulo de rotura de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. .................................................................................................... 109 Tabla 76: Ensayo de módulo de rotura de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. .................................................... 109 Tabla 77: Ensayo para determinar el límite líquido y el límite plástico - Suelo de Santiago 110 Tabla 78: Ensayo para determinar el límite líquido y el límite plástico - Suelo de San Sebastián ................................................................................................................................................ 111 xv Tabla 79: Ensayo para determinar la granulometría – Suelo de Santiago. ............................ 113 Tabla 80: Ensayo para determinar la granulometría – San Sebastián .................................... 113 Tabla 81: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo Santiago (primer ensayo).... 115 Tabla 82: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo Santiago (segundo ensayo). 116 Tabla 83: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo Santiago (tercer ensayo). .... 116 Tabla 84: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (primer ensayo). ................................................................................................................................................ 117 Tabla 85: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (segundo ensayo). ................................................................................................................................................ 118 Tabla 86: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (tercer ensayo). ................................................................................................................................................ 118 Tabla 87: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo Santiago (primer ensayo).... 121 Tabla 88: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo Santiago (segundo ensayo). 121 Tabla 89: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo Santiago (tercer ensayo). .... 121 Tabla 90: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (primer ensayo). ................................................................................................................................................ 122 Tabla 91: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (segundo ensayo). ................................................................................................................................................ 123 Tabla 92: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (tercer ensayo). ................................................................................................................................................ 123 Tabla 93: Ensayo para determinar la humedad óptima comparando la resistencia a la compresión versus humedad de la unidad de albañilería – Suelo Santiago. .......................... 125 Tabla 94: Ensayo para determinar la humedad óptima comparando la resistencia a la compresión versus humedad de la unidad de albañilería – Suelo San Sebastián. .................. 126 Tabla 95: Resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C-444 – Suelo Santiago. ................................................................................................................................. 129 Tabla 96: Desviación estándar y coeficiente de variación para las dosificaciones de C-444 – Suelo Santiago. ....................................................................................................................... 130 xvi Tabla 97: Promedio de las resistencias últimas vs edad para cada porcentaje de aditivo C - 444 – Suelo Santiago. .................................................................................................................... 130 Tabla 98: Resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C-444 – Suelo San Sebastián. ......................................................................................................................... 131 Tabla 99: Desviación estándar y coeficiente de variación para diferentes dosificaciones de aditivo C-444 – Suelo San Sebastián. .................................................................................... 132 Tabla 100: Promedio de las resistencias últimas vs edad para cada dosificación de aditivo C- 444 – Suelo San Sebastián. ............................................................................................... 132 Tabla 101: Resistencia a la compresión vs porcentaje de aditivo C-444 y SOLIDRY – Suelo Santiago. ................................................................................................................................. 135 Tabla 102: Desviación estándar y coeficiente de variación para SOLIDRY – Suelo Santiago. ................................................................................................................................................ 135 Tabla 103: Promedio de las resistencias últimas vs edad para cada porcentaje de aditivo C - 444 y SOLIDRY – Suelo Santiago. .............................................................................................. 136 Tabla 104: Resistencia a la compresión vs porcentaje de aditivo C-444 y SOLIDRY – Suelo San Sebastián. ......................................................................................................................... 137 Tabla 105: Desviación estándar y coeficiente de variación para C-444 y SOLIDRY – Suelo San Sebastián. ................................................................................................................................ 137 Tabla 106: Promedio de las resistencias últimas vs edad para cada porcentaje de aditivo C - 444 y SOLIDRY – Suelo San Sebastián. ...................................................................................... 137 Tabla 107: Promedio del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. ............................................................................................................................ 140 Tabla 108: Promedio del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivo del suelo de Santiago. ............................................................................................................................ 141 Tabla 109 Promedio del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. .................................................................................................................... 142 Tabla 110: Promedio del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivo del suelo de San Sebastián. .................................................................................................................... 143 xvii Tabla 111: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. ................................................................................................................................. 145 Tabla 112: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivo CONSOLID del suelo de Santiago. ................................................................................................................... 146 Tabla 113: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. ................................................................................................................................ 147 Tabla 114: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivo CONSOLID del suelo de San Sebastián. .......................................................................................................... 148 Tabla 115: Ensayo de absorción para suelo de Santiago sin aditivo. ..................................... 150 Tabla 116: Ensayo de absorción para suelo de Santiago con aditivo C-444 Y SOLIDRY. .. 150 Tabla 117: Ensayo de absorción para suelo de San Sebastián sin aditivo. ............................ 151 Tabla 118: Ensayo de absorción para suelo de San Sebastián con aditivo C-444 Y SOLIDRY. ................................................................................................................................................ 151 Tabla 119: Ensayo de succión para suelo de Santiago sin aditivo. ........................................ 152 Tabla 120: Ensayo de succión para suelo de Santiago con aditivo C-444 Y SOLIDRY. ...... 152 Tabla 121: Ensayo de succión para suelo de San Sebastián sin aditivo. ................................ 153 Tabla 122: Ensayo de succión para suelo de San Sebastián con aditivo C-444 Y SOLIDRY. ................................................................................................................................................ 153 Tabla 123: Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de Santiago. ........................................................................................ 156 Tabla 124: Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID del suelo de Santiago. ........................................................................................ 158 Tabla 125: Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián. ............................................................................... 160 Tabla 126: Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián. ............................................................................... 162 Tabla 127: Ensayo de resistencia a la compresión – Suelo Santiago sin aditivo. .................. 212 xviii Tabla 128: Ensayo de resistencia a la compresión – Suelo Santiago con aditivo óptimo C-444 y SOLIDRY. ........................................................................................................................... 213 Tabla 129: Ensayo de resistencia a la compresión – Suelo San Sebastián sin aditivo. .......... 213 Tabla 130: Ensayo de resistencia a la compresión – Suelo San Sebastián con aditivo óptimo C- 444 y SOLIDRY. .................................................................................................................... 214 Tabla 131: Ensayo de módulo de rotura – Suelo Santiago sin aditivo. ................................. 216 Tabla 132: Ensayo de módulo de rotura – Suelo Santiago con aditivo óptimo C-444 y SOLIDRY. .............................................................................................................................. 217 Tabla 133: Ensayo de módulo de rotura – Suelo San Sebastián sin aditivo. ........................ 217 Tabla 134: Ensayo de módulo de rotura – Suelo San Sebastián con aditivo óptimo C-444 y SOLIDRY. .............................................................................................................................. 218 Tabla 135: Porcentaje de material que pasa del análisis granulométrico del suelo de Santiago ................................................................................................................................................ 219 Tabla 136: Porcentaje de material que pasa del análisis granulométrico del suelo de San Sebastián ................................................................................................................................. 220 Tabla 137: Límite plástico del suelo de Santiago. ................................................................. 221 Tabla 138: Límite plástico del suelo de San Sebastián. ......................................................... 221 Tabla 139: Resultados del ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad. ................................................................................................................................................ 224 Tabla 140: Resultados del ensayo de humedad versus resistencia a la compresión. ............. 225 Tabla 141: Dosificaciones de aditivo C-444 óptimas. ........................................................... 225 Tabla 142: Dosificaciones de aditivo SOLIDRY óptimo. ..................................................... 225 Tabla 143: Peso de las unidades de albañilería según el ensayo de determinación del peso. 225 Tabla 144: Resumen de resultados del ensayo de alabeo ....................................................... 226 Tabla 145: Resumen de resultados del ensayo de absorción. ................................................ 226 Tabla 146: Resumen de resultados del ensayo de succión. .................................................... 226 Tabla 147: Resumen de resultados del ensayo de variación dimensional. ............................. 226 xix Tabla 148: Resultado del ensayo de resistencia a la compresión. .......................................... 227 Tabla 149: Resultado del ensayo de módulo de rotura. ......................................................... 227 Tabla 150: Comparación de las propiedades estabilizadas y no estabilizadas ....................... 230 Tabla 151: Clasificación de las unidades de albañilería estabilizadas ................................... 232 Tabla 152: Comparación de propiedades de las unidades elaboradas con el suelo del distrito de Santiago .................................................................................................................................. 241 Tabla 153: Comparación de propiedades de las unidades elaboradas con el suelo del distrito de San Sebastián .......................................................................................................................... 241 Tabla 154: Comparación de las propiedades de las unidades elaboradas con el suelo del distrito de Santiago con las normas E.070 y E.080 ............................................................................ 237 Tabla 155: Comparación de las propiedades de las unidades elaboradas con el suelo del distrito de San Sebastián con las normas E.070 y E.080 .................................................................... 238 Índice de Figuras Figura 1: Consecuencias del terremoto de Pisco ........................................................................ 1 Figura 2: Fabricación de ladrillos en la ciudad de Cusco .......................................................... 2 Figura 3: Justificación social ...................................................................................................... 5 Figura 4: Carta de plasticidad de suelos ................................................................................... 18 Figura 5: Curva de distribución granulométrica ...................................................................... 19 Figura 6: Denominación de ladrillos según su dimensión y peso ............................................ 21 Figura 7: Tipos de unidades de albañilería ............................................................................... 23 Figura 8: Modelo de ensayo de módulo de rotura .................................................................... 31 Figura 9: Cuña de medición para el ensayo de alabeo ............................................................. 32 Figura 10: Extracción de material suelo de las zonas de San Sebastián y Santiago ................ 50 Figura 11: Proceso de desmenuzamiento de terrones de tierra para análisis granulométrico .. 51 Figura 12: Pesado del material retenido en el ensayo de granulometría .................................. 52 Figura 13: Material tamizado por la malla N° 40..................................................................... 54 Figura 14: Muestra antes y después del ensayo de límites de consistencia ............................. 54 xx Figura 15: Ensayo de límites de consistencia ........................................................................... 55 Figura 16: Muestra para ensayo de límite plástico ................................................................... 56 Figura 17: Muestra de ensayo de límite plástico siendo pesado antes de ser llevado a horno . 57 Figura 18: Tamizado de material para ensayo de Proctor ........................................................ 59 Figura 19: Ensayo de Proctor ................................................................................................... 59 Figura 20: Mezcla de agua con tierra de la zona de Huancaro para la elaboración de unidades de albañilería ............................................................................................................................ 63 Figura 21: Ladrillo resultado de la compactación con la máquina FORZA ............................ 64 Figura 22: Material suelo extraído de la unidad de albañilería para hallar su humedad natural .................................................................................................................................................. 64 Figura 23: Preparación del material para el ensayo de resistencia a la compresión ................ 69 Figura 24: Ensayo de resistencia a la compresión .................................................................... 69 Figura 25: Elaboración de unidades de albañilería con aditivo C-444 .................................... 73 Figura 26: Ensayo de resistencia a la compresión .................................................................... 74 Figura 27: Extracción de tierra de las unidades de albañilería ensayadas................................ 74 Figura 28: Mezclado de tierra con aditivo SOLIDRY ............................................................. 78 Figura 29: Ensayo de resistencia a la compresión en el laboratorio GEOTEST ...................... 79 Figura 30: Extracción de muestra de las unidades de albañilería para corroborar su humedad natural al día del ensayo ........................................................................................................... 79 Figura 31: Determinación del peso de las unidades. ................................................................ 82 Figura 32: Ensayo de alabeo de las unidades de albañilería .................................................... 87 Figura 33: Unidades de albañilería sumergidas en agua potable durante 24 horas .................. 92 Figura 34: Proceso de registro del peso de la unidad después de ser sumergida en agua durante 24 horas .................................................................................................................................... 93 Figura 35: Ensayo de succión ................................................................................................... 96 Figura 36: Ensayo de variación dimensional ........................................................................... 99 Figura 37: Ensayo de resistencia a la compresión .................................................................. 104 xxi Figura 38: Ensayo de módulo de rotura ................................................................................. 107 Figura 39: Gráfico de fluidez del suelo de Santiago .............................................................. 111 Figura 40: Gráfico de fluidez del suelo de San Sebastián ...................................................... 111 Figura 41: Carta de plasticidad, clasificación del suelo de Santiago. .................................... 112 Figura 42: Carta de plasticidad, clasificación del suelo de San Sebastián. ............................ 112 Figura 43: Grafica de la curva granulométrica del suelo de la zona de Santiago .................. 114 Figura 44: Grafica de la curva granulométrica del suelo de la zona de San Sebastián .......... 114 Figura 45: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de Santiago ..................... 117 Figura 46: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de San Sebastián. ............ 119 Figura 47: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de Santiago. .................... 122 Figura 48: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de San Sebastián ............. 124 Figura 49: Gráfico de humedad vs resistencia – Suelo Santiago ........................................... 126 Figura 50: Gráfico de humedad vs resistencia – Suelo San Sebastián ................................... 127 Figura 51: Resistencia a la compresión vs porcentajes de aditivo C-444 – Suelo Santiago .. 130 Figura 52: Resistencia a la compresión vs edad– Suelo Santiago .......................................... 131 Figura 53: Resistencia a la compresión vs porcentajes de aditivo C-444 – Suelo San Sebastián ................................................................................................................................................ 132 Figura 54: Resistencia a la compresión vs edad– Suelo San Sebastián ................................. 133 Figura 55: Resistencia a la compresión vs porcentajes de aditivo C-444 y SOLIDRY – Suelo Santiago. ................................................................................................................................. 136 Figura 56: Resistencia a la compresión vs edad – Suelo Santiago con aditivo óptimo C-444 y SOLIDRY. .............................................................................................................................. 136 Figura 57: Resistencia a la compresión vs porcentajes de aditivo C-444 y SOLIDRY – Suelo San Sebastián .......................................................................................................................... 138 Figura 58: Resistencia a la compresión vs edad– Suelo San Sebastián con aditivo óptimo C - 444 y SOLIDRY. .............................................................................................................. 138 xxii Figura 59: Peso de las Unidades de Albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID fabricadas con suelo de la zona de Santiago. ......................................................................... 140 Figura 60: Peso de las Unidades de Albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID fabricadas con suelo de la zona de Santiago. ......................................................................... 141 Figura 61: Peso de las Unidades de Albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID fabricadas con suelo de San Sebastián. .................................................................................. 142 Figura 62: Peso de las Unidades de Albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID fabricadas con suelo de San Sebastián. .................................................................................. 143 Figura 63: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de Santiago .................................................................................................................... 145 Figura 64: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID del suelo de Santiago. ................................................................................................................... 146 Figura 65: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián ........................................................................................................... 147 Figura 66: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián ........................................................................................................... 148 Figura 67: Diagrama de barras de absorción de las unidades de albañilería del suelo de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY. ............................................................................................. 150 Figura 68: Diagrama de barras de succión de las unidades de albañilería del suelo de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY. ............................................................................................. 153 Figura 69: Grafica de Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de Santiago. .......................................................................... 157 Figura 70: Grafica de Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con aditivos CONSOLID del suelo de Santiago. .............................................. 159 Figura 71: Grafica de Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián. .................................................................. 161 Figura 72: Grafica de Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián. ..................................... 210 Figura 73: Resultados de resistencia a la compresión – Suelo Santiago sin aditivo. ............. 212 xxiii Figura 74: Resultados de resistencia a la compresión – Suelo Santiago con aditivo óptimo C - 444 y SOLIDRY. .............................................................................................................. 213 Figura 75: Resultados de resistencia a la compresión – Suelo San Sebastián sin aditivo. ..... 214 Figura 76: Resultados de resistencia a la compresión – Suelo San Sebastián con aditivo óptimo C-444 y SOLIDRY. ................................................................................................................ 214 Figura 77: Gráfico resumen de resultados del ensayo de módulo de rotura – Suelo Santiago sin aditivo. .................................................................................................................................... 216 Figura 78: Gráfico resumen de resultados del ensayo de módulo de rotura – Suelo Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY. ................................................................................................... 217 Figura 79: Gráfico resumen de resultados del ensayo de módulo de rotura – Suelo San Sebastián sin aditivo. .............................................................................................................................. 218 Figura 80: Gráfico resumen de resultados del ensayo de módulo de rotura – Suelo San Sebastián con aditivo C-444 y SOLIDRY. ............................................................................................. 218 Figura 81: Curva Granulométrica del suelo de Santiago. ...................................................... 220 Figura 82: Curva Granulométrica del suelo de San Sebastián. .............................................. 220 Figura 83: Límite Líquido del suelo de Santiago ................................................................... 221 Figura 84: Límite líquido del suelo de San Sebastián ............................................................ 221 Figura 85: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de San Sebastián ............. 222 Figura 86: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de San Sebastián ............. 223 Figura 87: Gráfica resumen de ensayo de humedad vs densidad. .......................................... 224 Figura 87: Grietas de gran tamaño en las unidades de albañilería elaboradas con el suelo de Wimpillay, distrito de San Sebastián ..................................................................................... 234 1 Capítulo I: Planteamiento del problema 1.1. Identificación del problema 1.1.1. Descripción del problema El adobe, es un material de construcción barato y muchas veces el único disponible en varias zonas rurales. Cada vez que ocurre un terremoto, en zonas donde la construcción con tierra es masiva, algunas casas y monumentos históricos de tierra colapsan, lo que conlleva a la pérdida de vidas y de patrimonio cultural. Esto, se ve reflejado en el evento del 15 de agosto del 2007 durante el terremoto de Pisco – Perú que tuvo una magnitud 𝑀𝑤 8, y donde más de 500 personas perdieron la vida y aproximadamente 37 500 viviendas colapsaron, ya que la mayoría estaban construidas con adobe (Tarque, et al, 2008). En la figura 1, se muestran las consecuencias del terremoto de Pisco. La figura 1(a) muestra la catedral de Pisco antes del terremoto y en la figura 1(b) se observa el estado en el que quedó la catedral de Pisco después del siniestro. 1(a) 1(b) Figura 1: Consecuencias del terremoto de Pisco a) Catedral de Pisco, antes del terremoto y b) Catedral de Pisco, después del terremoto. Fuente: CERESIS, 2008. Por otro lado, en la ciudad de Cusco se utilizan de manera regular ladrillos de arcilla en la construcción de edificaciones como muros, parapetos y/o tabiques. En su mayoría, estas unidades de albañilería no cumplen con los parámetros establecidos en las normas técnicas de edificaciones (NTE) E.070, del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), debido a que su método de fabricación no es estandarizado, y su producción es de manera artesanal o semi industrial. Esto ocasiona que las propiedades físico-mecánicas de las unidades producidas 2 varíen ampliamente. Además, son pocos los controles de calidad, lo que genera incertidumbre en su comportamiento estructural (Ministerio de la producción, 2010). En la figura 2, se muestran los tipos de producción de los ladrillos de arcilla cocida usados regularmente en la ciudad de Cusco, fabricados de manera semi industrial en la figura 2(a) y artesanal en la figura 2(b). 2(a) 2(b) Figura 2: Fabricación de ladrillos en la ciudad de Cusco a) Producción semi industrial de ladrillos y b) Producción artesanal de ladrillos. Fuente: Ministerio de la Producción, 2010. Otro aspecto a tomar en cuenta, es la contaminación ambiental ocasionada por las ladrilleras artesanales de la ciudad de Cusco. Este tipo de fabricación constituye la segunda fuente de contaminación más importante, después del tráfico vehicular. En el distrito de San Jerónimo se concentra la mayor cantidad de productores de ladrillos y tejas, repartido entre las comunidades de Sucso Aucaylle (65%), Pillao Matao (28%) y Picol Orcompujio (7%), lo que hace un total de 192 familias. Ocasionando una creciente emisión de 𝐶𝑂2 contribuyendo ampliamente a la contaminación (PRAL, 2009). En la presente investigación, se han estudiado las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda, elaboradas con material de las zonas de Wimpillay (distrito de San Sebastián) y Huancaro (distrito de Santiago) estabilizadas con sistema CONSOLID, como una alternativa de solución a los problemas mencionados anteriormente. Esto, se llevó a cabo mediante el estudio de las propiedades físicas y mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con sistema CONSOLID, usando procedimientos de compactación manual como una alternativa ecológica. 3 1.1.2. Formulación interrogativa del problema 1.1.2.1. Formulación interrogativa del problema general ¿Cuáles son las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos de San Sebastián y Santiago, estabilizadas con sistema CONSOLID? 1.1.2.2. Formulación interrogativa de los problemas específicos o Problema específico N° 1. – ¿Cuál será el porcentaje de humedad óptima con la cual se permita la elaboración y manipuleo de las unidades de albañilería de tierra cruda de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco? o Problema específico N°2. – ¿Cuál será la dosificación óptima de aditivo C-444 con la cual se obtendrán unidades de albañilería de tierra cruda, fabricadas con la tierra de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco, que obtengan adecuado y eficiente comportamiento a los ensayos de compresión? o Problema específico N°3. – ¿Cuál será la dosificación óptima de aditivo SOLIDRY con la cual se obtendrán unidades de albañilería de tierra cruda de las zonas de Wimpillay y Huancaro estabilizadas con la dosificación óptima de aditivo C-444, de la ciudad de Cusco, que obtengan un adecuado y eficiente comportamiento a los ensayos de compresión? o Problema específico N°4. – ¿En qué medida varían las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda no estabilizadas, con respecto a las unidades de tierra cruda estabilizadas con las dosificaciones óptimas de aditivo del sistema CONSOLID, utilizando tierra de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago de la ciudad de Cusco para su fabricación? 1.2. Justificación e importancia de la investigación 1.2.1. Justificación técnica Esta investigación se enmarca en las teorías de mecánica de suelos y mecánica de materiales. Se basa en la propuesta de la búsqueda de nuevos materiales de construcción ecológicos, que tengan propiedades físico-mecánicas que cumplan con los parámetros establecidos en las normas técnicas de edificaciones E.070 y E.080, del Reglamento Nacional de Edificaciones. Para lograr este objetivo, en la presente investigación se hizo uso de teorías de mecánica de suelos presentado en el manual del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC) tales 4 como ensayo de granulometría, ensayos de límites de consistencia y ensayo de Proctor, y los ensayos presentados en la NTP 399.316, tales como alabeo, variación dimensional, módulo de rotura, resistencia a la compresión, succión y absorción. 1.2.2. Justificación social Los principales beneficiarios de este trabajo de investigación son los estudiantes de la universidad Andina del Cusco que tendrán acceso directo a esta información, dando cabida a que los estudiantes puedan realizar nuevos trabajos de investigación sobre materiales de construcción en base a esta información, validaciones, etc. Otro beneficiario directo es la corporación KONTIKI SAC. que tiene como objetivo la continuación de esta investigación con fines estructurales y comercializar estas unidades de albañilería. Si la presente investigación llegara a publicarse y socializarse, la extensión de los beneficios llegaría a los usuarios de este material de construcción, ya que estas unidades cumplen con las normas E.070 y E.080 del reglamento nacional de edificaciones. Además, el método de elaboración de estas unidades de tierra estabilizadas con sistema CONSOLID no representa una amenaza al medio ambiente. Sustentado mediante un test ecológico realizado en Barcelona el año 2010, donde se describe que la aplicación del sistema no presenta características de toxicidad, tal como se ilustra en la figura 3(a) del test toxicológico para la germinación de raygras con aditivo en dosificaciones de 0%, 0.1%, 0.8%, 1%, 2.5% y 5% (TECNOAMBIENTE, 2010). Así mismo, en la figura 3(b) se presenta el proceso de compactación manual de las unidades de albañilería de tierra. 1.2.3. Justificación por viabilidad La presente investigación fue viable, debido a que parte de los insumos fueron cubiertos por los tesistas. Los equipos necesarios para llevar a cabo los ensayos requeridos se encontraron en las instalaciones de la Universidad Andina del Cusco (UAC). Por otro lado, el costo de la extracción del material, traslado y puesta en almacén, además de una máquina compresora manual requerida para la elaboración de las unidades de albañilería y otros insumos básicos fueron asumidos por el presupuesto aportado por el Ministerio de la Producción mediante el Fondo de Investigación y Desarrollo para la Competitividad (FIDECOM). 5 3(a) 3(b) Figura 3: Justificación social a) Test toxicológico del sistema CONSOLID y b) Elaboración de ladrillos Manual. Fuente: 3(a) TECNOAMBIENTE, 2010, y 3(b) Kontiki, 2017. 1.2.4. Justificación por relevancia En la presente investigación se ha planteado la fabricación de unidades de albañilería de tierra cruda con material de la zona, estabilizados con aditivos ecológicos y elaborados mediante un proceso manual. Se pretende que estas unidades de tierra cruda, estabilizadas con sistema CONSOLID, tengan mejores propiedades físico-mecánicas en comparación a las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con paja y las unidades de albañilería de arcilla cocida fabricadas en la ciudad de Cusco, proporcionando cabida a diseños más seguros, ecológicos y sostenibles. 1.3. Limitaciones de la investigación Las limitaciones de la presente tesis de investigación son los siguientes: o La tesis se limitó a la elaboración de unidades de albañilería utilizando la tierra de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco, de una sola parcela para cada caso, que fueron accesibles para los tesistas. o La investigación se limitó a la caracterización del suelo mediante el ensayo de granulometría. o La tesis se limitó a la evaluación de las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería. o La investigación es limito a encontrar el contenido de humedad óptimo y la máxima densidad seca del suelo mediante el ensayo de Proctor Modificado. 6 o Los aditivos del sistema CONSOLID denominados C-444 con dosificaciones de 1.4 l/m3, 2.75 l/m3, 4.15 l/m3, 5.50 l/m3 y SOLIDRY con dosificaciones 10 kg/m3, 20 kg/m3 y 50 kg/m3 fueron los únicos utilizados como agentes estabilizantes. o Las dosificaciones óptimas fueron escogidas de acuerdo al comportamiento adecuado y al eficiente comportamiento de los ensayos de resistencia a la compresión. o La fabricación de las unidades de albañilería estabilizas con sistema CONSOLID fueron realizados con la máquina ladrillera mecánica de un ladrillo de marca FORZA. o Los ensayos a las unidades de albañilería de tierra estabilizadas con sistema CONSOLID con dosificaciones óptimas se han realizado a los 28 días. o Se utilizó el material suelo que pasa por la malla ¼” para la elaboración de las unidades de albañilería. o Se realizó el análisis de precios unitarios con los costos de los aditivos C444 y SOLIDRY, extraídos del antecedente que tiene por título: “Estabilización de la subrasante en la vía Cuicocha-Apuela del km 32 al 38, Cantón Cotacachi, provincia de Imbabura (Ecuador), utilizando el sistema CONSOLID. o La investigación se limitó al estudio de unidades de albañilería sólida. o No se ha realizado curado de las unidades de albañilería. o Los ensayos para unidades de albañilería se han limitado a aquellos mencionados en la NTE E.070 (2006), de acuerdo a los parámetros presentados en la NTP 399.613 (2005). o Las dimensiones de las unidades de albañilería se limitarán a valores aproximados de ancho 12.5 ± 2 cm, largo 25 ± 2 cm, y altura de 9± 2 cm. 1.4. Objetivos de la investigación 1.4.1. Objetivo general Evaluar las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos de San Sebastián y Santiago, estabilizadas con sistema CONSOLID. 1.4.2. Objetivos específicos o Objetivo específico N°1. – Determinar el porcentaje de humedad óptima con la cual se permita la elaboración y manipuleo de las unidades de albañilería de tierra cruda de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco. 7 o Objetivo específico N°2. – Determinar la dosificación óptima de aditivo C-444 con la cual se obtendrán unidades de albañilería de tierra cruda, fabricadas con la tierra de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco, que obtengan adecuado y eficiente comportamiento a los ensayos de compresión. o Objetivo específico N°3. – Determinar la dosificación óptima de aditivo SOLIDRY con la cual se obtendrán unidades de albañilería de tierra cruda de las zonas de Wimpillay y Huancaro estabilizadas con la dosificación óptima de aditivo C-444, de la ciudad de Cusco, que obtengan un adecuado y eficiente comportamiento a los ensayos de compresión. o Objetivo específico N°4. –Determinar en qué medida varían las propiedades físico- mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda no estabilizadas, con respecto a las unidades de tierra cruda estabilizadas con las dosificaciones óptimas de aditivo del sistema CONSOLID, utilizando tierra de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago de la ciudad de Cusco para su fabricación. 8 Capítulo II: Marco teórico 2.1. Antecedentes de la tesis o investigación actual 2.1.1. Antecedentes a nivel nacional Antecedente nacional 1: Título: “Mejora del adobe a partir de su estabilización con el material confitillo”. Autor: Fiorella Itarina Cáceres Luján (2010). Universidad: Universidad Nacional de Ingeniería (UNI). Resumen: Dentro de la investigación se estudió la unidad de adobe empleada para la restauración y la vivienda social, siendo ambas las modalidades más comunes de la arquitectura de tierra del Perú. Es así que, en el trabajo se exploraron las técnicas y procesos empleados en la fabricación de adobes por las antiguas culturas en monumentos representativos y recoge los resultados más significativos de las distintas investigaciones realizadas, las cuales tuvieron como propósito mejorar la calidad del adobe. Finalmente, se propuso un adobe mejorado (de mayor resistencia y durabilidad), el cual toma como base el “saber hacer” a partir de las experiencias que ha dejado nuestro patrimonio edificado en tierra. Se concluyó que, la curva granulométrica obtenida de la muestra de adobe antiguo en el laboratorio UNI varía notablemente respecto a los obtenidos por el laboratorio de la unidad ejecutora para similares muestras. En la primera, el porcentaje de finos (limos y arcillas) es mayor. Lo anterior permite establecer una relación directa con respecto a la resistencia en compresión alcanzada por un bloque, ya que en el caso donde el porcentaje de finos es mayor se consigue mayor resistencia a la compresión. Esto se explicará por la adherencia que puede brindar porcentajes mayores de arcillas, debido a su capacidad para hidratar. Los factores principales que han determinado la poca resistencia en los adobes son: a) La selección de componentes para la fabricación de los bloques de adobe. b) El manejo no uniforme de las proporciones de los componentes de la unidad de adobe. c) La composición incorrecta, que no elimina vacíos del interior de la masa de barro tratada. d) Discontinuidad en la estructura del adobe, debido a que las adoberas son llenadas en 2 tandas. Los trabajadores justifican ello en razón del peso de la mezcla. 9 Antecedente nacional 2: Título: “Análisis de la variación de las propiedades resistentes y físicas de un adobe estabilizado con cemento Portland tipo IP respecto a un adobe tradicional”. Autores: Ing. Mitsy Gudiel Cárdenas y Zenaida Huamán Patiño (2015). Universidad: Universidad Andina del Cusco. En esta investigación se propone determinar la variación de las propiedades físico-mecánicas de un adobe estabilizado con cemento Portland tipo IP, con la finalidad de mitigar el peligro y la vulnerabilidad del adobe tradicional, y promover esta unidad estabilizada como una alternativa ecológica y sostenible. Para el desarrollo de esta investigación, se seleccionó un punto de extracción en el cual la tierra pasó por una prueba para descartar el uso del material, llamado “prueba de la botella en campo”. Posteriormente, se realizaron los ensayos para suelos tales como: granulometría y límites de Atterberg, de esta manera clasificaron y asignaron una dosificación de cemento de acuerdo a sus especificaciones. Se obtuvo una dosificación del 5% y 10%, con los cuales se elaboró, secó y curó las nuevas unidades de tierra estabilizadas. Seguidamente, se procedió a ensayarlos, hallando sus propiedades mecánicas y físicas, para luego compararlas con el adobe tradicional. Se concluyó que, la nueva unidad estabilizada con un 10% de dosificación de cemento Portland tipo IP obtuvo como resultado mejora en sus propiedades resistentes y físicas frente a la unidad de adobe tradicional y la unidad estabilizada con el 5% de cemento Portland tipo IP. Las mejoras obtenidas se vieron reflejadas en sus propiedades tales como alabeo, donde se obtuvo una superficie prácticamente homogénea, la resistencia a la compresión, obteniendo un resultado mayor de 15.44 kg/cm2 al especificado en la norma E.080 y la succión, que fue mucho menor a la del adobe tradicional. 2.1.2. Antecedentes a nivel internacional Antecedente internacional 1: Título: “Estabilización de la subrasante en la vía Cuicocha-Apuela del km 32 al 38, Cantón Cotacachi, provincia de Imbabura, utilizando el Sistema CONSOLID”. Autores: José Julián Aguirre y Manuel Prado (2012). Universidad: Pontificia Universidad Católica del Ecuador. Resumen: En la investigación se plantea una solución técnica para estabilizar la subrasante en la vía Cuicocha-Apuela del kilómetro 32 al 38 ubicado en Cantón Cotacachi, provincia de 10 Imbabura (Ecuador), utilizando el sistema CONSOLID. La finalidad fue de cuantificar y estimar el valor del CBR y el índice plástico del suelo tratado con dicho sistema. Para ello, se tomaron muestras en el sitio de ubicación del tramo estudiado identificando las características del suelo, sus propiedades naturales y clasificación. Posteriormente, en el laboratorio se obtuvieron los valores de CBR e índice plástico de las muestras de suelo natural y las tratadas con el sistema CONSOLID. También, se realizó un análisis y comparación económica del costo de construcción del kilómetro 32 al 38 de la vía, utilizando un procedimiento regular y el costo de construcción utilizando el sistema CONSOLID. Se concluyó que el índice plástico disminuye con la aplicación del sistema CONSOLID. Los suelos de alta plasticidad se ven afectados, debido a que sufren una disminución relevante de su índice plástico. La humedad óptima de compactación no varía entre el suelo tratado con el sistema CONSOLID y el suelo natural, además que dicha humedad es usada para la aplicación del sistema mencionado. Las probetas tratadas con CONSOLID absorben menores cantidades de agua en comparación con las probetas de suelo natural, por lo tanto, el CONSOLID trabaja impermeabilizando el suelo y conservando la humedad de compactación. De esta manera, el sistema CONSOLID ayuda a reducir la variación del volumen del suelo. Los suelos finos presentan un aumento proporcional a su CBR inicial. Su aumento es 6 veces su CBR inicial. 2.2. Aspectos teóricos pertinentes 2.2.1. Sistema CONSOLID Definición del sistema CONSOLID El Sistema CONSOLID es un estabilizador de suelos cohesivos y semi-cohesivos, ya que éstos tienen la propiedad de volver a petrificarse en tiempos prolongados y a presiones muy altas. El sistema actúa al acelerar estos procedimientos por procesos catalíticos, activando el suelo mediante procesos catalizadores o seudo catalizadores. El Sistema CONSOLID se basa en la aplicación y mezcla con el suelo de dos componentes: el C-444 que es el componente líquido y el SOLIDRY que es el componente en polvo (Consolid Productos Viales, 2011). CONSOLID o C-444 (Componente líquido) El CONSOLID o C-444 permite la aglomeración irreversible de las partículas finas. Lo que conlleva a una reducción de la superficie activa del suelo. Actúa sobre el agua absorbida, insertándose entre las partículas del suelo y formando complejas estructuras moleculares que 11 actúan mediante procesos catalíticos. De esta forma, reduce la tensión superficial de agua que circunda dichas partículas de suelo, promoviendo una mayor compactación y la atracción electromagnética entre ellas. También, provee una mayor resistencia a la deformación y disminuye la saturación capilar del suelo. Para usar este aditivo se debe considerar los siguientes aspectos (Consolid Productos Viales, 2011): o Petrifica el suelo, compacta y aporta protección capilar (95%). o Actúa sobre las partículas finas convirtiéndolas en ligantes naturales. o Incrementa la capacidad soporte del suelo de manera significativa. o La aplicación habitual es de 0.04% sobre el suelo tratado, con camión cisterna o con cualquier maquinaria que asegure una distribución homogénea sobre el terreno. SOLIDRY o SD (Componente en polvo) El SOLIDRY es un producto complementario del C-444 que refuerza la protección contra el agua, bloquea los capilares y permite que el agua de la superficie no penetre en la capa tratada, de esta manera impermeabiliza el suelo. Está diseñado para ser aplicado a suelos de alta plasticidad, llevando su índice plástico a valores tales que el suelo pueda ser tratado fácilmente. De esta manera, impermeabiliza el suelo disminuyendo su sensibilidad al agua. Para su uso se debe tener en cuenta los siguientes puntos (Consolid Productos Viales, 2011): o La aplicación habitual varía entre 0.5% y 2% respecto del suelo tratado, con una mezcladora o cualquier máquina que asegure distribución homogénea y perfecto mezclado con el suelo. o Convierte la petrificación en irreversible, salvo rotura mecánica del suelo. o Actúa sobre la carga iónica de las partículas, facilitando su unión y evitando la entrada de agua. Ventajas del sistema CONSOLID Los productos CONSOLID demuestran su efectivo poder de mejoramiento de las propiedades de resistencia y permeabilidad de los finos-arcillosos. Trabaja igual con cualquier tipo de suelo, activa las fuerzas cohesivas propias del suelo y reduce la influencia del agua de forma importante y duradera (Consolid Productos Viales, 2011). Las ventajas del sistema CONSOLID son: o Petrifica el suelo y elimina su sensibilidad al agua de forma permanente. o Multiplica la capacidad soporte del suelo original entre 2 y 10 o más veces. 12 o Reduce significativamente del hinchamiento libre y la absorción por capilaridad. o Convierte en aptos para la construcción suelos que originalmente no lo eran. o No es tóxico, no es un reactor químico ni un ligante. o Es reciclable, ya que el suelo tratado y petrificado puede triturarse y volverse a compactar. Desventajas del sistema CONSOLID En suelos altamente plásticos la aplicación del sistema CONSOLID se dificulta la trabajabilidad, al momento de homogeneizar los productos con el suelo (Aguirre & Prado, 2012). Cambios en las propiedades de los suelos El tratamiento de suelos con sistema CONSOLID produce cambios en los límites de Atterberg, límites de contracción, CBR y humedad. Estos cambios varían dependiendo de la dosificación utilizada y el tipo de suelo. La variación del índice plástico es una de las características más importantes del sistema CONSOLID, pues aumenta la trabajabilidad del suelo. Con el aditivo, se logra que las partículas finas sean rodeadas por cationes en su capa de absorción, lo que ocasiona una atracción de estas partículas y forma estructuras de muy bajo grado de orientación. Esto concede al suelo una mayor resistencia a la deformación y una mayor compactación. Otros aspectos a considerar es el límite de contracción, propiedad que aumenta con la aplicación del sistema CONSOLID. Por lo tanto, si existiera alguna disminución de humedad en una estructura tratada con el producto, el volumen no sufriría ninguna variación ni tampoco descompactación del suelo. Al contar con esta característica, se asegura conservar la forma y resistencia en el suelo. Finalmente, el resultado de tratar el suelo con este sistema es el de aumentar el índice CBR y para ello entra en juego la humedad óptima del suelo. La adición de agua para lograr dicha humedad es fundamental porque no se puede compactar un suelo completamente seco y tampoco uno excesivamente húmedo. La presencia de agua en el suelo crea una película entre las partículas de suelo que logra que éstas se deslicen una sobre otra lubricándolas y acomodándolas. La aplicación del sistema CONSOLID permite una aglomeración de las partículas finas que deriva en una reducción de la superficie exterior a través de la cual interactúa con el medio. La película de agua adherida se destruye y se activa el poder de unión propio del suelo (Aguirre & Prado, 2012). 13 Rangos de dosificación Los valores de C-444 y SOLIDRY que el fabricante estima que son necesarios, fueron obtenidos mediante ensayos experimentales (Consolid Productos Viales, 2011). Estos son: C-444  0.4 a 0.8 l/m3 SD  10 a 20 kg/m3 Aplicación La aplicación se reduce a un mezclado correcto con la dosificación adecuada de los productos con el suelo y no requiere de ninguna máquina especial (Aguirre & Prado, 2012). Aplicación de CONSOLID (C-444) Se presenta como un líquido semi-viscoso que se mezcla sin inconveniente con el agua. Para su aplicación, debe incorporarse el agua necesaria con la cual se obtiene la humedad óptima de compactación del suelo tratado. El mezclado debe ser primero el agua y luego el químico. Se debe prever que la adición del C-444 con agua no exceda la humedad óptima de compactación. Una vez aplicado el C-444, sigue la aplicación del producto SOLIDRY. Aplicación de SOLIDRY (SD) Se inicia con la distribución del SOLIDRY, siguiendo las pautas de dosificación establecida, luego se esparce el SOLIDRY, cubriendo toda la superficie del suelo. Se procede a mezclar el material y el SOLIDRY, hasta conseguir una superficie homogénea sin ningún tipo de grumos o manchas blancas. Finalmente, se compacta con los métodos y maquinas recomendadas para el tipo de suelo que se trabaje. 2.2.2. Suelos De acuerdo a Badillo y Rodríguez (2011), el suelo es un conjunto con organización definida y propiedades que varían “vectorialmente”. En relación vertical, generalmente, sus propiedades cambian mucho más rápidamente que en la horizontal. El suelo tiene perfil, y éste es un hecho del que se hace abundante aplicación. Rodríguez y Guardia (2012), definen al suelo como un agregado no cementado formado por partículas minerales y materia orgánica en descomposición (partículas sólidas) con algún líquido (generalmente agua) y gas (normalmente aire) en los espacios vacíos. 14 Suelo estabilizado La estabilización de un suelo consiste en mejorar sus propiedades físicas y/o mecánicas, a través de procedimientos mecánicos y/o físicos-químicos. En la estabilización se trata de emplear la totalidad del material disponible en el lugar para evitar la gran movilización del terreno. Por lo general, los suelos disponibles de la construcción son muy sensibles a la influencia del agua, la cual ablanda los suelos arcillosos y destruye su estabilidad mecánica. Por lo tanto, una estabilización efectiva es el control total de esta sensibilidad del suelo al agua, que es la clave para una estabilización exitosa de riesgos (Consolid Productos Viales, 2011). Propiedades índices Las propiedades índices permiten la diferenciación de suelos de una misma categoría, condiciones de estado del suelo y comportamiento físico. En la presente investigación estas propiedades permitirán la identificación del tipo de suelo, humedad natural y comportamiento plástico de los suelos. Humedad natural El contenido de humedad se define como la relación del peso de agua presente y el total de peso de la muestra seca. El Ministerio de Transporte y Comunicaciones (2000), indica que la humedad es la relación expresada como porcentaje, del peso de agua en una masa dada de suelo, al peso de las partículas sólidas. Bowles (1981), indica que el contenido de humedad determina la cantidad de agua en una cantidad de suelo, en términos de su peso seco. 𝑊 𝜔 = 𝜔 𝑋100 por ciento. 𝑊𝑠 Donde:  𝜔 es el contenido de humedad, expresada como porcentaje.  𝑊𝜔 es el peso de agua presente en la masa de suelos.  𝑊𝑠 es el peso de los sólidos en el suelo. Estados de consistencia Atterberg definió los siguientes estados de consistencia para un suelo susceptible a ser plástico: Atterberg llamó límite líquido al linde entre los estados semilíquido y plástico. Así mismo, llamo límite plástico al linde entre los estados plástico y semisólido. A las fronteras que definen 15 el intervalo plástico del suelo (Límite Líquido y Límite Plástico) se les ha llamado límites de plasticidad (Badillo & Rodríguez, 2011). a) Límite líquido (LL) Es el contenido de humedad cuando éste se halla entre el estado semilíquido y plástico. b) Límite plástico (LP) Es el contenido de humedad cuando éste se halla entre el estado plástico y semisólido. c) Índice de plasticidad (IP) Es la diferencia entre el límite líquido y el límite plástico. 𝐼. 𝑃. = 𝐿. 𝐿. −𝐿. 𝑃. Donde: - IP = Índice de Plasticidad. - LP = Límite Plástico. - LL = Límite Líquido. o Cuando el límite líquido o el límite plástico no puedan determinarse, el índice de plasticidad se informará con la abreviatura NP (no plástico). o Así mismo, cuando el límite plástico resulte igual o mayor que el límite líquido, el índice de plasticidad se informara como NP (no plástico). En la tabla 1 se muestra los estados de consistencia definidos por Atterberg. o Tabla 1. Estados de consistencia. Estado Líquido Semilíquido Plástico Semisólido Sólido Tiene las Tiene las El suelo tiene un se Tiene la El volumen del propiedades y propiedades deforma apariencia de suelo no varía apariencia de de un fluido permanentemente e un sólido, pero al disminuir o una suspensión viscoso irreversiblemente aún se contrae o incrementarse expande. agua. Fuente: Badillo & Rodríguez, 2011 16 Clasificación e identificación de suelos Entre los diversos estudios tendientes a encontrar un sistema de clasificación que satisfaga los distintos campos de aplicación a Mecánica de Suelos, destacan los efectuados por el doctor A. Casagrande en la Universidad de Harvard, los cuales se cristalizaron en el conocido Sistema de Clasificación de Aeropuertos, así originalmente llamado, debido a que estaba orientada para ese uso en aquel tipo de obras. Este sistema, reconoce que las propiedades mecánicas e hidráulicas de los suelos constituidos por partículas menores que la malla N°200, pueden deducirse cualitativamente a partir de sus características de plasticidad. En cuanto a los suelos formados por partículas mayores que la malla mencionada, el criterio básico de clasificación es aún el granulométrico que, aunque no es lo determinante para el comportamiento de un material, sí puede usarse como base para su clasificación en los materiales granulares (Badillo & Rodríguez, 2011). Sistema unificado de clasificación de suelos (SUCS) De acuerdo a Badillo y Rodríguez (2011), Este sistema clasifica a los suelos en gruesos y finos, diferenciándolos a través del tamizado por la malla 200. El material retenido en dicha malla es grueso y el pasante fino. Cuando más del 50% del material es retenido en la malla N° 200, es considerado grueso. Por el contrario, cuando más del 50% del material pasa la malla N° 200, es considerado fino. Suelos gruesos En la tabla 2 se muestra la subdivisión de las gravas y las arenas: Tabla 2. Subdivisión de los suelos gruesos Material Grava (G) Arena (S) Bien graduado y limpio (W) GW SW Mal graduado y limpio (P) GP SP Con finos no plásticos (M) GM SM Con finos plásticos (C) GC SC Fuente: Badillo & Rodríguez, 2011 17 La malla N°4 separa a las gravas (G) y las arenas (S), de manera que un material es gravoso, si más del 50% de su fracción gruesa (retenida en la malla No. 200) no pasa la malla No. 4, y es arenoso, si más del 50% pasa la malla No. 4. Se dice que un material es bien graduado, si su coeficiente de uniformidad es mayor que 4 para gravas y mayor que 6 para arenas. Así mismo, su coeficiente de curvatura debe estar comprendido entre 1 y 3 para los suelos gruesos. Un material es limpio cuando no se exceda del 5% de partículas finas (Badillo & Rodríguez, 2011). Suelos finos Los suelos finos que pasan por la malla N° 200 se dividen en: a) Limos inorgánicos (M). b) Arcillas inorgánicas (C). c) Limos y arcillas orgánicas (O). En la tabla 3 se muestra la subdivisión de cada uno de los suelos finos: Tabla 3. Subdivisión de los suelos finos Limos Arcillas Limos y Arcillas Material Inorgánicos (M) Inorgánicas (C) Orgánicas (O) Suelos de compresibilidad ML CL OL baja o media (L) Suelos de compresibilidad alta MH CH OH (H) Fuente: Badillo & Rodríguez, 2011 El material es de compresibilidad baja o media si el límite líquido es menor de 50%, si es mayor al 50% son de compresibilidad alta. Los suelos orgánicos y fibrosos, como turbas y suelos pantanosos (extremadamente compresibles), forman el grupo de la turba (Pt) (Badillo & Rodríguez, 2011). 18 La carta de plasticidad y las propiedades físicas del suelo Las propiedades físicas de un suelo fino quedan definidas cualitativamente y en forma aproximada a partir de la ubicación de ese suelo en la Carta de Plasticidad (mostrada en la figura 4). La práctica de laboratorio ha indicado que la compresibilidad de los suelos a igual carga de pre consolidación, es aproximadamente proporcional al límite líquido de manera que los suelos con el mismo límite líquido son similares compresibles. Al comparar las propiedades físicas de suelos que tengan el mismo límite líquido, se encuentra que, creciendo el índice plástico, aumentan las características de tenacidad y resistencia en estado seco, en tanto que disminuye la permeabilidad (Badillo & Rodríguez, 2011). Figura 4: Carta de plasticidad de suelos Fuente: Badillo & Rodríguez, 2011. Granulometría Villalaz (2004), indica que el conocimiento de la composición granulométrica de un suelo grueso sirve para discernir sobre la influencia que puede tener en la densidad del material compactado. El análisis granulométrico se refiere a la determinación de la cantidad, en porcentaje, de los diversos tamaños de las partículas que constituyen el suelo. Conocida la 19 composición granulométrica del material, se le representa gráficamente para formar la llamada curva granulométrica, ilustrada en la figura 5. A partir de la curva de distribución granulométrica, se pueden obtener diámetros característicos tales como el 𝐷10, 𝐷85, 𝐷60, etc. El D se refiere al tamaño del grano o diámetro aparente de la partícula de suelo, y el subíndice (10, 85 ,60) denota el porcentaje de material más fino. Una variación del tamaño de los granos presentes en la muestra se obtiene mediante el coeficiente de uniformidad Cu (Bowles, 1981). La ecuación es la siguiente: 𝐷60 𝐶𝑈 = 𝐷10 Donde:  𝐶𝑈 es el coeficiente de uniformidad  𝐷60 es el diámetro por el cual pasa el 60% de material  𝐷10Es el diámetro por el cual pasa el 10% de material Figura 5: Curva de distribución granulométrica Fuente: Villalaz, 2004. Compactación Villalaz (2004), indica que la compactación de los suelos es importante porque permite aumentar la resistencia y disminuir la compresibilidad de los mismos. Al aplicar a un suelo cierta energía para compactarlo, el peso volumétrico obtenido varía con respecto al contenido 20 de humedad según curva de humedad y densidad seca, en la cual se puede observar la existencia de un grado de humedad con el cual se obtiene el peso volumétrico máximo para el suelo y la correspondiente energía de compactación. Prueba de Proctor La prueba de Proctor se refiere a la determinación del peso por unidad de volumen de un suelo, que ha sido compactado por un procedimiento definido para diferentes contenidos de humedad. Esta prueba tiene dos objetivos: o Determinar el peso volumétrico seco máximo (𝛾𝑠 𝑚á𝑥) que puede alcanzar un material, así como la humedad óptima (𝑤𝑜) a la que deberá hacerse la compactación. o Determinar el grado de compactación alcanzado por el material durante la construcción, relacionando el peso volumétrico obtenido en el lugar con el peso volumétrico máximo Proctor. 2.2.3. Albañilería Según Gallegos & Casabonne (2005), la albañilería es un material compuesto por unidades débilmente unidas o pegadas. Este hecho es confirmado por ensayos y experiencia, que permite afirmar que se trata de un material heterogéneo y anisotrópico y que tiene una resistencia elevada a la compresión, que depende principalmente de la propia unidad. A su vez, la resistencia a la tracción se ve disminuida, debido a que este material estructural está limitado por la capacidad de adhesión entre la unidad y el mortero. En las últimas décadas, la albañilería se ha integrado también con unidades huecas, asentadas con mortero – o apiladas sin utilizar mortero – que se llenan con concreto líquido. Según San Bartolomé, Quiun & Silva (2011), la albañilería o mampostería se define como un conjunto de unidades trabadas o adheridas entre sí con algún material como el mortero de barro o de cemento. Las unidades pueden ser naturales o artificiales. Unidades de albañilería Según Gallegos & Casabonne (2005) las unidades de albañilería son componentes básicos para la construcción de la albañilería, las cuales se elaboran a partir de materias primas diversas, tales como: arcilla, concreto, sílice, cal, etc. Estas unidades son fabricadas en condiciones disímiles ya sea siendo de manera altamente sofisticada y bajo estrictos controles industriales 21 o en ámbitos precarios de manera artesanal y provisionales, sin ningún control de calidad y mediante procesos rudimentarios. De acuerdo a la norma E.070 (2006), las características generales de las unidades de albañilería son: o Dimensión y peso: Se denomina ladrillo a la unidad que, por su dimensión y peso puede ser manipulada con una sola mano, tal como se muestra en la figura 6(a). Se denomina bloque a la unidad que por su dimensión y peso requiere de las dos manos para poder ser manipulado, tal como se muestra en la figura 6(b). 6(a) 6(b) Figura 6: Denominación de ladrillos según su dimensión y peso a) ladrillo manipulado con una mano y b) bloque manipulado con dos manos. Fuente: Gallegos & Casabonne, 2005. o La cantidad y disposición de huecos: Las unidades pueden ser sólidas, huecas, alveolares o tubulares, y podrán ser fabricadas de manera artesanal o industrial. o Estructurales y no estructurales, de acuerdo al porcentaje de huecos de la cara de asiento y su clasificación por resistencia a la compresión, alabeo y variación dimensional. Tipología de las unidades de albañilería Según Gallegos & Casabonne (2005), la tipología de las unidades de albañilería se realiza en base al área neta, medida en proporción a la superficie bruta de la cara de asiento, y en las características de los alveolos. En la tipología no interviene el tamaño de la unidad ni la materia prima con la que ésta se elabora. Es decir, para el mismo tipo de material puede haber ladrillos o bloques. Los tipos de unidades de albañilería son: 22 a) Unidades de albañilería sólidas (o macizas) Según la norma E.070 (2006), es la unidad de albañilería cuya sección transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento, tiene un área igual o mayor que el 70% del área bruta en el mismo plano. Es decir, la presencia de perforaciones no debe superar el 30% del área de la sección bruta. En la figura 7(a) se muestran las unidades de albañilería sólida. El límite del 30% no es un valor arbitrario, sino que, está ligado al comportamiento dúctil – no frágil – de las unidades en compresión y están avaladas por diversos ensayos que sitúan el límite de vacíos, desde el punto de vista estructural alrededor del 30%. Estas unidades sólidas son las únicas que muestran comportamiento razonablemente dúctil, es decir, sin fallas explosivas (Gallegos & Casabonne, 2005). b) Unidades de albañilería huecas Es la unidad de albañilería cuya sección transversal, en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento, tiene un área equivalente menor que el 70% del área bruta en el mismo plano (Norma E.070, 2006), tal como se muestra en la figura 7(b). Las unidades huecas han demostrado tener una falla muy frágil (trituración) por carga vertical y fuerza cortante cuando se les ha empleado en muros portantes confinados. Por lo tanto, se prohíbe su uso en la zona sísmica 3, a no ser que el ingeniero estructural demuestre que la estructura se comportará elásticamente (sin fisuras) ante los sismos severos (San Bartolome Ramos, 2008). Este tipo de unidades son usadas en muros de tabiquería. c) Unidades de albañilería alveolares En la norma E.070 (2006), se define a la unidad alveolar como una unidad sólida o hueca con alveolos o celdas de tamaño suficiente como para poder alojar el refuerzo vertical (ver figura 7c). Estas unidades son usadas en la construcción de muros armados. En este tipo de unidades, el área alveolar excede el 30% del área bruta, pero los alveolos tienen dimensiones tales que puedan llenarse con concreto líquido o grout de tal manera que una vez que se rellenen los alveolos el bloque de cemento se convierte en una unidad sólida. En este caso, todas las propiedades de la sección corresponden a las de la sección neta. En consecuencia, la forma y distribución de los alveolos deber ser conocida para 23 determinar el módulo resistente y el momento de inercia de la sección (Gallegos & Casabonne, 2005). d) Unidades de albañilería tubulares Conocidas también, como unidades de albañilería pandereta, son unidades con huecos paralelos a la superficie de asiento (Norma E.070, 2006). Según Gallegos y Casabonne (2005), a diferencia de las perforaciones presentes en las unidades sólidas, que son perpendiculares a la cara de asiento de la unidad, estas son paralelas a la misma. El tamaño de los huecos y la proporción del área de estos, en relación con el área bruta de la cara lateral de la unidad, varían en grandes cantidades en la producción industrial, tal como se muestra en la figura 7(d). Sus propiedades y características resistentes están determinadas y son consideradas como si la unidad fuese sólida. 7(a) 7(b) 7(c) 7(d) Figura 7: Tipos de unidades de albañilería a) unidades de albañilería sólidas, b) unidad de albañilería hueca, c) unidades de albañilería alveolar y d) unidades de albañilería tubulares. Fuente: Gallegos & Casabonne, 2005. 24 Limitaciones de aplicación estructural de los tipos de unidades de albañilería En la tabla 4, se muestra la posibilidad de aplicación de las unidades de albañilería según su tipo. Tabla 4. Limitaciones de aplicación estructural de los tipos de unidades de albañilería. Posibilidad de aplicación Tipo Muro en zona sísmica Muro en zona no sísmica Portante No portante Portante No portante Aplicable, pero Óptima para Aplicable, pero Sólida Óptima muy pesada y cargas elevadas muy costosa costosa No aplicable tal cual. Óptima si se llenan los Hueca Óptima Aplicable Óptima huecos con concreto líquido. No aplicable salvo que el área alveolar Alveolar Óptima Aplicable Óptima sea 30% o menos que el área bruta. Tubular No aplicable Óptima No aplicable Óptima Fuente: Adaptado de Gallegos, H. & Casabone, C., 2005. 25 Clasificación para fines estructurales Para efectos del diseño estructural, las unidades de albañilería tendrán las características indicadas en la tabla 5. En esta tabla se indica las propiedades clasificatorias para las unidades de albañilería para fines estructurales. Tabla 5. Clase de unidad de albañilería para fines estructurales. Clases de unidad de albañilería para fines estructurales Variación de la dimensión Resistencia (máxima en porcentaje) característica a la Alabeo compresión f´b Clase (máximo Hasta Hasta Más de mínimo en MPa en mm) (kg/cm2100 mm 150 mm 150 mm ) sobre área bruta Ladrillo I ± 8 ± 6 ± 4 10 4,9 (50) Ladrillo II ± 7 ± 6 ± 4 8 6,9 (70) Ladrillo III ± 5 ± 4 ± 3 6 9,3 (95) Ladrillo IV ± 4 ± 3 ± 2 4 12,7 (130) Ladrillo V ± 3 ± 2 ± 1 2 17,6 (180) Bloque P (1) ± 4 ± 3 ± 2 4 4,9 (50) Bloque NP (2) ± 7 ± 6 ± 4 8 2,0 (20) (1) Bloque usado en la construcción de muros portantes. (2) Bloque usado en la construcción de muros no portantes. Fuente: Norma E.070, 2006. Unidades de tierra cruda En la norma E.080 (2017) se define al adobe como una unidad de tierra cruda maciza, que puede estar mezclada con paja u arena gruesa para mejorar su resistencia y durabilidad. Unidades de tierra cruda estabilizada Se define a la unidad de tierra estabilizada como un bloque macizo de tierra sin cocer, al cual puede añadirse paja u otro material para mejorar su estabilidad frente a agentes externos. Cuando al adobe se le incorporan otros materiales (asfalto, cemento, cal, etc.) con la finalidad de mejorar sus características como la resistencia a la compresión y estabilidad ante la presencia de humedad, se le denomina adobe estabilizado (M-VCS, 2010). 26 Materia prima Según la norma E.080 (2017), de diseño y construcción con tierra reforzada, los requisitos de los materiales para la construcción con tierra reforzada son: a) Tierra: Se debe verificar que la tierra a utilizar contenga un adecuado porcentaje de arcilla, la cual se determina mediante las pruebas indicadas en la norma E.080. Asimismo, asegurarse de que el material se encuentre libre de cantidades perjudiciales de materia orgánica. b) Agua: la cantidad de agua requerida para moldear las unidades de adobe no debe pasar el 20% respecto al peso del contenido seco. Asimismo, es importante controlar la cantidad de agua que se utiliza, para evitar o disminuir las fisuras durante el secado. El agua cumplirá los siguientes requisitos: o Agua potable o agua libre de materia orgánica, sales y sólidos en suspensión o Ser limpia y libre de aceites, ácidos, álcalis, salea, materia orgánica y otras que puedan resultar perjudiciales. o El agua de mar solo puede ser utilizada con la autorización del ingeniero proyectista y del responsable de supervisión Para la fabricación del adobe se deberá utilizar la proporción adecuada que permita una trabajabilidad adecuada, las proporciones están en base a la organización del tamaño de las partículas. Ensayos en las unidades de albañilería de tierra cruda La importancia de los ensayos de laboratorio para unidades de tierra cruda, en este caso la resistencia del material de tierra a la compresión y la resistencia del material de tierra a tracción, se deben a que estas pruebas permiten conocer la calidad de fabricación del adobe. Por ejemplo, un adobe que obtenga una resistencia de 10-12 kg/cm2 o más, es considerado óptimo según la norma E.080 y de buena calidad, mientras que un adobe que obtenga menor resistencia según los parámetros de la norma, será considerado un adobe deficiente y pésimo en cuanto a su calidad. Un grupo importante de autores como Tejada, Moromi y Red Habitierra, entre otros, coinciden en que la resistencia mínima que debe alcanzar una unidad de albañilería de tierra reforzada debe rondar los valores de 1,00 y 1,20 MPa (10-12 kg/cm2) como mínimo. Para este estudio se 27 fijó el valor mínimo de resistencia a la compresión simple de 1 MPa, es decir, 10 kg/cm2 (Saroza et al., 2008). A continuación, se describen los ensayos para las unidades de adobe, de acuerdo a la norma E.080 (2017) vigente. a) Resistencia del material tierra a la compresión o Se mide en cubos de 0.1 m de arista. o La resistencia última se calcula conforme a la expresión siguiente: 𝑓𝑜 = 10.2𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚 2. o Las 4 mejores muestras de 6 deben cumplir que su promedio sea igual o mayor a la resistencia última indicada. b) Resistencia del material tierra a la tracción o La resistencia debe medirse mediante el ensayo brasileño. 𝑘𝑔𝑓 o La resistencia última es de 0.81 2. 𝑐𝑚 o Las muestras deben tener una humedad inicial de 20-25%, y secado cubierto del sol y viento de 28 días y las 4 mejores muestras de 6 deben cumplir que su promedio sea igual o mayor a la resistencia última indicada. Beneficios de la construcción con unidades de albañilería de tierra cruda Las unidades de tierra, permiten construir viviendas de bajo costo y con un menor impacto ambiental, ya que utiliza recursos accesibles y propios de la zona (M-VCS, 2010). Otro beneficio es que su uso es netamente ecológico, pues no involucra ningún proceso que pueda perjudicar de alguna manera el medio ambiente. Unidades de arcilla También llamados ladrillos de arcilla o ladrillos cerámicos, pueden ser sólidos, perforados y tubulares. El color característico de las unidades de arcilla va normalmente de amarillo al rojo debido a la característica de la materia prima, que es la arcilla (Gallegos & Casabonne, 2005). Materia prima La materia prima básica son arcillas compuestas de sílice y alúmina con cantidades variables de óxidos metálicos y otros ingredientes. La característica principal de las arcillas, como materia prima, es que, al mezclarse con agua estas deben comportarse de una manera plástica de modo que puedan ser formadas en moldes. Sus partículas deberán tener suficiente adhesión 28 para mantener la estabilidad de la unidad después del formado y ser capaces de ir fundiéndose cuando sean calentadas a temperaturas elevadas. El producto final no debe presentar agrietamientos. No se deben usar arcillas expuestas a la contaminación, ya que estas son más vulnerables a presentar eflorescencia (Gallegos & Casabonne, 2005). Consideraciones para la fabricación de unidades de albañilería de arcilla cocida a. Las unidades al ser moldeadas a presión, se les añade una cantidad no más del 10% de agua en peso, con lo que se conseguirá una consistencia seca y tiesa. En caso de fabricación por extrusión, se le agrega de 12 a 15% de agua en peso. La consecuencia es que, con el método del moldeo, estas unidades se producirán con menos vacíos, por lo tanto, más resistentes que en el método de extrusión. b. Se debe tomar en cuenta que las unidades se contraerán al secarse (entre 4 y 16% en volumen aproximadamente). c. Las unidades, para cualquier método, tienen un exceso de agua por lo que esta deberá ser removida antes del quemado. Se debe evitar el secado rápido, pues esto generará agrietamientos excesivos. En esta fase de secado en horno, a 200 °C, las unidades se contraen entre 2 y 8% en volumen. d. El quemado del ladrillo pasa por varias etapas: deshidratación, oxidación y, en algunos casos, vitrificación. La quema se efectúa con temperaturas de entre 900 y 1300 °C y su duración es de 2 y 5 días, dependiendo de la especificación del ladrillo requerido. e. El enfriamiento de las unidades debe ser controlado, pues de ocurrir con rapidez, se generaría el agrietamiento de las unidades (Gallegos & Casabonne, 2005). Propiedades Las propiedades de las unidades de albañilería de arcilla cocida son: a. Resistencia a la compresión: es la propiedad principal, donde valores altos de resistencia señalan una buena calidad para todos los fines estructurales y de exposición. Valores bajos, en cambio, señalan baja resistencia y poca durabilidad. Este valor es medido actualmente con el ensayo de compresión estándar, y está en función a la resistencia intrínseca seca, altura del testigo y su forma (Gallegos & Casabonne, 2005). Para la determinación de la resistencia a la compresión, se efectúan los ensayos de laboratorio correspondientes, de acuerdo a lo indicado en las normas NTP 399.613 y 339.604 (Norma E.070, 2006). 29 b. Resistencia a la tracción: esta propiedad es medible mediante dos ensayos usuales: el ensayo de tracción indirecta y el ensayo de tracción por flexión o de módulo de rotura (Gallegos & Casabonne, 2005). c. Variabilidad dimensional: esta propiedad es importante ya que a veces se manifiesta con mayores variaciones, y aparece la necesidad de aumentar el espesor de la junta de mortero por encima de lo estrictamente necesario por adhesión, que es de 9 a 12 mm, condicionando a una albañilería menos resistente en compresión (Gallegos & Casabonne, 2005). Para la determinación de la variación dimensional de las unidades de albañilería, se sigue el procedimiento indicado en las Normas NTP 399.613 y 399.604 (Norma E.070, 2006). d. Alabeo: según la norma E.070 (2006), el mayor alabeo (concavidad o convexidad) del ladrillo también conduce a un mayor espesor de la junta. Asimismo, puede disminuir la adherencia con el mortero al formarse vacíos en las zonas más alabeadas o incluso, pueden producir fallas por flexión en la unidad (San Bartolomé, 1994). Para la determinación del alabeo de las unidades de albañilería, se sigue el procedimiento indicado en la norma NTP 399.613 (2005). e. Succión: la succión se define como la medida de agua de la unidad de albañilería en la cara de asiento y es una de las características fundamentales para definir la relación mortero-unidad en la interface de contacto y, por lo tanto, la resistencia a tracción de la albañilería. Esta propiedad es importante debido a que, si la unidad tiene una succión alta (debido a la rápida pérdida de agua la cual es absorbida por la unidad) provoca que el mortero se deforme y endurezca, lo que impide un contacto completo e íntimo con la cara de la siguiente unidad. El resultado es entonces, una adhesión pobre e incompleta que deja uniones de baja resistencia y permeables al agua (Gallegos & Casabonne, 2005). f. Absorción: esta propiedad permite conocer la capacidad de absorción de las muestras a ser ensayadas cuando alcanzan un estado de saturación. Los ensayos de absorción se realizan de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.604 y 399.613 (Norma E.070, 2006). En el caso de unidades de arcilla, la absorción de la unidad se mide sumergiéndola en agua fría durante 24 horas y, luego, como esta inmersión no llena totalmente los poros, se mide nuevamente hirviendo la unidad en agua durante cinco horas. La relación entre estos dos valores es llamado coeficiente de saturación. El coeficiente de absorción es inversamente proporcional a la durabilidad de la unidad. El 30 coeficiente máximo para unidades de arcilla es de 30% y para las unidades de concreto es de 18% (Gallegos & Casabonne, 2005). Ensayos en las unidades de albañilería Resistencia a la compresión La norma NTP 399.613 (2005), especifica que para este ensayo se deben utilizar un mínimo de 5 especímenes. Los cuales deberán estar debidamente refrentados. Los ladrillos se ensayaran sobre su mayor dimensión (aquí la carga será aplicada en dirección de la profundidad del ladrillo)y la máquina de ensayo debe satisfacer los requerimientos habituales de práctica especificados e la norma ASTM - E4 (NTP 399.613, 2005). De acuerdo a Gallegos & Casabonne (2005), la resistencia a la compresión (fb) se determina dividiendo la carga de rotura (Pu) entre el área bruta (A) (Gallegos & Casabonne, 2005). 𝑃𝑢 𝑓𝑏 = 𝐴 Donde:  fb = Resistencia a la compresión del espécimen en MPa o kg/cm2.  Pu = Máxima carga indicada por la máquina de ensayo en N o kg.  A = Promedio del área bruta de las superficies de contacto superior e inferior del espécimen en mm2 o cm2 (NTP 399.613, 2005). Módulo de rotura Según la norma NTP 399.613 (2005), para este ensayo se utilizarán 5 especímenes secos como mínimo. Para el ensayo se apoya el espécimen en su base para aplicar la carga en dirección de la altura del espécimen. La carga debe aplicarse al centro del tramo, con una aproximación de 2 mm de dicho centro. Si el espécimen presenta cavidades o depresiones, se coloca de manera tal que estas cavidades o depresiones estén en sus caras inferiores. Los apoyos para los especímenes serán barras de acero sólido de 12,7 mm ± 10 mm de diámetro, colocadas a 13 mm ± 2 mm de cada extremo y la longitud de apoyo será por lo menos igual al ancho del espécimen. Luego, se aplica la carga sobre la superficie superior del espécimen a través de una plancha de soporte de acero de 6 mm de espesor y 40 mm de ancho y con una longitud por la menos igual al ancho del espécimen. En la figura 8, se observa un modelo ejemplo del ensayo. 31 Figura 8: Modelo de ensayo de módulo de rotura Fuente: ASTM C293, 2016 La carga de rotura se calcula y registra por unidad de ancho de cada espécimen. Por último, se registra el promedio de las cargas de rotura por unidad de ancho para todos los especímenes ensayados, considerándole como la carga de rotura del lote (NTP 399.613, 2005). Ensayo de variación dimensional La determinación de las dimensiones incluye la definición de las dimensiones promedio. El ensayo se efectúa sobre una muestra representativa (por lo menos 20 especímenes) y la precisión de la medida es al milímetro. Luego se promedian los resultados, obteniendo los valores P1, P2 y P3 (Gallegos & Casabonne, 2005). Variación en Porcentajes: 𝑃 − 𝑃𝑚á𝑥 +𝑉 = × 100 𝑃 𝑃𝑚í𝑛 − 𝑃 −𝑉 = × 100 𝑃 Donde:  P1, P2, P3 son los valores obtenidos resultantes de la medición, en medidas.  V es la variación dimensional, expresado en %. Ensayo de alabeo Para este ensayo se hace uso de una regla graduada de acero con divisiones desde un extremo de 1 mm, o alternativamente una cuña de medición de 60 mm de longitud por 12,5 mm de espesor en un extremo que va reduciéndose hasta llegar a cero en el otro extremo. Para este ensayo se utilizarán un mínimo de 10 especímenes. La Norma NTP 399.613 (2005), especifica la forma de medición según cada caso, ya sea convexo o cóncavo. 32 En la figura 9, se observa el instrumento de medición para realizar el ensayo de alabeo. Figura 9: Cuña de medición para el ensayo de alabeo Fuente: NTP 399.613, 2005. Ensayo de succión En la norma NTP 399.613 (2005) también se le denomina como periodo inicial de absorción. Para realizar el ensayo los especímenes se dejan secar al horno o en un ambiente aireado según se especifique. Se mide la longitud y el ancho de la superficie del espécimen de prueba con una aproximación de 1,27 mm, para unidades rectangulares. Seguidamente se pesa el espécimen con una aproximación de 0,5 g y se ajusta la posición de la bandeja de la prueba, de manera que, el fondo este nivelado, lo que se comprueba con nivel de burbuja y se fija el ladrillo referencial saturado encima de los soportes. Luego, se agrega agua hasta que el nivel sea de 3 mm ± 0,25 mm sobre los soportes. Después de sumergirse durante 1min ± 1s y secar superficialmente el ladrillo como se especifica en la norma se procede a pesarlo (NTP 399.613, 2005). El coeficiente de succión se calcula como sigue: Diferencia de pesos corregida, sobre la base de 200 cm2: 𝑋 = 200𝑊/𝐿𝐵 Donde:  X = Diferencia de pesos corregida, sobre la base de 200 cm2.  W = Diferencia de pesos del espécimen (g).  L = Longitud del espécimen (cm).  B = Ancho del espécimen (cm). Los resultados se aproximarán de la manera siguiente: 0,1g/200cm2–min (NTP 399.613, 2005). 33 Ensayo de absorción Sumersión de 5 y 24 horas Para este ensayo, se usarán como mínimo 5 especímenes. Estos especímenes deberán estar secos según indica la NTP 399.613 (2005) en sus apartados 6.1.1 y 6.1.2. Posteriormente se procede a saturarlos; se sumerge al espécimen en agua limpia a temperaturas entre 15,5 °C a 30 °C por el tiempo especificado. Se retira el espécimen, se limpia el agua superficial con un paño y pesar el espécimen. Pesar todos los especímenes dentro de los 5 minutos siguientes luego de ser retirados del agua. 100 × (𝑊𝑠−𝑊𝑑) 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛% = 𝑊𝑑 Donde:  Wd = Peso seco del espécimen.  Ws = Peso del espécimen saturado, después de la sumersión en agua fría. Se calcula el promedio de absorción de todos los especímenes ensayados, con aproximación a 0,1% (NTP 399.613, 2005). Ensayo en caliente de 1, 2 y 5 horas Se utilizan los especímenes utilizados en la prueba de 5 y 24 horas de sumersión en agua fría, y se utilizarán en el estado de saturación que tengan luego de esa prueba. Sumergir el espécimen en agua limpia a temperatura entre 15 °C a 30 °C, de tal manera que el agua circule libremente en todo el espécimen. Calentar hasta el punto de ebullición en una hora, hervir por el tiempo especificado y luego dejar enfriar a una temperatura entre 16 °C a 30 °C. Secar el espécimen, limpiar el agua superficial y pesar el espécimen. Pesar todos los especímenes antes de 5 minutos después de retirarlos del agua (NTP 399.613, 2005). Ensayo en caliente de 1, 2 y 5 horas: 100 × (𝑊𝑏 − 𝑊𝑑) 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛% = 𝑊𝑑 Donde:  Wd = Peso seco del espécimen.  Wb = Peso del espécimen saturado, después de la sumersión en agua caliente. 34 Se calcula el promedio de absorción de todos los especímenes ensayados, con aproximación a 0,1% (NTP 399.613, 2005). Coeficiente de saturación 𝑊2𝑠 −𝑊𝑑 𝐶𝑜𝑒𝑓. 𝑑𝑒 𝑆𝑎𝑡. = 𝑊5 𝑏 −𝑊𝑑 Donde:  W d = peso seco del espécimen.  W 2s = peso del espécimen saturado, después de 24 horas de sumersión en agua fría.  W 5b = peso del espécimen saturado después de 5 horas de sumersión en agua caliente. Se calcula el promedio de absorción de todos los especímenes ensayados, con aproximación a 0,1% (NTP 399.613, 2005). Elaboración de las unidades de albañilería La fabricación de las unidades de albañilería se divide en 5 fases, identificación, preparación, mezclado, prensado y secado. La identificación se basa en encontrar zonas donde sea adecuado la producción de las unidades de albañilería, aportando una maquinaria móvil para su elaboración y utilizando la tierra local, realizando una identificación de sus propiedades físico-químicas del suelo. La preparación se trata de obtener un grano de tamaño adecuado, los cuales faciliten una adecuada trabajabilidad al momento de mezclar y un prensado. El suelo es mezclado con los aditivos en un estado seco, el agua debe ser añadida luego de haber realizado un mezclado correcto de los componentes de las unidades de albañilería. El secado se debe realizar de manera controlada, seguido de un curado, donde se incorpora estabilizantes de suelos, evitando un secado brusco o rápido y por consiguiente fisuras de retracción en las unidades de albañilería. (Sáinz Guerra & Jové Sandoval, 2010) 2.3. Hipótesis 2.3.1. Hipótesis general Las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos de San Sebastián y Santiago, estabilizadas con sistema CONSOLID, cumplirán con los requerimientos establecidos en las normas E.070 y E.080. 35 2.3.2. Sub hipótesis o Hipótesis N°1. – El porcentaje de humedad óptima que permita la elaboración y manipuleo de las unidades de albañilería de tierra cruda de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco, se encontrara entre los límites plástico y líquido característico de cada suelo. o Hipótesis N°2. – La dosificación óptima de aditivo C-444 que mejorará la propiedad de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos de San Sebastián y Santiago, está en el rango de 1.4 l/m3 a 5.50 l/m3. o Hipótesis N°3. – La dosificación óptima de aditivo SOLIDRY que mejorará la propiedad de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos de San Sebastián y Santiago, está en el rango de 10 kg/m3 a 50 kg/m3. o Hipótesis N°4. – Las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con las dosificaciones óptimas del sistema CONSOLID, serán mejores en contraste a las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda no estabilizadas, fabricadas con tierra de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco, para ambos casos. 2.4. Definición de variables 2.4.1. Variables de estudio o Dosificación de aditivo C-444: Componente aglomerante irreversible de las partículas finas. Indicador: Relación de litro por metro cúbico de tierra a utilizar (l/m3). o Dosificación de aditivo SOLIDRY: Componente de protección contra el agua (impermeabilizante). Indicador: Relación de peso por metro cúbico de tierra a utilizar (kg/m3). o Propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con las dosificaciones óptimas de los aditivos del sistema CONSOLID: Son las características físicas y mecánicas que obtendrán las unidades de albañilería de tierra cruda al ser estabilizadas con sistema CONSOLID en el estado en el que se obtengan tras su fabricación a los 28 días. Indicadores: Variación dimensional (%), alabeo (mm), absorción (%), succión (gr/200cm2-min), coeficiente de saturación (%), resistencia a la compresión (kg/cm2) y módulo de rotura (kg/cm2). 36 2.4.2. Cuadro de operacionalización de variables "Evaluación de la variación de propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018" TIPO VARIABLES DESCRIPCIÓN NIVEL INDICADOR UNIDADES INSTRUMENTOS METODOLÓGICOS FUENTES Para 1.40 lt por m3 de mezcla en adición de Consolid 444 Para 2.75 lt por m3 de mezcla en Componente aglomerante irreversible adición de Consolid 444 Relación de litro por metro Dosificación de aditivo C-444 lt/m3 de las partículas finas Para 4.20 lt por m3 de mezcla en cúbico de tierra a utilizar adición de Consolid 444 Para 5.6 lt por m3 de mezcla en Manual del Sistema Consolid Manual de datos técnicos del sistema adición de Consolid 444 Fichas de observación de los instrumentos CONSOLID Para 10 kg por m3 de mezcla en adición de Solidry Componente de protección contra el Para 30 kg por m3 de mezcla en Relación de peso por metro Dosificación de aditivo SOLIDRY kg/m3 agua (impermeabilizante) adición de Solidry cúbico de tierra a utilizar Para 50 kg por m3 de mezcla en adición de Solidry Son las características físicas y Variación dimensional % Caracterización de las unidades de Norma técnica peruana 399.613 (Métodos mecánicas que obtendrán las unidades Alabeo mm Norma Técnica Peruana Propiedades físico-mecánicas de las albañilería de tierra cruda de muestreo y ensayo de ladrillos de arcilla de albañilería de tierra cruda Absorción % (NTP 399.613) unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con sistema usados en albañilería) estabilizadas con sistema CONSOLID Succión gr/200cm2/min Reglamento Nacional de Edificaciones estabilizadas con sistema CONSOLID CONSOLID de acuerdo a sus Hojas de calculo de los ensayos en en el estado en el que se obtengan tras Resistencia a la compresión kg/cm2 (E.070) propiedades físicas y mecánicas laboratorio. su fabricación Módulo de rotura kg/cm2 VARIABLES DE ESTUDIO 37 Capítulo III: Metodología 3.1. Metodología de la investigación 3.1.1. Enfoque de la investigación La presente tesis de investigación tiene un enfoque cuantitativo, ya que se realizarán diferentes ensayos estandarizados por las diferentes normativas peruanas para evaluar las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra estabilizadas con sistema CONSOLID, donde se utilizará la recolección datos que permita probar tanto la hipótesis general como las hipótesis específicas, en base a una medición numérica y análisis estadístico. La finalidad es establecer pautas de comportamiento y probar diferentes teorías de manera objetiva. Otra de las características que determinan el enfoque a la investigación como cuantitativa es que, durante el proceso, los fenómenos que se observan o se miden no serán afectados por los investigadores. Al no ser afectados, el proceso de la investigación y estudios efectuados serán procesos replicables por cualquier otro investigador (Sampieri et al., 2016). 3.1.2. Nivel o alcance de la investigación El alcance de la presente investigación es de carácter descriptivo debido a que consiste en describir fenómenos, y detallar como se manifiestan de manera natural. Se busca especificar las propiedades físico-mecánicas y características de las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con sistema CONSOLID, las cuales serán sometidas a una evaluación y análisis. Posteriormente se describen tendencias de nuestra población o muestra (Sampieri et al., 2016). 3.1.3. Método de la investigación El método usado para la investigación es de carácter hipotético-deductivo, o también conocido como contrastación de hipótesis. La investigación trata de establecer la verdad o falsedad de las hipótesis, las cuales no pueden ser comprobadas directamente siendo necesario un proceso de estudio y ensayos para demostrarlos a partir de la verdad o falsedad de las consecuencias observacionales (Behar Rivero, 2008). 3.2. Diseño de la investigación Según Sampieri et al. (2016), el diseño de la investigación es el plan o estrategia que se desarrolla para la obtención de información requerida en la investigación para poder responder al planteamiento. 38 3.2.1. Diseño metodológico El diseño de la presente investigación es de carácter experimental, pues está se refiere a “elegir o realizar una acción” y posteriormente observar las consecuencias. En el caso de la investigación, se fabricarán unidades de albañilería de tierra cruda comprimidas manualmente y se observarán cuáles son las consecuencias en las propiedades físico-mecánicas de las mismas tras ser estabilizadas con el sistema CONSOLID mediante los ensayos mencionados. Es decir, los investigadores manipularán intencionalmente, en más de dos grados (es decir distintas dosificaciones), los aditivos C-444 y SOLIDRY del sistema CONSOLID, para analizar las consecuencias en las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas, dentro de una situación de control para los investigadores (Sampieriet al., 2016). 3.2.2. Diseño de Ingeniería INICIO Extracción de material (suelo) de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco Granulometría Límites de Atterberg Ensayo de Proctor C.B.R. ¿Se determinó la humedad óptima que permita la elaboración de las unidades de albañilería de tierra? SI NO DOSIFICACIÓN Replanteo de método para hallar la DE ADITIVO C- humedad óptima que permita la 444 elaboración de unidades de albañilería de tierra 0 l/m3 1.38 l/m3 2.75 l/m3 4.15 l/m3 5.50 l/m3  Elaboración  Curado  Secado 39 Ensayo de las unidades de albañilería de tierra estabilizadas con aditivo C-444 a compresión Análisis de resultados NO ¿Se determinó la dosificación de aditivo C-444 con la que se obtuvo un adecuado comportamiento a los ensayos de compresión a los 7, 21 y 28 días? SI Dosificación de aditivo SOLIDRY 10 kg/m3 30 kg/m3 50 kg/m3  Elaboración  Curado  Secado Ensayo de las unidades de albañilería de tierra estabilizadas con dosificación óptima de aditivo C-444 y aditivo SOLIDRY a compresión Análisis de resultados NO ¿Se determino la dosificación de aditivo SOLIDRY con la que se obtuvo un adecuado comportamiento a los ensayos de compresión a los 7, 21 y 28 días? SI Elaboración de unidades de albañilería de tierra estabilizadas con las dosificaciones óptimas de aditivo C-444 y SOLIDRY Ensayo de las unidades de albañilería Descripción de las propiedades físico-mecánicas Comparación con otras unidades de albañilería Discusión, conclusiones y recomendaciones FIN 40 3.3. Población y muestra 3.3.1. Población 3.3.1.1. Descripción de la población La teoría de Sampieri et al. (2016) indica que la población es un conjunto de todos los sucesos, en este caso, las unidades de albañilería que concuerdan con una serie de especificaciones o características (dimensiones, materia prima, etc.). En la presente tesis de investigación, la población son todas las unidades de albañilería que han sido elaboradas con la tierra de las zonas de Wimpillay (distrito de San Sebastián) y Huancaro (distrito de Huancaro), de la ciudad de Cusco. 3.3.1.2. Cuantificación de la población Se realizó un total de 344 unidades de albañilería con la tierra de la zona de Wimpillay (distrito de San Sebastián) y 317 unidades de albañilería con la tierra de la zona de Huancaro (distrito de Santiago), de la ciudad de Cusco. Estas unidades se usaron para determinar el contenido de humedad óptimo, la dosificación óptima de aditivo C-444 (componente líquido), la dosificación óptima de aditivo SOLIDRY (componente sólido en polvo), y las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra estabilizadas con las dosificaciones óptimas de aditivo del sistema CONSOLID. 3.3.2. Muestra 3.3.2.1. Descripción de la muestra La muestra, en esencia, es un subconjunto de la población (Sampieri et al., 2016). Para el presente caso, la muestra reúne las mismas características que se especifican en el conjunto mayor. Las muestras son, por consiguiente, las unidades de albañilería elaboradas con la tierra de las zonas de Wimpillay (distrito de San Sebastián) y Huancaro (distrito de Santiago) de la ciudad de Cusco. 3.3.2.2. Cuantificación de la muestra El tamaño de la muestra es de 344 unidades de albañilería de tierra de la zona de Wimpillay del distrito de San Sebastián y 317 unidades de albañilería de tierra de la zona de Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco, estabilizadas con sistema CONSOLID. 41 En la tabla 6, se indica el número de unidades elaboradas para cada ensayo. Tabla 6: Cuantificación de las muestras. Cuantificación de muestras Suelo Ensayo Santiago San Sebastián Humedad vs Densidad 12 12 Humedad vs Resistencia 9 9 Resistencia a la compresión con aditivo C-444 80 89 Resistencia a la compresión con aditivo SOLIDRY 48 58 Estabilizado No estabilizado Estabilizado No estabilizado Ensayo de determinación del peso (NTP 399.613) 20 20 20 20 Ensayo de determinación del alabeo (NTP 399.613) 22 20 20 22 Ensayo de absorción (NTP 399.613) 5 5 5 5 Ensayo de succión (NTP 399.613) 5 5 6 6 Ensayo de variación dimensional (NTP 399.613) 20 20 20 22 Ensayo de resistencia a la compresión (NTP 399.613) 8 7 7 7 Ensayo de módulo de rotura (NTP 399.613) 6 5 7 9 Total 317 Total 344 3.3.2.3. Método de muestreo El método de muestreo en la presente tesis de investigación es no probabilístico. Al ser la cantidad de muestras igual al de la población podemos afirmar que estas no fueron escogidas usando métodos probabilísticos, por consiguiente se evaluó el total de muestras, dando así a una investigación con muestreo dirigido (Sampieri, Collado, & Lucio, 2016). 3.3.2.4. Criterios de evaluación de muestra Los criterios de evaluación son los principios, normas o ideas de valoración en relación a los cuales se emite un juicio valorativo sobre el objeto evaluado (García Sanchez, 2010). Los criterios con los que se evaluaron las muestras, definidas como unidades de albañilería de tierra de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco, estabilizadas con sistema CONSOLID, son las siguientes: o De acuerdo a la norma NTP 399.613 del año 2005:  Ensayo de determinación del peso: Se ensayarán 05 especímenes como mínimo, enteros y secos. Los especímenes deben mostrar un incremento o pérdida no mayor al 0.2% en dos pesadas sucesivas en un intervalo de 2 horas y se ensayaran 05 especímenes como mínimo). Se utilizó una balanza con capacidad no menor de 3000 g y una aproximación de 0.5 g. La determinación del peso e informe se hicieron de acuerdo al apartado 6.1.3. de la NTP 399.613. 42  Ensayo de módulo de rotura: Se ensayarán 05 especímenes enteros completamente secas de acuerdo a la sección 6.1.1. y se hizo el cálculo de acuerdo al apartado 7.3.1. de la NTP 399.613.  Ensayo a la compresión: Se ensayarán 05 unidades secas de acuerdo a la sección 6.1.1. de la NTP 399.613, de ancho y altura equivalentes a las de la unidad original y longitud igual a media unidad ± 25 mm. Se realizó el ensayo con una máquina que cumpla con los requerimientos habituales de la norma ASTM E4. El cálculo e informe se hicieron de acuerdo al apartado 8.4. de la norma mencionada.  Ensayo de absorción: Se ensayan como mínimo 05 unidades, según los requerimientos indicados en la sección 8.1.1. y el cálculo e informe se realizaron de acuerdo al apartado 9.3.2. de la NTP 399.613.  Ensayo de succión: Se ensayarán 05 especímenes enteros de acuerdo a los requerimientos en el apartado 8.1.4. de la NTP 399.613. Se utilizó una balanza, horno de secado. El cálculo e informe se hizo de acuerdo al apartado 11.4. de la norma mencionada.  Ensayo de variación dimensional: Se ensayarán como mínimo 10 especímenes enteras y secas, que entren en un rango de color y tamaño normal.  Ensayo de alabeo: Se ensayarán como mínimo 10 especímenes seleccionados para determinar el alabeo. 3.3.3. Criterios de inclusión Los criterios de inclusión son las características que deben tener los posibles participantes, en este caso las muestras, para considerar su participación en los diferentes ensayos que sean pertinentes en la investigación. Los criterios serán los siguientes:  Unidades de albañilería elaboradas con los suelos de la zona de Wimpillay, del distrito de San Sebastián, y de la zona de Huancaro, del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco.  Las unidades tendrán dimensiones de largo de 25 ± 2 cm, ancho de 12.5 ± 2 cm, con una altura variable entre 9 ± 2 cm. 43 3.4. Instrumentos 3.4.1. Instrumentos metodológicos o instrumentos de recolección de datos instrumentos de ingeniería 3.4.1.1. Ensayo de granulometría Tabla 7: Hoja de recolección de datos para el ensayo de granulometría UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Análisis granulometrico por tamizado Basado en la notma MTC E107 (2000) y ASTM D 422 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: 1er Arena lavada Peso Inicial c. bandeja: Peso: gr Bandeja: gr Diametro Peso Malla de la Malla Retenido 1" 25.4 3/4" 19.05 1/4" 6.35 N°4 4.75 N°8 2.36 N°16 1.18 N°30 0.6 N°50 0.3 N°100 0.15 N°200 0.075 Cazuela TOTAL 44 3.4.1.2. Ensayo de límite líquido y límite plástico Tabla 8: Hoja de recolección de datos para el ensayo de límites de Atterberg UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Límite Líquido y Límite Plástico Basado en la norma MTC E 110, E 111 (2000) y ASTM D 423, 424 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Descripción Límite Líquido Límite Plástico Numero del contenedor Codigo del contenedor Peso del contenedor (gr) Peso del contenedor más la Muestra Peso del contenedor mas la muestra Número de golpes 3.4.1.3. Ensayo de Proctor Tabla 9: Hoja de recolección de datos para el ensayo de Proctor UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo compactación de suelo en laboratorio utilizando una energía modificada (56 000 pie-lb/pie3) En base a la norma MTC E 115 (2000) y ASTM 1557 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Descripción : Metodo : Número de capas : Número de golpes : Diametro del molde: Altura del molde: n°de ensayo Número de prueba 1 2 3 4 Peso del suelo más el molde gr Peso del molde gr Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr Peso del suelo seco más el contenedor gr Peso del contenedor gr 45 3.4.1.4. Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería Tabla 10: Hoja de recolección de datos para el ensayo de determinación de humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Lugar: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Fecha: Descripción : Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería. PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 Peso del suelo humedo compactado gr Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr Peso del suelo seco más el contenedor gr Peso del contenedor gr Datos de las unidades Volumen molde : cm3 Molde: 1 2 3 4 glb Ancho: cm Largo: cm Alto: cm Volumen a restar: cm3 3.4.1.5. Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería Tabla 11: Hoja de recolección de datos para el ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería. Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: a l A h W C C+SH C+SS ID cm cm cm2 cm kgf g g g U1 U2 U3 U4 U5 46 3.4.1.6. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C - 444 Tabla 12: Hoja de recolección de datos para el ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C - 444 UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C-444 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Indicada Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Ancho: cm Largo: cm Área bruta: cm2 ch a Fe 7 días 21 días 28 días F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. ID ID ID kgf kgf g g g kgf kgf g g g kgf kgf g g g 3.4.1.7. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 Tabla 13: Hoja de recolección de datos para el ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Indicada Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago Ancho: cm Dosificación de aditivo C-444: Largo: cm Área bruta: cm2 hac Fe 7 días 21 días 28 días F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. ID ID ID kgf kgf g g g kgf kgf g g g kgf kgf g g g Dosif. Dosif. 47 3.4.1.8. Ensayo de determinación del peso Tabla 14: Hoja de recolección de datos para el ensayo de determinación del peso UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Determinación del peso de las unidades de albañilería (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Descripción: ID Peso Unidad g 3.4.1.9. Ensayo de alabeo Tabla 15: Hoja de recolección de datos para el ensayo de alabeo UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de alabeo (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Descripción: ID Cara A Cara B Unidad Concavo Convexo Concavo Convexo 48 3.4.1.10. Ensayo de absorción Tabla 16: Hoja de recolección de datos para el ensayo de absorción UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de absorción (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Descripción: ID Wd Ws Absorción Unidad g g % 3.4.1.11. Ensayo de succión Tabla 17: Hoja de recolección de datos para el ensayo de succión UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de succión (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: ID Wd Ws W L B Unidad g g g cm cm 49 3.4.1.12. Ensayo de variación dimensional Tabla 18: Hoja de recolección de datos para el ensayo de variación dimensional UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de la variación de propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, respecto a unidades de albañilería de arcilla cocida y de tierra cruda estabilizadas con paja, CUSCO 2018 Ensayo de variación dimensional (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Descripción: ID Largo (mm) Ancho (mm) Altura (mm) L1 L2 L3 L4 LO A1 A2 A3 A4 AO H1 H2 H3 H4 HO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.4.1.13. Ensayo de resistencia a la compresión Tabla 19: Hoja de recolección de datos para el ensayo de resistencia a la compresión UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Resistencia a la compresión (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Descripción Cara superior Cara inferior ID W Largo Ancho Largo Ancho Unidad cm cm cm cm kgf 50 3.4.1.14. Ensayo de módulo de rotura Tabla 20: Hoja de recolección de datos para el ensayo de módulo de rotura UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Módulo de rotura (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Descripción: ID b d l x W Unidad cm cm cm cm kg 3.5. Procedimientos de recolección de datos 3.5.1. Extracción de material Para la extracción del material se hizo uso de un camión canter de 3 m3 de capacidad, palas y picos, tal como se muestra en la figura 10. Figura 10: Extracción de material suelo de las zonas de San Sebastián y Santiago 51 Se extrajo el material que se encontraba 30 cm por debajo del nivel del suelo para evitar la recolección de suelo orgánico que pueda perjudicar los ensayos. Este material fue extraído tal cual se encontró, es decir, no fue seleccionado. Para propósitos de elaboración de las unidades se tamizó el material por la malla ¼”. 3.5.2. Ensayo de granulometría a) Equipos utilizados en la prueba: o Balanza, de precisión a 0.01 gr. o Martillo de goma. o Tamices que cumpla con la NTP 350.001. o Cuchara de metal. o Brocha. b) Procedimiento: 1) Se extendió y dejó orear la muestra para que esta pierda humedad y mediante un combo de goma, se desmenuza los terrones, tal como se muestra en la figura 11. Figura 11: Proceso de desmenuzamiento de terrones de tierra para análisis granulométrico 2) Se lavó la muestra mediante la malla N°200 con agua potable y se realizó este proceso hasta que el agua que pasa por el tamiz mantenga su transparencia. 3) Se vertió y dejó sedimentar el material en un recipiente. Se vertió el agua sobrante y se llevó al horno por 24 horas a una temperatura constante de 110 ± 5 °C. 4) Se tamizó la muestra seca libre de finos por una serie de tamices. 52 5) Se procedió registrar el suelo retenido en cada tamiz con una balanza de precisión de 0.01 g, tal como se muestra en la figura 12. Figura 12: Pesado del material retenido en el ensayo de granulometría c) Toma de datos: Tabla 21: Ensayo de granulometría – Suelo Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Análisis granulometrico por tamizado Basado en la notma MTC E107 (2000) y ASTM D 422 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 22/01/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descrripción: Santiago Granulometría Peso Inicial c. 543.7 Peso: 364.7 gr bandeja: Bandeja: 179 gr Peso Malla Retenido 25.4 1" 0.0 19.05 3/4" 10.7 6.35 1/4" 4.1 4.75 N°4 3.4 2.36 N°8 7.8 1.18 N°16 1.6 0.6 N°30 19.2 0.3 N°50 11.4 0.15 N°100 45.8 0.075 N°200 37.5 Cazuela 222.1 TOTAL 363.6 53 Tabla 22: Ensayo de granulometría – Suelo San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Análisis granulometrico por tamizado Basado en la notma MTC E107 (2000) y ASTM D 422 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha:22/01/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: San Sebastián Granulometría Peso Inicial c. 772.4 Peso: 593.4 gr bandeja: Bandeja: 179 gr Peso Malla Retenido 25.4 1" 0.0 19.05 3/4" 11.3 6.35 1/4" 0.0 4.75 N°4 2.2 2.36 N°8 3.5 1.18 N°16 0.7 0.6 N°30 8.8 0.3 N°50 5.4 0.15 N°100 25.5 0.075 N°200 35.6 Cazuela 500.2 TOTAL 593.2 3.5.3. Ensayo de límite líquido a) Equipos utilizados en la prueba: o Cuchara de Casagrande. o Acanalador. o Balanza con sensibilidad de 0.01 gr. o Estufa. o Cápsulas. o Horno de secado. b) Procedimiento: 1) Se extendió y dejó orear la muestra para que esta pierda humedad y mediante un combo de goma, se desmenuza los terrones. 54 2) Se tamizó el material por el tamiz N° 40 tomándose aproximadamente entre 150 a 200 gr de material, tal como se muestra en la figura 13. Figura 13: Material tamizado por la malla N° 40 3) Se colocó la muestra sobre una vasija de porcelana, y se le añadió aguo (15 a 20 ml), se amasó la muestra hasta lograr que este sea uniforme. 4) Se colocó una porción de la muestra sobre la cazuela sobre el sitio en que esta reposa en la base y comprimiéndola hacia abajo, extiendo el suelo hasta obtener la posición mostrada en la figura 14. Figura 14: Muestra antes y después del ensayo de límites de consistencia Fuente: MTC, 2000. 5) Se elevó y golpeó la taza de bronce girando la manija, hasta cerrar la ranura a lo largo de aproximadamente 13 mm o 0.5”. Al cerrarse la ranura se registró el número de golpes que fueron requeridos para cerrarla. 6) Se extrajo una tajada de suelo, que incluyó la parte que hizo contacto, y se colocó en una cápsula. Se registró su peso y fue llevada al horno. Ver figura 15(a) y 15(b). 55 7) Dicho proceso se repitió un total de 3 veces, para cada suelo, para diferente número de golpes y humedades. 15(a) 15(b) Figura 15: Ensayo de límites de consistencia a) Extracción de material de la cuchara de Casagrande y b) Material extraído de la cuchara de Casagrande colocado en cápsulas. c) Toma de datos: Tabla 23: Ensayo de límite líquido – Suelo Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Límite Líquido Basado en la norma MTC E 110 y ASTM D 423 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 24/01/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Santiago Descripción Límite Líquido Numero del contenedor s 2 3 Codigo del contenedor MLL 1 MLL 2 MLL 3 Peso del contenedor (gr) 16.57 16.39 16.83 Peso del contenedor más la Muestra 28.24 27.73 31.29 Peso del contenedor mas la muestra 25.9 25.42 28.19 Número de golpes 29 24 20 56 Tabla 24: Ensayo de límite líquido – Suelo San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Límite Líquido Basado en la norma MTC E 110 (2000) y ASTM D 423 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 24/01/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: San Sebastián Descripción Límite Líquuido Numero del contenedor 1 2 3 Codigo del contenedor MLL 1 MLL 2 MLL 3 Peso del contenedor (gr) 16.6 16.71 16.05 Peso del contenedor más la Muestra 28.33 30.57 27.53 Peso del contenedor mas la muestra 25.26 26.9 24.47 Número de golpes 28 23 19 3.5.4. Ensayo de límites plástico a) Equipos utilizados en la prueba: o Tamiz N°40 o Vidrio grueso esmerilado o Balanza, con aproximación a 0.01 g. o Horno b) Procedimiento: 1) Se toma 20 g de la muestra preparada para el límite líquido se amasa con agua, formando una esfera con la masa de suelo, tal como se muestra en la figura 16. Figura 16: Muestra para ensayo de límite plástico 57 2) Se moldea la muestra formando un elipsoide y luego se rueda con los dedos sobre el vidrio esmerilado, hasta que se desmorone en un diámetro aproximado de 1/8” 3) A continuación, se procede a pesar la muestra húmeda, después es trasladada al horno, para que de esta forma se calcule el contenido de humedad, tal como se muestra en la figura 17. Figura 17: Muestra de ensayo de límite plástico siendo pesado antes de ser llevado a horno c) Toma de datos: Tabla 25: Ensayo de límite plástico – Suelo Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de la variación de propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, CUSCO 2018 Límite Plástico Basado en la norma MTC E 111 (2000) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 24/01/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Santiago Descripción Límite Plástico Numero del contenedor 1 2 3 Codigo del contenedor MLP 1 MLP 2 MLP 3 Peso del contenedor (gr) 9.22 8.66 8.76 Peso del contenedor más la Muestra 12.49 11.11 12.56 Peso del contenedor mas la muestra 12.1 10.83 12.01 58 Tabla 26: Ensayo de límite Plástico – Suelo San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Límite Plástico Basado en la norma MTC E 111 (2000) y ASTM D 424 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha:24/01/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: San Sebastián Descripción Límite Plástico Numero del contenedor 1 2 3 Codigo del contenedor MLP 1 MLP 2 MLP 3 Peso del contenedor (gr) 8.9 8.76 8.45 Peso del contenedor más la Muestra 10.52 10.6 11.82 Peso del contenedor mas la muestra 10.28 10.38 11.38 3.5.5. Ensayo de Proctor Modificado a) Equipos utilizados en la prueba: o Molde de 4 pulgadas. o Pisón o martillo manual de 44.5N. o Balanza. o Horno. o Tamices ¾”, 3/8” y N° 4. o Regla. b) Procedimiento: 1) En base a la granulometría realizada, se escogió el método a usar para la prueba. 2) Se extendió y dejó orear la muestra, para que esta pierda humedad y haciendo uso del combo de goma, se desmenuzaron los terrones de tierra. Se tamizó la muestra a través del tamiz N° 4 y se determinó su contenido de humedad, tal como se aprecia en la figura 18. 59 Figura 18: Tamizado de material para ensayo de Proctor 3) Se preparó la muestra de 2.3 kg y se añadió agua hasta lograr un contenido de humedad lo más cercano al óptimo.* 4) Se separó la muestra en 5 porciones equivalentes, y se colocó cada porción en el molde, compactándolo así a 25 golpes por cada capa, tal como se muestra en la figura 19(a) 5) Se enrasó el material con ayuda de un enrazador, se pesó dicho molde con la muestra enrazada, como se muestra en la figura 19(b). Luego, se extrajo muestras de la parte superior e inferior del molde, estas se colocaron en capsulas, se registró sus pesos y luego fueron llevadas al horno para poder hallar su contenido de humedad. 6) Se repitió el proceso 4 veces con diferentes contenidos de humedad que varían entre ± 3%. 19(a) 19(b) Figura 19: Ensayo de Proctor a) Proceso de compactado a 25 golpes en 5 capas y b) Registro de pesos de las muestras de Proctor. 60 c) Toma de datos: Tabla 27: Ensayo de Proctor – Suelo Santiago (primer ensayo) UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo compactación de suelo en laboratorio utilizando una energía modificada (56 000 pie-lb/pie3) En base a la norma MTC E 115 (2000) y ASTM 1557 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 15/03/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción : Muestra de Santiago Metodo : "A" Número de capas : 5 Número de golpes : 25 Diametro del molde: 10.1 cm Altura del molde: 11.7 cm Número de ensayo: 1 Número de prueba 1 2 3 4 Peso del suelo más el molde gr 3884 3983 3946 3845 Peso del molde gr 1948 1948 1944 1948 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 60.92 67.91 60.09 64.04 59.68 57.63 55.71 53.92 Peso del suelo seco más el contenedor gr 58.89 65.23 57.38 61.02 56.47 54.86 52.87 51.47 Peso del contenedor gr 36.79 36.8 36.17 36.89 36.53 36.8 36.74 37.01 Tabla 28: Ensayo de Proctor – Suelo Santiago (segundo ensayo) UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo compactación de suelo en laboratorio utilizando una energía modificada (56 000 pie-lb/pie3) En base a la norma MTC E 115 (2000) y ASTM 1557 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 15/03/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción : Muestra de Santiago Metodo : "A" Número de capas : 5 Número de golpes : 25 Diametro del molde: 10.1 cm Altura del molde: 11.7 cm Número de ensayo: 2 Número de prueba 1 2 3 4 Peso del suelo más el molde gr 3844 3934 3898 3875.0 Peso del molde gr 1944 1944 1944 1944 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 28.13 29.42 64.68 67.58 71.18 65.8 68.2 67.5 Peso del suelo seco más el contenedor gr 27.13 28.26 61.55 64.25 66.68 61.99 63.45 62.84 Peso del contenedor gr 15.85 15.72 36.7 36.23 37.08 37.07 36.8 36.5 61 Tabla 29: Ensayo de Proctor – Suelo Santiago (tercer ensayo) UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo compactación de suelo en laboratorio utilizando una energía modificada (56 000 pie-lb/pie3) En base a la norma MTC E 115 (2000) y ASTM 1557 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 15/03/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción : Muestra de Santiago Metodo : "A" Número de capas : 5 Número de golpes : 25 Diametro del molde: 10.1 cm Altura del molde: 11.7 cm Número de ensayo: 3 Número de prueba 1 2 3 4 Peso del suelo más el molde gr 3863 3903 3925 3861.0 Peso del molde gr 1948 1944 1944 1948 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 47.26 46.19 52.52 64.08 55.56 59.87 51.27 45.47 Peso del suelo seco más el contenedor gr 46.43 45.42 50.93 61.12 53.4 56.82 49.11 44.08 Peso del contenedor gr 37.04 37.08 36.52 36.22 37.16 36.31 36.07 36.19 Tabla 30: Ensayo de Proctor – Suelo San Sebastián (primer ensayo) UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo compactación de suelo en laboratorio utilizando una energía modificada (56 000 pie-lb/pie3) En base a la norma MTC E 115 (2000) y ASTM 1557 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 19/03/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción : Muestra de San Sebastián Metodo : "A" Número de capas : 5 Número de golpes : 25 Diametro del molde: 10.1 cm Altura del molde: 11.7 cm Número de prueba: 1 Número de prueba 1 2 3 4 Peso del suelo más el molde gr 3633 3783 3838 3852 Peso del molde gr 1953 1953 1953 1953 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 48.72 53.35 23.50 23.13 26.03 28.33 22.69 25.30 Peso del suelo seco más el contenedor gr 47.69 51.95 22.61 22.30 24.62 26.72 21.66 23.89 Peso del contenedor gr 37.01 36.80 15.85 15.83 15.68 15.87 15.78 15.75 62 Tabla 31: Ensayo de Proctor – Suelo San Sebastián (segundo ensayo) UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo compactación de suelo en laboratorio utilizando una energía modificada (56 000 pie-lb/pie3) En base a la norma MTC E 115 (2000) y ASTM 1557 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 19/03/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción : Muestra de San Sebastián Metodo : "A" Número de capas : 5 Número de golpes : 25 Diametro del molde: 10.1 cm Altura del molde: 11.7 cm Número de ensayo: 2 Número de prueba 1 2 3 4 Peso del suelo más el molde gr 3519.0 3705.0 3788.0 3772.0 Peso del molde gr 1870.4 1870.4 1870.4 1870.4 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 43.28 38.14 44.87 39.18 41.65 46.44 34.87 39.07 Peso del suelo seco más el contenedor gr 40.81 36.03 41.53 36.64 38.41 42.61 31.96 34.55 Peso del contenedor gr 16.34 16.21 16.60 16.82 16.38 16.75 16.21 16.10 Tabla 32: Ensayo de Proctor – Suelo San Sebastián (tercer ensayo) UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo compactación de suelo en laboratorio utilizando una energía modificada (56 000 pie-lb/pie3) En base a la norma MTC E 115 (2000) y ASTM 1557 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 19/03/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción : Muestra de San Sebastián Metodo : "A" Número de capas : 5 Número de golpes : 25 Diametro del molde: 10.1 cm Altura del molde: 11.7 cm Número de ensayo: 3 Número de prueba 1 2 3 4 Peso del suelo más el molde gr 5545 5565 5695 5710 Peso del molde gr 3840 3815 3820 3810 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 32.92 40.66 44.56 42.38 36.46 39.54 60.68 56.10 Peso del suelo seco más el contenedor gr 31.90 38.36 41.46 39.34 33.24 35.56 54.24 50.46 Peso del contenedor gr 20.02 14.87 11.33 11.43 11.25 11.40 18.54 18.83 63 3.5.6. Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería a) Equipos utilizados en la prueba: o Balanza, de precisión a 0.01g. o Maquina compresora manual de un ladrillo marca FORZA. o Regla metálica. o Malla ¼”. o Bandeja de metal. o Cápsulas. o Horno. o Cocina a gas. b) Procedimiento: 1) Se tamizó el material utilizando la malla ¼” para cada suelo de las zonas respectivas. 2) Se halló el contenido de humedad natural para cada suelo. 3) Se plantearon diferentes porcentajes de humedad para la elaboración de las unidades de albañilería de tierra cruda de las zonas de Wimpillay y Huancaro. Santiago  13% a 22% San Sebastián 15% a 32% 4) Se mezcló la tierra de cada zona con el agua necesaria para llegar a las humedades planteadas por los tesistas, tal como se muestra en la figura 20. La fabricación fue inmediata al mezclado. Figura 20: Mezcla de agua con tierra de la zona de Huancaro para la elaboración de unidades de albañilería 64 5) Se elaboraron las unidades de albañilería de tierra cruda de las zonas de Wimpillay y Huancaro con los porcentajes de humedad planteados haciendo uso de la máquina compresora de ladrillos marca FORZA. Las unidades producidas presentaron desmoronamientos en los vértices, tal como se puede observar en la figura 21. Figura 21: Ladrillo resultado de la compactación con la máquina FORZA 6) Se dejo a la intemperie dichas unidades por 24 horas, luego se tomó el contenido de humedad de cada unidad para corroborar el porcentaje de agua que contenía con ayuda de cápsulas como contenedores, tal como se muestra en la figura 22, donde se encuentran las cápsulas con material tierra. Figura 22: Material suelo extraído de la unidad de albañilería para hallar su humedad natural 7) Este proceso se realizó para ambos suelos, un total de 3 veces para cada suelo, muy similar a lo que se hizo con el ensayo de Proctor para permitir conocer la humedad con la cual se trabaja mejor el suelo y con el cual obtenga una densidad adecuada y poder elaborar una unidad bien compactada. 65 c) Toma de datos: Tabla 33: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo Santiago (primer ensayo). UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Lugar: Laboratorio de suelos de la UAC Velásquez Flores, Oskar Fabricio Fecha: 23/05/2018 Descripción : Suelo de la zona de Huancaro, distrito de Santiago Ensayo para determinar la humedad óptima respec to a la densidad de las unidades de albañilería PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2688.48 2750.98 2719.73 2719.73 Peso del suelo humedo compactado gr 4650 4973 5505 5343 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 66.5 69.64 67.99 64.72 60.87 68.97 80.5 83.1 Peso del suelo seco más el contenedor gr 61.23 64.02 61.57 59.02 54.6 61.68 70.14 71.86 Peso del contenedor gr 22.23 22.45 22.69 24.49 22.51 24.25 23.97 22.04 Datos de las unidades Volumen molde : 2688.48 2750.98 2719.73 2719.73 cm3 Molde: 1 2 3 4 glb Ancho: 12.5 12.5 12.5 12.5 cm Largo: 25 25 25 25 cm Alto: 9 9.2 9.1 9.1 cm Volumen a restar: 124.02 124.02 124.02 124.02 cm3 Tabla 34: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo Santiago (segundo ensayo). UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Lugar: Laboratorio de suelos de la UAC Velásquez Flores, Oskar Fabricio Fecha: 23/05/2018 Descripción : Suelo de la zona de Huancaro, distrito de Santiago Ensayo para determinar la humedad óptima respec to a la densidad de las unidades de albañilería PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2719.73 2719.73 2688.48 2688.48 Peso del suelo humedo compactado gr 4175 4415 5220 5115 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 67.32 70.17 69.87 68.38 68.91 69.55 79.95 78.78 Peso del suelo seco más el contenedor gr 62.35 64.78 63.48 62.35 61.65 62.35 69.78 68.45 Peso del contenedor gr 24.12 23.45 23.68 24.68 23.45 24.6 23.6 21.56 Datos de las unidades Volumen molde : 2719.73 2719.73 2688.48 2688.48 cm3 Molde: 1 2 3 4 glb Ancho: 12.5 12.5 12.5 12.5 cm Largo: 25 25 25 25 cm Alto: 9.1 9.1 9 9 cm Volumen a restar: 124.02 124.02 124.02 124.02 cm3 66 Tabla 35: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo Santiago (tercer ensayo). UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Lugar: Laboratorio de suelos de la UAC Velásquez Flores, Oskar Fabricio Fecha: 23/05/2018 Descripción : Suelo de la zona de Huancaro, distrito de Santiago Ensayo para determinar la humedad óptima respec to a la densidad de las unidades de albañilería PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2719.73 2719.73 2688.48 2688.48 Peso del suelo humedo compactado gr 4215 4390 5185 5155 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 81.04 84.25 82.78 80.93 82.79 84.05 86.28 86.8 Peso del suelo seco más el contenedor gr 75.45 78.4 75.65 74.24 74.56 75.65 76.36 77.12 Peso del contenedor gr 32.54 33.54 31.25 32.35 31.25 31.45 31.33 33.21 Datos de las unidades Volumen molde : 2719.73 2719.73 2688.48 2688.48 cm3 Molde: 1 2 3 4 glb Ancho: 12.5 12.5 12.5 12.5 cm Largo: 25 25 25 25 cm Alto: 9.1 9.1 9 9 cm Volumen a restar: 124.02 124.02 124.02 124.02 cm3 Tabla 36: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo San Sebastián (primer ensayo). UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Lugar: Laboratorio de suelos de la UAC Velásquez Flores, Oskar Fabricio Fecha: 23/05/2018 Descripción : Suelo de la zona de Wimpillay, distrito de San Sebastián Ensayo para determinar la humedad óptima respect o a la densidad de las unidades de albañilería PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2750.98 2750.98 2750.98 2688.48 Peso del suelo humedo compactado gr 4810 4875 7805 4710 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 117.54 136.78 125.32 106.63 116.65 136.61 153.96 148.2 Peso del suelo seco más el contenedor gr 106.08 122.95 112.03 95.51 103.02 119.58 131.52 126.11 Peso del contenedor gr 42.92 46.42 47.36 41.31 43.17 45.83 45.43 44.95 Datos de las unidades Volumen molde : 2750.98 2750.98 2750.98 2688.48 cm3 Molde: 1 2 3 4 glb Ancho: 12.5 12.5 12.5 12.5 cm Largo: 25 25 25 25 cm Alto: 9.2 9.2 9.2 9 cm Volumen a restar: 124.02 124.02 124.02 124.02 cm3 67 Tabla 37: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo San Sebastián (segundo ensayo). UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Lugar: Laboratorio de suelos de la UAC Velásquez Flores, Oskar Fabricio Fecha: 23/05/2018 Descripción : Suelo de la zona de Wimpillay, distrito de San Sebastián Ensayo para determinar la humedad óptima respec to a la densidad de las unidades de albañilería PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2750.98 2750.98 2750.98 2688.48 Peso del suelo humedo compactado gr 4720 5060 4870 4660 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 123.82 100.18 127.78 127.46 140.82 138.48 168.06 158.36 Peso del suelo seco más el contenedor gr 110.22 91.1 110.54 111.22 118.72 116.12 137.92 131.12 Peso del contenedor gr 43.01 45.66 42.98 45.48 45.01 41.37 47.42 46.48 Datos de las unidades Volumen molde : 2750.98 2750.98 2750.98 2688.48 cm3 Molde: 1 2 3 4 glb Ancho: 12.5 12.5 12.5 12.5 cm Largo: 25 25 25 25 cm Alto: 9.2 9.2 9.2 9 cm Volumen a restar: 124.02 124.02 124.02 124.02 cm3 Tabla 38: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería – Suelo San Sebastián (tercer ensayo). UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Lugar: Laboratorio de suelos de la UAC Velásquez Flores, Oskar Fabricio Fecha: 23/05/2018 Descripción : Suelo de la zona de Wimpillay, distrito de San Sebastián Ensayo para determinar la humedad óptima respec to a la densidad de las unidades de albañilería PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2750.98 2750.98 2750.98 2688.48 Peso del suelo humedo compactado gr 4695 5025 4860 4775 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 69.06 65.14 71.24 67.05 62.75 71.32 82.98 85.78 Peso del suelo seco más el contenedor gr 61.18 57.82 62.18 59.02 54.6 61.68 70.14 71.86 Peso del contenedor gr 23.54 21.83 22.69 24.49 22.51 24.25 23.97 22.04 Datos de las unidades Volumen molde : 2750.98 2750.98 2750.98 2688.48 cm3 Molde: 1 2 3 4 glb Ancho: 12.5 12.5 12.5 12.5 cm Largo: 25 25 25 25 cm Alto: 9.2 9.2 9.2 9 cm Volumen a restar: 124.02 124.02 124.02 124.02 cm3 68 3.5.7. Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería a) Equipos utilizados en la prueba: o Balanza. o Maquina compresora manual marca FORZA. o Cocina a gas. o Regla metálica o metro. o Malla ¼”. o Bandeja de metal. o Cápsulas. o Horno. o Máquina para ensayo de compresión b) Procedimiento: 1) Se tamizó el material por la malla ¼” para cada suelo de las zonas respectivas. 2) Se halló el contenido de humedad natural para cada suelo. 3) Se plantearon diferentes porcentajes de humedad para la elaboración de las unidades de albañilería de tierra cruda de las zonas de Wimpillay y Huancaro. Santiago  13% a 22% San Sebastián  15% a 32% 4) Se mezcló la tierra de cada zona con el agua necesaria para llegar a las humedades planteadas por los tesistas. 5) Se elaboraron las unidades de albañilería de tierra cruda de las zonas de Wimpillay y Huancaro, como se muestra en la figura 23(a), con los porcentajes de humedad planteados, haciendo uso de la maquina compresora de ladrillos marca FORZA. 6) Se volvió a tomar la humedad de cada suelo para corroborar el porcentaje de agua que contenían con ayuda de cápsulas como contenedores. Posteriormente se ingresaron a un horno como se ilustra en la figura 23(b). 69 23(a) 23(b) Figura 23: Preparación del material para el ensayo de resistencia a la compresión a) Elaboración de unidades de albañilería con la máquina marca FORZA y b) Cápsulas en horno para hallar contenido de humedad. 7) Se ensayaron las unidades de albañilería a compresión y se anotaron los valores de carga última. La figura 24(a) muestra la unidad seca ensayada cuando esta ya ha llegado a su resistencia máxima y dejo de resistir carga y la figura 24(b) muestra el resultado del ensayo de resistencia a la compresión. Dicho resultado será posteriormente corregido mediante la ecuación de carga divido entre el área de contacto puesto que el valor que arroja la máquina solo es referencial, aunque si se aproxima a la realidad. 24(a) 24(b) Figura 24: Ensayo de resistencia a la compresión a) Ensayo finalizado y b) Registro de la última carga máxima. 70 c) Toma de datos: Tabla 39: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería– suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 04/06/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago a l A h W C C+SH C+SS ID cm cm cm2 cm kgf g g g 22.7 68 61.6 SA1 12.01 24.20 291 9.20 2130 24.5 64.7 59 23.7 69.9 68.4 SA2 12.01 24.20 291 9.10 2600 24.7 68.4 62.4 31.3 82.8 75.7 SA3 12.04 24.20 291 9.10 2700 32.4 80.9 74.2 22.5 60.9 54.60 SA4 12.03 24.20 291 9.20 4020 24.3 69 61.7 23.5 68.9 61.7 SA5 12.06 24.20 292 9.15 3960 24.60 69.6 62.4 31.3 82.8 74.6 SA6 11.96 24.10 288 9.10 3612 31.5 84.1 75.7 24 80.5 70.1 SA7 11.98 23.90 286 9.50 1650 22 83.10 71.9 23.60 80 69.8 SA8 12.03 23.90 288 9.30 3070 21.6 78.8 68.5 31.3 86.3 76.4 SA9 12.02 24.20 291 9.45 2400 33.2 86.80 77.1 71 Tabla 40: Ensayo para determinar la humedad óptima respecto la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería – suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 04/06/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián a l A h W C C+SH C+SS ID cm cm cm2 cm kgf g g g 42.9 117.0 106.0 SS1 11.65 23.60 275 9.20 2000 46.4 135.0 121.0 41.4 105.0 95.6 SS2 11.76 23.60 278 9.10 2230 46.5 102.0 93.3 47.5 120.0 109.0 SS3 11.90 23.80 283 9.10 2210 46.0 115.0 104.0 43.2 117.0 103.0 SS4 12.00 23.90 287 9.20 9680 45.8 137.0 120.0 45.0 108.0 96.3 SS5 11.80 23.50 277 9.15 9970 43.3 139.0 121.0 43.0 147.0 126.0 SS6 11.90 23.70 282 9.10 9030 45.5 137.0 120.0 45.4 156.0 132.0 SS7 11.90 23.60 281 9.50 5400 45.0 149.0 126.0 47.4 130.0 112.0 SS8 11.89 23.70 282 9.30 5700 41.3 110.0 94.5 43.0 129.0 111.0 SS9 11.95 23.60 282 9.45 5550 45.5 130.0 111.0 72 3.5.8. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C- 444 a) Equipos utilizados en la prueba: o Maquina compresora manual ladrillera marca FORZA. o Cocina a gas. o Regla metálica o metro. o Malla ¼”. o Bandeja de metal. o Cápsulas. o Horno. o Balanza de precisión. o Máquina para ensayo de compresión. o Aditivo C-444. b) Procedimiento: 1) Se tamizó el material por la malla ¼” para cada suelo de las zonas respectivas. 2) Se halló el contenido de humedad natural para cada suelo. 3) Para la realización de este ensayo, se utilizaron distintas dosificaciones del aditivo C - 444 del sistema CONSOLID, porcentajes que variaban desde la cantidad recomendada por el manual del sistema CONSOLID de España desde 0.8 l/m3 en adelante (ver anexo 3). 4) Se disuelve el aditivo líquido C-444 con agua en la proporción 1:4 respectivamente. 5) Se procedió a mezclar las dosificaciones de aditivo C-444 desconcentrado planteadas por los tesistas, como se indica en la tabla 41 dadas en litros por metro cúbico, con el agua necesaria para llegar a las humedades óptimas, planteadas en el paso 6. Tabla 41: Dosificaciones planteadas de aditivo C-444. Dosificaciones de aditivo C-444 Santiago San Sebastián 0 l/m3 0 l/m3 1.40 l/m3 1.40 l/m3 2.75 l/m3 2.75 l/m3 4.15 l/m3 4.15 l/m3 5.50 l/m3 5.50 l/m3 73 6) Las humedades planteadas se tomaron en base a los ensayos anteriores siendo los siguientes: Santiago  20.5 ± 1% San Sebastián  24 ± 1% 7) Se mezcló la amalgamación del aditivo y agua con la tierra de cada suelo hasta lograr una consistencia uniforme. 8) Se elaboraron las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con aditivo C-444 en sus diferentes dosificaciones con ayuda de la maquina compresora de ladrillos marca FORZA. En la figura 25(a) se muestra a los tesistas junto a las unidades de albañilería de tierra cruda elaboradas. 9) Se dejaron secar las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con aditivo C- 444 por 7, 21 y 28 días al aire libre tal como se muestra en la figura 25(b). 25(a) 25(b) Figura 25: Elaboración de unidades de albañilería con aditivo C-444 a) Unidades de albañilería elaboradas y b) Proceso de secado de las unidades. 74 10) Se realizaron los ensayos de compresión a las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con aditivo C-444 a 7, 21 y 28 días, y se registraron las cargas a primera falla y cargas últimas. Estas unidades fueron ensayadas en el laboratorio de GEOTEST en Marcavalle tal como se muestra en la figura 26(a) y 26(b). 26(a) 26(b) Figura 26: Ensayo de resistencia a la compresión a) Ensayos realizado en GEOTEST 1y b) Ensayo realizado en GEOTEST 2. 11) Una vez ensayadas las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con aditivo C-444, se procedió a extraer una muestra de tierra por cada unidad del centro de la misma para conocer su humedad natural al día correspondiente del ensayo con ayuda de cápsulas, tal como se muestra en la figura 27. Figura 27: Extracción de tierra de las unidades de albañilería ensayadas 75 c) Toma de datos: Tabla 42: Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C- 444 – Suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C-444 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Indicada Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago Ancho: 12.5 cm Largo: 25 cm Área bruta: 312.5 cm2 a 19 de junio del 2018 03 de julio del 2018 10 de julio del 2018 ch Fe 7 días 21 días 28 días F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. ID ID ID kgf kgf g g g kgf kgf g g g kgf kgf g g g S0-01 5900 6140 11.42 36.54 33.98 S0-06 7000 7200 18.68 51.82 50.24 S0-11 5670 7690 14.66 52.20 51.22 S0-02 5840 6140 11.36 29.40 27.62 S0-07 7800 8210 18.72 44.88 43.74 S0-12 6100 7870 8.66 53.58 52.14 S0-03 3705 4550 11.46 43.30 40.54 S0-08 7710 8400 18.55 49.74 48.12 S0-13 6230 8380 19.10 62.02 60.76 S0-04 4820 5260 11.42 33.44 31.36 S0-09 6800 7720 18.02 51.00 49.14 S0-14 6630 8340 15.16 56.34 55.32 S0-05 4200 4210 10.58 37.88 35.40 S0-10 6900 7910 18.32 53.78 51.60 S0-15 5870 6790 14.90 57.58 56.24 S0-16 5930 7790 15.70 62.04 60.52 S4-01 3160 3360 11.44 37.78 35.50 S4-06 6700 7720 18.68 45.48 43.58 S4-11 4900 6370 14.66 53.26 52.24 S4-02 2840 3100 11.60 33.14 31.12 S4-07 6900 7670 18.72 53.56 51.16 S4-12 7000 8000 8.66 47.58 46.58 S4-03 3150 3350 11.30 30.54 28.74 S4-08 6800 8060 18.54 41.56 40.24 S4-13 6500 7700 19.10 64.56 63.50 S4-04 4010 4210 11.36 29.40 27.62 S4-09 6700 7640 18.02 49.72 47.66 S4-14 6900 7450 15.16 64.64 63.62 S4-05 3760 3960 11.46 43.30 40.54 S4-10 6740 7700 18.30 45.40 43.74 S4-15 6780 7570 14.90 59.08 58.10 S4-16 5560 7600 15.70 58.86 57.90 S8-01 4810 5010 11.28 36.70 34.20 S8-06 6570 7150 18.66 63.90 61.94 S8-11 6770 6820 11.42 76.92 75.26 S8-02 4660 4860 11.42 36.54 33.98 S8-07 5300 6800 18.70 63.14 61.10 S8-12 6600 6660 11.34 76.02 74.50 S8-03 4650 5100 11.36 29.40 27.62 S8-08 4900 7230 18.54 61.56 59.66 S8-13 5560 7620 11.44 71.70 70.42 S8-04 4920 5120 11.46 43.30 40.54 S8-09 5900 7320 18.00 61.54 59.62 S8-14 6060 6550 11.20 62.54 61.38 S8-05 5210 5300 10.74 29.66 27.52 S8-10 4950 6960 18.30 59.12 57.24 S8-15 6150 6630 11.76 73.42 72.00 S8-16 6190 6950 11.44 76.10 74.60 S12-01 3870 3900 11.20 29.52 27.66 S12-06 4900 6890 19.54 65.06 63.36 S12-11 5460 6160 11.34 65.52 64.48 S12-02 4630 4710 11.42 33.44 31.36 S12-07 4950 6510 15.24 61.14 59.46 S12-12 6250 6620 11.30 63.96 63.04 S12-03 4020 4970 11.40 33.34 31.14 S12-08 4900 6840 19.52 59.54 58.00 S12-13 6470 6620 11.36 76.92 75.54 S12-04 5010 5200 10.58 37.88 35.40 S12-09 4960 6900 18.76 67.08 65.24 S12-14 6250 6470 11.52 67.14 65.78 S12-05 4760 4800 36.54 33.98 11.35 S12-10 4800 6810 18.90 67.24 65.92 S12-15 6270 6470 11.32 62.16 61.54 S12-16 6240 6540 11.64 67.12 65.92 S16-01 5010 6120 11.60 33.14 31.12 S16-06 5000 7110 8.84 53.66 52.04 S16-11 6870 7720 38.02 139.20 136.20 S16-02 3710 5530 11.30 30.54 28.74 S16-07 4950 7200 15.50 61.68 60.10 S16-12 6480 6960 38.20 130.78 128.58 S16-03 5610 5700 11.44 37.78 35.50 S16-08 5300 7170 9.14 50.50 49.02 S16-13 6490 7240 38.60 124.60 122.50 S16-04 5650 5850 11.20 41.36 39.04 S16-09 4650 7340 14.66 59.92 58.34 S16-14 6460 6520 37.36 132.46 130.32 S16-05 4300 4630 11.44 37.50 35.16 S16-10 4650 6890 8.66 47.04 45.50 S16-15 6870 7380 39.40 111.08 109.32 S16-16 6680 7370 23.92 101.80 100.12 5.50 lt/m3 4.15 lt/m3 2.75 lt/m3 1.40 lt/m3 0 lt/m3 Dosif. 76 Tabla 43: Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C- 444 – Suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C-444 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Indicada Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián Ancho: 12.5 cm Largo: 25 cm Área bruta: 312.5 cm2 a 29 de junio del 2018 13 de julio del 2018 20 de julioh Fe c 7 días 21 días 28 días F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. ID ID ID kgf kgf g g g kgf kgf g g g kgf kgf g g g SS0-01 5450 5590 19.10 60.68 54.84 SS0-07 6980 8140 11.40 61.52 58.14 SS0-12 7760 9490 18.44 58.16 55.02 SS0-02 4560 5060 18.16 53.78 48.78 SS0-08 7000 8170 10.58 65.10 60.88 SS0-13 6120 9140 22.50 71.32 67.26 SS0-03 4920 5140 18.40 52.06 47.14 SS0-09 6650 7660 18.38 73.24 68.84 SS0-14 6950 9240 15.06 51.96 48.94 SS0-04 3790 4570 18.86 76.06 67.22 SS0-10 6559 8750 19.10 81.40 76.30 SS0-15 5600 7260 19.22 61.74 58.20 SS0-05 4660 5110 11.50 47.46 42.50 SS0-11 7100 8550 18.56 83.04 78.02 SS0-16 6400 8240 18.42 49.66 47.10 SS0-06 4870 5870 18.56 53.74 49.14 SS1-01 5670 5770 11.36 53.84 48.02 SS1-07 7600 8750 14.34 50.30 48.56 SS1-13 6430 8840 14.68 54.68 52.24 SS1-02 4280 4280 11.36 58.9 51.7 SS1-08 8290 8900 14.72 52.42 50.58 SS1-14 7740 9090 8.66 40.88 38.90 SS1-03 3840 3840 11.42 66.5 57.68 SS1-09 7940 8620 14.24 55.08 53.14 SS1-15 8060 8820 19.10 55.58 53.56 SS1-04 3760 3770 11.42 61.02 53.6 SS1-10 7320 8330 14.58 51.42 49.96 SS1-16 7580 9240 19.32 59.56 57.18 SS1-05 4160 4170 11.46 70.24 61.5 SS1-11 8240 9000 14.72 55.36 53.50 SS1-17 7480 9220 15.18 56.90 54.48 SS1-06 4570 4570 11.34 59.94 52.9 SS1-12 7920 7980 14.10 55.52 53.60 SS1-18 7930 8000 18.78 64.20 61.50 SS1-19 8180 8320 15.22 62.46 59.70 SS2-01 4420 4420 11.66 63.74 55.92 SS2-07 8500 8560 14.68 46.46 45.32 SS2-13 7780 9230 11.56 47.92 45.90 SS2-02 4090 4180 18.3 66.64 59.36 SS2-08 7640 7760 14.26 56.32 54.84 SS2-14 7250 8820 18.54 51.24 49.44 SS2-03 2800 3080 11.74 68.38 59.6 SS2-09 8070 8240 14.46 56.96 55.16 SS2-15 8120 8250 14.88 51.74 49.70 SS2-04 2940 3060 11.32 58.68 51.2 SS2-10 7345 7980 14.58 55.48 54.06 SS2-16 8140 8950 19.30 58.88 56.96 SS2-05 2830 2840 11.44 74.48 64.24 SS2-11 7370 8200 14.58 47.60 46.46 SS2-17 6450 8230 15.70 59.32 56.96 SS2-06 2560 2550 11.2 62.26 53.84 SS2-12 6710 6710 14.78 49.64 48.58 SS2-18 7450 8080 14.90 56.54 54.44 SS3-01 3460 3500 38.2 102.8 92.66 SS3-07 6685 7620 18.86 72.04 66.94 SS3-13 6750 7820 14.40 42.54 40.18 SS3-02 3420 3420 37.36 108.1 96.42 SS3-08 6310 7350 18.30 69.32 64.30 SS3-14 6280 7910 17.90 53.80 50.88 SS3-03 3850 3850 38.04 111 98.55 SS3-09 6920 7840 18.16 81.74 75.74 SS3-15 5900 9100 18.72 61.14 57.64 SS3-04 2570 2570 23.92 110.4 95.48 SS3-10 7100 7810 11.20 53.92 49.86 SS3-16 4100 7840 19.08 58.66 55.20 SS3-05 2010 2010 23.84 114.7 98.6 SS3-11 6950 7370 11.28 71.86 66.06 SS3-17 5900 8090 18.54 56.34 53.10 SS3-06 2390 2390 38.2 115.5 102.1 SS3-12 7100 7930 11.60 59.38 55.22 SS3-18 5900 8210 18.84 44.08 41.80 SS3-19 5950 8240 19.60 62.70 59.04 SS4-01 1590 1590 38.54 127.4 123.6 SS4-07 7610 7920 11.18 62.94 59.80 SS4-12 5200 8480 14.34 49.88 46.90 SS4-02 2460 2460 38.6 116.1 102.7 SS4-08 6890 7130 11.42 67.38 63.76 SS4-13 5470 8410 18.30 50.80 48.10 SS4-03 3360 3360 39.38 108.7 97.6 SS4-09 7060 8100 11.30 71.60 67.86 SS4-14 5060 8790 18.00 58.12 55.36 SS4-04 3760 3820 37.58 113.1 100.9 SS4-10 6750 8150 11.30 58.26 55.66 SS4-15 5910 9140 18.54 52.74 50.28 SS4-05 2400 2400 23.7 112.2 96.58 SS4-11 8100 8350 10.72 62.00 58.06 SS4-16 6400 8830 18.70 50.14 47.70 SS4-06 2050 2050 38.74 135.5 117.7 SS4-17 6800 8210 18.70 58.72 55.56 5.50 lt/m3 4.15 lt/m3 2.75 lt/m3 1.40 lt/m3 0 lt/m3 Dosif. 77 3.5.9. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 a) Equipos utilizados en la prueba: o Máquina compresora manual ladrillera marca FORZA. o Cocina a gas. o Regla metálica. o Malla ¼”. o Bandeja de metal. o Cápsulas. o Horno. o Balanza, de precisión a 0.01 gr. o Máquina para ensayo de compresión. o Aditivo C-444 con dosificaciones de 2.75 l/m3 y 1.4 l/m3. o Aditivo SOLIDRY con dosificaciones de 10 kg/m3, 30 kg/m3 y 50kg/m3 b) Procedimiento: 1) Se tamizó el material por la malla ¼” para cada suelo de las zonas de Wimpillay y Huancaro. 2) Se halló el contenido de humedad natural para cada suelo. 3) Se procedió a mezclar las dosificaciones de aditivo C-444 (desconcentrado) obtenidas de los ensayos anteriores, como se indica en la tabla 44 dadas en litros por metro cúbico, con el agua necesaria para llegar a las humedades óptimas, como se muestra en la tabla 45, de cada suelo para cada caso. Tabla 44: Dosificaciones de aditivo C-444 para cada suelo. Dosificaciones de aditivo C-444 Santiago San Sebastián 2.75 l/m3 1.40 l/m3 Tabla 45: Humedad respectiva para la elaboración de unidades de albañilería. Humedades seleccionadas Santiago San Sebastián 20.5 ± 1% 24 ± 1% 78 4) Se mezcló la amalgamación del aditivo y agua con la tierra de cada suelo hasta que se logró una consistencia uniforme. 5) Se procede a añadir el aditivo en polvo SOLIDRY a la mezcla anterior. Esta mezcla se hizo con las dosificaciones planteadas por los tesistas como se indica en la tabla 46, dadas en kilogramos por metro cúbico. La mezcla debe quedar homogénea y sin manchas blancas visibles. En la figura 28 se muestra el aditivo SOLIDRY siendo añadido después de haber mezclado la tierra con el aditivo C-444 desconcentrado. Tabla 46: Dosificaciones de aditivo SOLIDRY. Dosificaciones de aditivo SOLIDRY Santiago San Sebastián 10 kg/m3 10 kg/m3 30 kg/m3 30 kg/m3 50 kg/m3 50 kg/m3 Figura 28: Mezclado de tierra con aditivo SOLIDRY 6) Se elaboraron las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con la dosificación de aditivo C-444 obtenida de ensayos anteriores, y con las dosificaciones planteadas de aditivo SOLIDRY con ayuda de la maquina compresora de ladrillos marca FORZA. 7) Se dejaron secar al aire libre las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con aditivo C-444 y SOLIDRY por 7, 21 y 28 días. 8) Se registró la altura de cada unidad de albañilería de tierra cruda estabilizada con aditivo C-444 y SOLIDRY. 9) Se realizaron los ensayos de compresión a las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con aditivo C-444 y SOLIDRY a 7, 14, 21 y 28 días, y se registraron las cargas a primera falla y cargas últimas. En la figura 29(a) se muestra las unidades antes 79 de ser ensayadas y en la figura 29(b) una unidad de albañilería siendo ensayada en el laboratorio de GEOTEST. 29(a) 29(b) Figura 29: Ensayo de resistencia a la compresión en el laboratorio GEOTEST a) Unidades de albañilería antes de ser ensayadas y b) Unidad de albañilería siendo ensayada. 10) Una vez ensayadas las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con aditivo C-444 y SOLIDRY, se procedió a extraer una muestra de tierra por cada unidad del centro de esta para conocer su humedad natural al día correspondiente del ensayo con ayuda de cápsulas como se muestra en la figura 30. Figura 30: Extracción de muestra de las unidades de albañilería para corroborar su humedad natural al día del ensayo 80 c) Toma de datos: Tabla 47: Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY +C-444 – Suelo de Santiago UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Indicada Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago Ancho: 12.5 cm Dosificación de aditivo C-444: 2.75 l/m3 Largo: 25 cm Área bruta: 312.5 cm2 a 31 de julio del 2018 15 de agosto del 2018 22 de agosto del 2018 ec h F 7 días 21 días 28 días F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. ID ID ID kgf kgf g g g kgf kgf g g g kgf kgf g g g S1-01 5510 5840 38.20 107.86 103.76 S1-06 4340 6300 21.74 98.00 94.38 S1-11 5350 5950 21.74 105.46 104.56 S1-02 5340 5630 38.74 83.40 81.08 S1-07 5750 6140 21.76 113.15 108.68 S1-12 5870 5960 21.76 93.4 92.26 S1-03 5110 5390 38.50 113.78 108.26 S1-08 5970 6060 21.64 95.81 92.30 S1-13 5340 5460 21.62 100.96 100.14 S1-04 5430 5590 37.58 101.52 97.20 S1-09 5290 6350 21.66 105.28 101.90 S1-14 5450 5760 21.68 93.86 92.78 S1-05 5290 5880 23.70 90.30 85.34 S1-10 6060 6340 43.26 144.73 139.52 S1-15 5480 5780 44.36 148.06 146.5 S1-16 5360 5390 47.44 160.52 158.84 S2-01 5770 6060 31.64 96.56 91.62 S2-06 6670 7150 44.36 178.30 174.14 S2-11 6700 6970 41.38 142.18 140.08 S2-02 5910 6140 23.84 117.30 108.32 S2-07 6300 7030 47.44 184.14 178.62 S2-12 6850 7120 46.5 130.94 129.48 S2-03 4900 5890 21.72 113.04 106.62 S2-08 6700 7130 41.38 166.24 161.36 S2-13 5870 5990 43.26 159.2 155.94 S2-04 5890 6170 21.64 82.98 78.56 S2-09 6340 7290 46.50 159.28 155.16 S2-14 6310 6430 43 157.94 155.04 S2-05 5910 6310 21.66 82.54 77.04 S2-10 6270 7350 42.98 162.18 156.62 S2-15 6450 6780 43 145.1 142.82 S2-16 6560 6980 45.92 157.34 154.72 S3-01 6360 6630 38.74 120.74 114.40 S3-06 6700 7130 43.00 152.10 145.65 S3-11 6500 7810 45.02 140.52 136.7 S3-02 6960 7160 23.84 126.84 118.68 S3-07 6760 7680 45.90 177.50 172.44 S3-12 6850 7160 42.38 152.74 149.7 S3-03 6870 7130 21.72 114.58 108.32 S3-08 7300 8070 45.02 174.94 168.80 S3-13 6370 7820 45.5 130.64 128.28 S3-04 6650 7000 21.64 94.44 89.16 S3-09 6900 7630 42.38 124.12 120.92 S3-14 7200 7630 38.2 107.56 105.04 S3-05 6750 6940 21.66 101.18 95.00 S3-10 6700 7590 45.50 167.74 161.92 S3-15 6560 7850 37.58 94.58 92.38 S3-16 6700 7880 23.7 89.62 88.1 50 kg/m3 30 kg/m3 10 kg/m3 Dosif. 81 Tabla 48: Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 – Suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: Indicada Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián Ancho: 12.5 cm Dosificación de aditivo C-444: 1.40 l/m3 Largo: 25 cm Área bruta: 312.5 cm2 a 25 de julio del 2018 8 de agosto del 2018 15 de agosto del 2018 ch Fe 7 días 21 días 28 días F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. F1 F2 C. C+SH. C+SS. ID ID ID kgf kgf g g g kgf kgf g g g kgf kgf g g g SS1-01 4020 4070 31.64 93.92 86.00 SS1-07 5520 5530 19.60 56.96 54.60 SS1-13 4070 5700 14.33 56.85 54.84 SS1-02 4120 4330 38.52 114.34 105.82 SS1-08 5540 5550 18.84 51.18 49.16 SS1-14 5930 5930 8.56 44.06 42.22 SS1-03 3940 3960 38.74 101.94 92.48 SS1-09 5430 5430 18.54 49.88 47.60 SS1-15 5820 5820 14.37 50.56 48.72 SS1-04 3770 3790 38.20 102.00 93.16 SS1-10 5560 5570 19.10 47.78 45.88 SS1-16 5570 5590 14.57 50.81 49.06 SS1-05 3790 3810 37.26 97.20 89.98 SS1-11 5940 6030 18.72 51.46 49.22 SS1-17 5050 5050 14.73 51.05 49.32 SS1-06 3590 3590 23.84 97.72 87.14 SS1-12 5480 5490 17.88 50.26 48.42 SS1-18 6190 6200 8.52 44.59 43.10 SS2-01 2120 2550 23.72 81.54 72.80 SS2-07 3200 3200 14.40 47.16 45.04 SS2-14 3460 3460 8.75 40.54 39.04 SS2-02 2430 2480 23.74 78.26 69.96 SS2-08 3510 3510 18.42 57.70 55.34 SS2-15 3460 3540 14.33 48.07 46.30 SS2-03 2580 2580 37.56 102.84 93.56 SS2-09 1580 1580 19.22 48.60 46.78 SS2-16 3470 3630 14.85 59.33 57.10 SS2-04 2360 2410 11.42 59.78 54.14 SS2-10 2320 2320 15.04 50.72 48.28 SS2-17 3310 3310 14.64 47.77 46.34 SS2-05 2680 2680 11.26 50.06 44.26 SS2-11 3640 3650 19.04 56.48 54.26 SS2-18 3770 3770 14.50 57.43 55.44 SS2-06 2260 2490 11.40 73.18 63.86 SS2-12 3260 3270 18.76 53.26 50.90 SS2-19 3690 3720 14.63 52.29 50.42 SS2-13 3390 3490 18.90 58.04 55.30 SS2-20 3570 3570 14.70 58.57 56.52 SS3-01 2030 2030 10.58 64.60 57.36 SS3-08 1930 1930 18.84 61.68 58.44 SS3-15 1910 2080 14.85 48.95 47.06 SS3-02 1680 1680 10.74 72.56 64.78 SS3-09 2310 2310 18.68 45.88 43.88 SS3-16 2100 2230 8.78 32.36 31.12 SS3-03 2270 2270 10.98 62.10 53.36 SS3-10 2240 2240 9.26 50.16 47.18 SS3-17 2610 2610 14.53 52.08 50.48 SS3-04 2130 2130 11.30 58.06 51.92 SS3-11 2180 2180 19.50 53.02 50.76 SS3-18 2230 2240 14.74 53.74 52.14 SS3-05 1680 1680 11.20 53.50 47.46 SS3-12 2260 2260 8.86 41.22 38.72 SS3-19 2000 2000 14.74 58.34 56.12 SS3-06 1640 1640 11.18 72.46 64.32 SS3-13 2440 2448 15.50 48.98 46.84 SS3-20 2670 2760 14.79 60.74 58.20 SS3-07 1760 1760 11.42 75.52 63.44 SS3-14 2110 2120 9.14 39.76 37.28 50 kg/m3 30 kg/m3 10 kg/m3 Dosif. 82 3.5.10. Ensayo de determinación del peso a) Equipos utilizados en la prueba o Balanza de precisión a 1 gr. o Horno de secado. b) Procedimiento: 1) Se procedió a secar las unidades de albañilería durante 24 horas en un horno ventilado con temperaturas entre 110 °C y 115 °C por no menos de 24 horas y que hasta en dos pesadas sucesivas, en un intervalo de 2 horas, muestren un incremento o pérdida no mayor a 0,2%. El proceso de secado en horno se aprecia en la figura 31(a). 2) Después del proceso de secado se enfriaron a una temperatura constante de 24 °C ± 8 °C, y con una humedad relativa de entre 30% y 70%. La superficie de las unidades no deberá variar. 3) Se procede a pesar las unidades de albañilería para cada caso, como se muestra en la figura 31(b). 31(a) 31(b) Figura 31: Determinación del peso de las unidades. a) Proceso de secado de las unidades de albañilería y b) Registro del peso de las unidades secas 83 c) Toma de datos: Tabla 49: Ensayo de determinación del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Determinación del peso de las unidades de albañilería (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago sin aditivo ID Peso Unidad g SA-1 5159.20 SA-2 5108.90 SA-3 5183.80 SA-4 5181.10 SA-5 5161.30 SA-6 5126.10 SA-7 5145.30 SA-8 5130.20 SA-9 5150.00 SA-10 5150.20 SA-11 5160.10 SA-12 5195.10 SA-13 5168.30 SA-14 5123.50 SA-15 5187.30 SA-16 5143.10 SA-17 5111.50 SA-18 5095.60 SA-19 5144.50 SA-20 5065.56 84 Tabla 50: Ensayo de determinación del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Determinación del peso de las unidades de albañilería (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY ID Peso Unidad g XSA-1 5228.7 XSA-2 5155.9 XSA-3 5215.8 XSA-4 5206.3 XSA-5 5174.2 XSA-6 5207.1 XSA-7 5101.1 XSA-8 5108.3 XSA-9 5071.0 XSA-10 5072.6 XSA-11 5089.6 XSA-12 5154.9 XSA-13 5144.9 XSA-14 5131.5 XSA-15 5075.2 XSA-16 5089.7 XSA-17 5142.6 XSA-18 5142.5 XSA-19 5119.4 XSA-20 5144.4 85 Tabla 51: Ensayo de determinación del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Determinación del peso de las unidades de albañilería (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián sin aditivo ID Peso Unidad g SS-1 4943.6 SS-7 4876.6 SS-8 4869.6 SS-9 4899.2 SS-10 4924.4 SS-11 4919.8 SS-12 4946.2 SS-13 4910.2 SS-14 4924.6 SS-15 4940.7 SS-16 4874.7 SS-17 4930.4 SS-18 4901.9 SS-19 4893.1 SS-20 4923.6 SS-21 4929.6 SS-22 4912.9 SS-23 4881.5 SS-24 4916.7 SS-25 4877.5 SS-26 4837.5 SS-27 4891.2 86 Tabla 52: Ensayo de determinación del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Determinación del peso de las unidades de albañilería (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián con aditivo C-444 y SOLIDRY ID Peso Unidad g XSS-6 4842.90 XSS-7 4938.00 XSS-8 4918.50 XSS-9 4827.10 XSS-10 4836.40 XSS-11 4839.40 XSS-12 4770.70 XSS-13 4835.50 XSS-14 4850.80 XSS-15 4849.20 XSS-16 4825.80 XSS-17 4785.30 XSS-18 4786.70 XSS-19 4776.10 XSS-20 4676.80 XSS-21 4755.90 XSS-22 4745.40 XSS-23 4686.80 XSS-24 4684.10 XSS-25 4755.60 87 3.5.11. Ensayo de alabeo a) Equipos utilizados en la prueba: o Regla metálica de 30 cm. o Cuña de medición con divisiones de 1 mm. o Brocha. b) Procedimiento: 1) Se colocó una varilla de borde recto a lo largo de la superficie medida, adoptando la posición longitudinal o diagonal que de la mayor desviación de la línea recta. Utilizando la cuña se midió la distancia de mayor abertura con una aproximación de 1 mm y registró dicha medición. Los instrumentos utilizados se muestran en la figura 32(a). Algunas de las unidades no presentaban ninguna desviación, tal como se muestra en la figura 32(b). 2) El proceso se repitió para las unidades estabilizadas como no estabilizadas de los suelos del distrito de Santiago y San Sebastián. 3) Una vez realizada la medición de las desviaciones se procedió a registrarlas en las hojas de recolección de datos realizados anticipadamente. 32(a) 32(b) Figura 32: Ensayo de alabeo de las unidades de albañilería a) Herramientas para la determinación del alabeo y b) Procedimiento del ensayo de alabeo. c) Toma de datos: 88 Tabla 53: Ensayo de alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de alabeo (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago sin aditvo ID► Regla o cuña dCe amrae dAición Cara B Unidad Concavo Convexo Concavo Convexo 1X - 0.1 - 1.0 2X - 1.0 - 0.1 3X - 0.9 - 0.1 4X - 0.5 - 0.2 5X - 0.9 - 0.5 6X - 1.0 1.0 7X - 1.0 - - 8X - 1.0 - 1.0 9X - 1.0 - 0.5 10X - 0.5 - 0.5 11X - 1.0 - - 12X - 1.0 - 1.5 13X - 1.0 - 1.0 14X - 0.2 - 0.5 15X - 0.4 - 0.1 16X - 1.0 - 0.1 17X - 0.1 - 2.0 18X - 1.0 - 0.1 19X - 0.5 - 0.1 20X - 1.2 - 1.0 89 Tabla 54: Ensayo de alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de alabeo (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY ID Cara A Cara B Unidad Concavo Convexo Concavo Convexo XSA-1 - 0.50 - - XSA-2 - 1.00 - - XSA-3 - 0.50 - - XSA-4 - 0.10 - - XSA-5 - 0.10 - 0.10 XSA-6 - 1.00 - 0.10 XSA-7 - - - - XSA-8 - 1.00 - - XSA-9 - 1.00 - - XSA-10 - 1.00 - - XSA-11 - 1.00 - 0.10 XSA-12 - 1.00 - 0.50 XSA-13 - 0.50 - 1.00 XSA-14 - 1.00 - 0.50 XSA-17 - - - 0.10 XSA-18 - 1.00 - - XSA-19 - 1.50 - 0.20 XSA-20 - 0.50 - 1.00 XSA-21 - 1.00 - - XSA-22 1 - - 1 90 Tabla 55: Ensayo de alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de alabeo (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián sin aditivo ID Cara A Cara B Unidad Concavo Convexo Concavo Convexo SS-6 - 1.5 - - SS-7 - 2.5 - - SS-8 - 1.0 - - SS-9 - 2.5 - - SS-10 - 1.0 - - SS-11 - 1.5 - - SS-12 - 1.0 - - SS-13 - 2.0 0.5 - SS-14 - 2.0 - - SS-15 - 2.0 - - SS-16 - 2.0 - - SS-17 - 1.0 - - SS-18 - 3.0 - - SS-19 - 1.0 - - SS-20 - 1.0 - - SS-21 - 2.0 0.5 - SS-22 - 3.0 - - SS-23 - 2.0 - - SS-24 - 2.5 - - SS-25 - 2.0 - - SS-26 - 3.0 - - SS-27 - 1.5 1 - 91 Tabla 56: Ensayo de alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de alabeo (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián con aditivo C-444 y SOLIDRY ID Cara A Cara B Unidad Concavo Convexo Concavo Convexo XSS-6 - 1.00 - - XSS-7 - 1.50 0.50 - XSS-8 - - - 1.00 XSS-9 - 2.00 1.00 - XSS-10 - 1.00 0.10 - XSS-11 - 2.00 - - XSS-12 - - - - XSS-13 - - - - XSS-14 - 1.00 - - XSS-15 - - - - XSS-16 - 1.00 - - XSS-17 - 1.00 0.10 - XSS-18 - 1.00 - - XSS-19 - 0.50 - - XSS-20 - - - - XSS-21 - 0.5 - - XSS-22 - 2 - - XSS-23 - 0.10 - - XSS-24 - 0.50 - - XSS-25 - 1.00 - 1.00 92 3.5.12. Ensayo de absorción a) Equipos utilizados en la prueba: o Balanza, precisión de 0.01 gr. o Recipientes. o Franela. o Agua. o Brocha. b) Procedimiento: 1) Se utilizaron unidades completamente secas para el presente ensayo, a los cuales se registró su peso previo al ensayo. 2) Se sumergieron los especímenes en agua potable limpia, durante 24 horas, tal como se muestra en la figura 33. El agua deberá tener una temperatura entre 15 °C a 30 °C durante el desarrollo del ensayo. Figura 33: Unidades de albañilería sumergidas en agua potable durante 24 horas 3) Pasado el tiempo específico se retiraron los especímenes del agua, se limpiaron con un paño el agua excedente y se procedió a registrar su peso. Este paso se hizo dentro de los primeros 5 minutos tras ser retirados del agua, tal como se muestra en la figura 34. 93 Figura 34: Proceso de registro del peso de la unidad después de ser sumergida en agua durante 24 horas c) Toma de datos: Tabla 57: Ensayo de absorción de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de absorción (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago sin aditvo ID Wd Ws Unidad g g SA-17 5111.10 - SA-18 5094.10 - SA20 5065.00 - SA-21 5159.50 - SA-22 5119.30 - 94 Tabla 58: Ensayo de absorción de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de absorción (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universida d Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY ID Wd Ws Unidad g g XSA-12 5154.9 5595 XSA-13 5144.9 5642.9 XSA-14 5131.5 5623.1 XSA-15 5075.2 5651.2 XSA-16 5089.7 5675.3 Tabla 59: Ensayo de absorción de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de absorción (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universid ad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián sin aditivo ID Wd Ws Unidad g g SS-6 4943.6 - SS-7 4876.6 - SS-8 4869.6 - SS-9 4899.2 - SS-10 4924.4 - 95 Tabla 60: Ensayo de absorción de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de absorción (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián con aditivo C-444 y SOLIDRY ID Wd Ws Unidad g g XSS-6 4842.9 - XSS-7 4938 - XSS-8 4918.5 - XSS-9 4827.1 - XSS-11 4839.4 - 3.5.13. Ensayo de succión a) Equipos utilizados en la prueba: o Bandeja. o Recipiente. o Soportes para ladrillo. o Balanza, precisión 0.01 gr. o Cronómetro. b) Procedimiento: 1) Se utilizó un recipiente con agua. Para el desarrollo del ensayo la base del recipiente deberá ser plana, con dimensiones no menores a 200 mm de largo y 150 mm de ancho. 2) Se utilizaron barras de acero no corrosible, de 12 cm a 15 cm de longitud y espesor igual 6 mm. 96 3) Se colocó el espécimen seco encima de las barras de acero, los cuales que permitieron el contacto de la cara inferior de la unidad con el agua, y se añadió agua hasta que alcanzar una altura de 3 mm ± 0.25 mm desde la base del ladrillo. Tal como se muestra en la figura 35(a) y 35(b). 35(a) 35(b) Figura 35: Ensayo de succión a) Unidad de albañilería siendo ensayada y b) Uso del cronómetro para limitar a 1 min ± 1 s. 4) Después de pasado 1 min ± 1 s del contacto de la superficie inferior de la unidad con agua, se retiró del recipiente, y sin salpicar, se procedió a limpiar el agua excedente y se registró su peso dentro de los 10 primeros segundos tras haberlo retirado del recipiente. 97 c) Toma de datos: Tabla 61: Ensayo de succión de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de succión (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad A ndina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago sin aditvo ID Wd Ws W L B Unidad g g g cm cm SA-12 5195.10 5130.50 -64.60 24.20 12.08 SA-13 5168.30 5150.00 -18.30 24.10 12.05 SA-14 5123.50 5090.00 -33.50 24.30 12.11 SA-15 5171.80 5158.20 -13.60 24.10 12.08 SA-16 5143.10 5128.60 -14.50 24.10 12.10 Tabla 62:Ensayo de succión de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de succión (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad A ndina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY ID Wd Ws W L B Unidad g g g cm cm XSA-7 5101.10 5129.00 27.9 245 124.00 XSA-8 5108.30 5141.10 32.8 245 123.80 XSA-9 5071.00 5106.00 35.0 245 124.20 XSA-10 5072.60 5108.40 35.8 246 124.00 XSA-11 5089.20 5119.60 30.4 246 124.00 98 Tabla 63: Ensayo de succión de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de succión (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad A ndina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián sin aditivo ID Wd Ws W L B Unidad g g g cm cm SS-17 4918.80 4901.80 -17.00 23.40 11.78 SS-18 4901.60 4871.40 -30.20 23.45 11.71 SS-19 4892.70 4869.50 -23.20 23.55 11.66 SS-20 4923.50 4906.30 -17.20 23.60 11.78 SS-21 4928.50 4913.20 -15.30 23.50 11.83 SS-22 4912.40 4882.80 -29.60 23.65 11.65 Tabla 64: Ensayo de succión de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de succión (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad An dina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián con aditivo C-444 y SOLIDRY ID Wd Ws W L B Unidad g g g cm cm XSS-18 4784.4 4768.4 -16 23.80 11.96 XSS-19 4769.4 4757.4 -12 23.75 11.90 XSS-20 4654.6 4638.9 -15.7 24.00 11.90 XSS-21 4749.2 4747.7 -1.5 23.80 11.82 XSS-22 4742.8 4755.4 12.6 24.00 11.89 XSS-23 4683.9 4693.1 9.2 23.90 11.86 99 3.5.14. Ensayo de variación dimensional a) Equipos utilizados en la prueba: o Vernier. o Regla metálica de 30 cm. o Brocha. b) Procedimiento: 1) Se limpiaron los especímenes con una brocha, se realizó este proceso para así eliminar los escombros y cualquier partícula que pueda interferir con la realización del ensayo de variación dimensional. 2) Se procedió a medir con la regla graduada o vernier, mostrados en la figura 36(a), los puntos medios de las aristas opuestas, 4 mediciones para el largo, 4 para el ancho y 4 mediciones para la altura, tal como se muestra en la figura 36(b). 36(a) 36(b) Figura 36: Ensayo de variación dimensional a) Herramientas del ensayo de variación dimensional: regla y vernier, y b) Registro de medidas de variación dimensional de las unidades de albañilería. 3) Se registraron las mediciones de largo, ancho y altura por cada espécimen en la hoja recolección de datos. 100 c) Toma de datos: Tabla 65: Ensayo de variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de variación dimensional (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago sin aditvo ID Largo (mm) Ancho (mm) Altura (mm) Unidad L1 L2 L3 L4 LO A1 A2 A3 A4 AO H1 H2 H3 H4 HO SA-1 242.0 241.0 241.5 242.5 241.75 120.1 120.8 121.4 121.1 120.75 92.8 91.2 92.2 93.3 92.50 SA-2 242.0 241.0 242.0 242.5 242.00 120.1 120.6 121.4 121.4 121.00 91.5 92.6 92.5 91.2 92.00 SA-3 242.0 241.5 242.0 242.0 242.00 120.4 120.8 121.5 121.5 121.00 92.3 92.7 92.4 91.1 92.25 SA-4 241.5 241.0 241.0 241.5 241.25 120.3 120.9 121.5 121.8 121.25 91.8 92.6 92.6 91.1 92.00 SA-5 242.0 241.0 242.0 242.0 241.75 120.6 120.8 121.6 121.6 121.25 92.2 93.0 93.0 91.8 92.50 SA-6 241.0 240.0 240.0 241.0 240.50 119.6 119.6 120.4 120.5 120.00 91.3 92.3 92.1 90.4 91.50 SA-7 240.0 241.0 242.0 241.0 241.00 120.1 119.7 121.3 120.0 120.25 91.2 91.4 92.1 90.8 91.50 SA-8 239.0 241.0 242.0 240.0 240.50 120.4 119.3 121.4 119.8 120.25 91.2 91.4 92.0 90.4 91.25 SA-9 241.0 241.0 240.0 241.0 240.75 120.6 120.0 120.8 119.7 120.25 91.7 91.9 91.2 91.8 91.75 SA-10 240.0 242.0 242.0 242.0 241.50 120.6 119.7 121.2 120.1 120.50 91.4 91.4 92.3 90.8 91.50 SA-11 242.0 242.0 240.0 241.0 241.25 120.7 120.2 121.0 119.7 120.50 92.0 92.3 91.5 92.4 92.00 SA-12 240.0 241.0 241.5 241.0 241.00 121.4 121.1 119.8 121.3 121.00 91.9 93.3 93.1 91.7 92.50 SA-13 241.0 242.0 242.0 241.0 241.50 119.7 120.4 119.8 119.7 120.00 90.8 91.4 90.7 90.7 91.00 SA-14 241.5 242.0 241.0 241.0 241.50 121.4 119.3 120.1 121.5 120.50 91.5 92.1 91.3 91.7 91.75 SA-15 240.0 241.0 241.0 242.0 241.00 121.6 121.8 120.4 120.5 121.00 92.1 91.6 91.8 91.8 91.75 SA-16 241.0 241.0 241.5 241.0 241.25 120.5 119.8 120.3 121.2 120.50 92.0 92.2 91.3 90.9 91.50 SA-17 242.0 240.0 241.0 241.0 241.00 119.3 120.0 121.0 119.9 120.00 91.7 91.5 91.1 90.2 91.25 SA-18 241.0 240.0 239.0 241.0 240.25 119.8 120.3 121.1 119.4 120.25 91.2 91.5 90.5 91.6 91.25 SA-19 240.0 239.0 241.0 240.5 240.25 120.3 121.0 120.7 120.6 120.75 91.3 91.3 91.3 91.3 91.25 SA-20 240.0 241.0 242.5 241.0 241.25 120.5 119.6 120.2 120.8 120.25 91.5 91.3 91.2 90.2 91.00 101 Tabla 66: Ensayo de variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de variación dimensional (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY ID Largo (mm) Ancho (mm) Altura (mm) Unidad L1 L2 L3 L4 LO A1 A2 A3 A4 AO H1 H2 H3 H4 HO XSA-1 246.0 246.0 246.0 246.0 246.00 122.80 124.20 123.20 122.20 123.00 94.4 94.0 92.8 93.1 93.50 XSA-2 246.0 246.0 247.0 246.0 246.25 122.90 123.80 123.40 121.90 123.00 91.9 92.8 94.0 93.7 93.00 XSA-3 246.0 246.0 247.0 245.0 246.00 121.90 123.80 123.30 122.70 123.00 91.2 92.6 94.0 93.8 93.00 XSA-4 246.0 246.0 248.0 245.0 246.25 122.80 124.10 123.30 122.00 123.00 94.3 93.6 92.4 93.0 93.25 XSA-5 246.0 246.0 246.0 245.0 245.75 122.00 123.90 123.00 122.80 123.00 93.9 93.9 92.6 92.6 93.25 XSA-6 246.0 246.0 247.0 245.0 246.00 122.60 123.70 123.20 121.80 122.75 93.2 93.2 92.0 92.6 92.75 XSA-7 246.0 245.0 246.0 246.0 245.75 122.80 123.00 124.00 122.00 123.00 93.2 92.4 94.1 94.0 93.50 XSA-8 246.0 245.0 246.0 246.0 245.75 122.30 123.30 123.80 122.70 123.00 93.7 93.7 93.0 92.4 93.25 XSA-9 246.0 245.0 247.0 245.0 245.75 122.60 123.10 124.20 122.50 123.00 94.0 94.0 92.9 93.4 93.50 XSA-10 246.0 246.0 246.0 246.0 246.00 122.00 122.90 124.00 122.70 123.00 93.5 93.9 93.3 92.1 93.25 XSA-11 246.0 246.0 246.0 245.0 245.75 123.30 122.80 124.00 121.80 123.00 93.3 92.9 93.8 94.6 93.75 XSA-12 245.0 246.0 246.5 246.0 246.00 122.20 123.30 123.70 122.80 123.00 93.2 95.4 93.4 93.5 94.00 XSA-13 246.0 245.0 246.0 245.0 245.50 122.90 122.70 122.70 123.30 123.00 94.0 93.3 92.6 93.9 93.50 XSA-14 246.0 245.0 245.5 245.5 245.50 122.30 123.00 123.60 122.60 123.00 92.9 92.6 92.8 92.0 92.50 XSA-15 245.0 246.0 246.0 244.0 245.25 123.30 123.00 122.20 123.80 123.00 92.2 93.2 93.2 93.7 93.00 XSA-16 245.0 246.0 246.0 246.0 245.75 122.90 123.40 122.00 123.50 123.00 94.1 94.0 92.7 92.9 93.50 XSA-17 245.5 246.0 245.0 245.0 245.50 122.80 123.50 122.90 122.80 123.00 92.9 93.9 92.4 93.4 93.25 XSA-18 245.0 245.5 245.0 246.0 245.50 123.20 123.10 122.00 123.60 123.00 93.3 93.8 92.2 93.2 93.25 XSA-19 246.0 245.0 246.0 246.0 245.75 122.50 123.10 123.50 122.80 123.00 92.9 94.1 92.9 94.0 93.50 XSA-20 246.0 245.0 245.0 245.5 245.50 122.10 123.00 123.50 122.80 122.75 92.9 94.0 93.8 93.9 93.75 102 Tabla 67: Ensayo de variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de variación dimensional (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián sin aditivo ID Largo (mm) Ancho (mm) Altura (mm) Unidad L1 L2 L3 L4 LO A1 A2 A3 A4 AO H1 H2 H3 H4 HO SS-6 236.5 236.0 234.0 237.0 236.00 117.9 117.1 117.9 117.7 117.75 89.9 90.5 90.4 89.1 90.00 SS-7 235.0 234.5 234.0 236.0 235.00 117.8 117.4 117.5 117.3 117.50 90.1 89.7 90.8 90.2 90.25 SS-8 235.0 234.0 234.0 235.0 234.50 117.0 117.4 117.1 115.9 116.75 89.9 90.8 90.9 89.4 90.25 SS-9 236.5 234.5 235.0 236.0 235.50 117.4 117.1 116.8 118.4 117.50 90.3 90.6 90.5 89.4 90.25 SS-10 237.0 235.0 235.0 236.0 235.75 117.9 117.1 117.7 118.0 117.75 89.9 90.0 91.2 90.0 90.25 SS-11 235.0 235.0 234.0 236.0 235.00 117.4 117.5 117.8 116.6 117.25 90.6 90.4 89.9 89.3 90.00 SS-12 236.0 235.0 235.0 236.5 235.75 117.9 117.4 118.0 117.1 117.50 90.4 90.3 91.0 90.6 90.50 SS-13 235.0 235.0 233.5 236.0 235.00 117.1 117.6 117.3 116.8 117.25 91.3 90.3 90.2 89.6 90.25 SS-14 236.0 234.5 236.0 235.0 235.50 116.7 117.7 117.9 117.8 117.50 90.0 91.1 89.8 90.2 90.25 SS-15 236.5 235.5 234.0 236.5 235.75 117.9 117.6 117.8 116.7 117.50 90.0 90.7 90.8 89.4 90.25 SS-16 235.5 235.0 236.0 237.0 236.00 117.4 117.3 116.8 118.1 117.50 90.4 90.3 89.8 88.4 89.75 SS-17 235.5 234.5 234.0 235.0 234.75 117.8 117.2 117.8 116.0 117.25 90.6 90.1 91.0 90.0 90.50 SS-18 237.5 235.0 234.5 234.5 235.50 117.7 117.4 117.1 117.3 117.50 90.8 90.0 90.6 89.6 90.25 SS-19 235.0 236.0 235.5 235.0 235.50 117.5 117.0 116.6 117.1 117.00 90.1 91.0 90.6 90.3 90.50 SS-20 236.5 235.0 236.0 236.5 236.00 117.1 117.4 117.8 118.2 117.75 90.3 90.7 90.0 89.5 90.25 SS-21 237.0 234.0 235.0 235.0 235.25 116.9 117.5 118.3 118.1 117.75 90.7 91.0 89.8 89.6 90.25 SS-22 235.5 235.5 236.5 235.0 235.75 117.8 117.6 116.5 117.7 117.50 90.2 89.8 91.0 90.0 90.25 SS-23 236.5 234.5 234.5 236.5 235.50 118.5 116.7 116.3 117.1 117.25 89.2 90.9 90.7 90.5 90.25 SS-24 236.0 235.0 234.0 235.0 235.00 117.6 117.0 117.3 117.4 117.25 89.0 90.7 90.0 90.7 90.00 SS-25 236.5 234.5 235.0 234.5 235.25 117.5 117.7 116.9 117.0 117.25 89.8 90.6 90.2 89.5 90.00 SS-26 236.0 235.0 234.5 236.0 235.50 116.5 116.9 117.6 117.9 117.25 89.7 90.2 89.7 89.0 89.75 SS-27 236.0 237.0 234.5 236.0 236.00 118.1 117.4 118.0 118.3 118.00 90.0 91.1 90.7 89.5 90.25 103 Tabla 68: Ensayo de variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda con porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de variación dimensional (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián con aditivo C-444 y SOLIDRY ID Largo (mm) Ancho (mm) Altura (mm) L1 L2 L3 L4 LO A1 A2 A3 A4 AO H1 H2 H3 H4 HO XSS-6 238.0 240.0 238.0 238.0 238.50 119.50 119.00 119.80 118.70 119.25 91.4 90.0 91.3 91.6 91.00 XSS-7 240.0 240.0 239.0 239.0 239.50 120.10 119.70 120.10 119.10 119.75 91.9 91.4 91.5 91.8 91.75 XSS-8 239.0 239.0 240.0 240.5 239.75 118.70 119.00 120.20 118.60 119.25 93.1 93.6 93.1 93.5 93.25 XSS-9 240.0 240.5 239.0 240.0 240.00 119.50 118.90 119.70 118.70 119.25 91.4 90.5 91.3 91.4 91.25 XSS-10 240.0 241.5 239.0 241.0 240.50 120.30 120.00 119.60 119.40 119.75 92.0 91.5 91.9 92.4 92.00 XSS-11 241.0 242.0 241.0 240.0 241.00 120.10 119.50 119.90 120.00 120.00 98.0 98.5 98.4 97.4 98.00 XSS-12 236.0 238.5 238.5 236.5 237.50 118.00 118.00 118.00 118.70 118.25 90.2 91.0 90.0 90.4 90.50 XSS-13 240.0 239.0 239.0 239.5 239.50 119.60 119.30 119.60 119.20 119.50 90.9 91.7 90.8 91.3 91.25 XSS-14 239.0 241.0 239.0 239.0 239.50 120.20 119.60 119.10 118.90 119.50 91.1 91.3 91.9 90.6 91.25 XSS-15 240.5 239.0 239.5 241.0 240.00 119.20 119.70 119.50 118.40 119.25 91.2 90.5 90.3 91.0 90.75 XSS-16 240.0 241.0 239.0 240.0 240.00 119.30 118.60 119.20 118.90 119.00 91.6 92.2 90.9 90.5 91.25 XSS-17 240.0 241.0 238.5 239.5 239.75 119.00 119.20 119.10 118.40 119.00 90.8 90.8 90.9 90.6 90.75 XSS-18 238.0 238.0 238.5 239.0 238.50 119.20 119.30 119.60 118.30 119.00 90.0 90.8 90.7 92.0 91.00 XSS-19 238.0 237.5 236.0 239.0 237.75 118.80 118.10 119.00 119.30 118.75 91.1 91.5 90.3 89.8 90.75 XSS-20 238.5 240.0 238.5 238.5 239.00 118.30 118.00 119.00 118.40 118.50 90.9 89.3 90.5 90.9 90.50 XSS-21 238.0 239.0 238.0 240.0 238.75 118.60 119.00 118.20 118.20 118.50 90.2 90.8 90.6 91.2 90.75 XSS-22 238.0 240.0 240.0 238.0 239.00 118.30 118.20 118.90 117.80 118.25 90.7 90.1 91.1 91.7 91.00 XSS-23 238.0 237.5 239.0 237.0 238.00 117.70 117.80 118.60 117.00 117.75 90.1 90.7 91.6 90.0 90.50 XSS-24 235.0 237.0 235.0 235.5 235.75 117.70 117.00 117.00 116.60 117.00 90.1 89.0 89.8 89.6 89.75 XSS-25 239.0 237.0 237.0 240.5 238.50 118.30 117.80 117.90 117.50 118.00 90.60 90.20 91.00 89.70 90.50 104 3.5.15. Ensayo de resistencia a la compresión a) Equipos utilizados en la prueba o Máquina de ensayo de compresión. o Regla metálica. o Vernier. o Planchas metálicas. o Neopreno. b) Procedimiento: 1) Se ensayaron unidades secas. 2) Antes del ensayo se procedió a tomar las medidas de las caras superior e inferior de mayor dimensión, medidas necesarias para el cálculo de la resistencia máxima. 3) Como refrendado se utilizaron planchas rectangulares de neopreno, y para poder uniformizar toda la carga se utilizaron planchas rectangulares de acero. 4) Se colocó la unidad de albañilería en la maquina compresora y se procedió a dar inicio al ensayo de resistencia a la compresión, como se muestra en la figura 37(a), posteriormente se registró la resistencia máxima que llego a obtener la unidad, los resultados obtenidos por la máquina, como ejemplo en la figura 37(b), fueron corregidos mediante la ecuación presentada en la norma NTP 399.613 (2005). 37(a) 37(b) Figura 37: Ensayo de resistencia a la compresión a) Unidad de albañilería preparada para ser ensayada y b) Valor de carga máxima arrojada por la máquina de la UAC. 105 c) Toma de datos: Tabla 69: Ensayo de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Resistencia a la compresión (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universid ad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago sin aditvo Cara superior Cara inferior ID W Largo Ancho Largo Ancho Unidad cm cm cm cm kgf SA-1 24.20 12.01 24.15 12.14 6190 SA-2 24.20 12.01 24.20 12.14 5770 SA-3 24.20 12.04 24.20 12.15 5690 SA-4 24.15 12.03 24.10 12.15 5740 SA-5 24.20 12.06 24.20 12.16 5670 SA-6 24.10 11.96 24.00 12.04 5700 SA-19-G 23.90 12.03 23.90 12.10 6780 Tabla 70: Ensayo de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Resistencia a la compresión (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY Cara superior Cara inferior ID W Largo Ancho Largo Ancho Unidad cm cm cm cm kgf XSA-1 24.60 12.28 24.60 12.32 6050 XSA-2 24.60 12.29 24.70 12.34 6690 XSA-3 24.60 12.19 24.70 12.33 6650 XSA-4 24.60 12.28 24.80 12.33 6320 XSA-5 24.60 12.20 24.60 12.30 6880 XSA-6 24.60 12.26 24.70 12.32 6850 XSA-23-G 24.45 12.31 24.50 12.38 8670 XSA-24-G 24.50 12.31 24.50 12.37 7760 106 Tabla 71: Ensayo de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Resistencia a la compresión (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Univer sidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián sin aditivo Cara superior Cara inferior ID W Largo Ancho Largo Ancho Unidad cm cm cm cm kgf SS-1 23.80 11.90 23.50 11.80 9490 SS-2 23.90 12.00 23.50 11.80 8550 SS-3 23.50 11.80 23.40 11.70 10410 SS-4 23.70 11.90 23.70 11.70 9250 SS-5 23.70 11.90 23.60 11.70 8440 SS-24 23.60 11.76 23.40 11.73 9510 SS-26 23.60 11.65 23.45 11.76 8730 Tabla 72: Ensayo de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Resistencia a la compresión (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universi dad Andina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián con aditivo C-444 y SOLIDRY Cara superior Cara inferior ID W Largo Ancho Largo Ancho Unidad cm cm cm cm kgf XSS-1 23.8 11.9 23.8 11.9 6460 XSS-2 23.7 11.8 23.6 11.9 6670 XSS-3 23.7 12 23.6 11.9 6320 XSS-4 23.7 11.8 23.8 12 6590 XSS-5 23.9 12 23.7 12 6600 XSS-17 24 11.9 23.85 11.91 7040 XSS-24 23.5 11.77 23.5 11.7 6980 107 3.5.16. Ensayo de módulo de rotura a) Equipos utilizados en la prueba: o Máquina de ensayo de compresión. o Regla. o Vernier. o Planchas metálicas. o Neopreno. b) Procedimiento: 1) Se ensayaron unidades secas. 2) Se colocaron apoyos según lo especificado en la NTP 399.316 (2005), que indica que el apoyo superior debía ubicarse al medio de la unidad de albañilería, y los apoyos inferiores debían ser ubicados a no menos de 2.5 cm hacia adentro de los extremos de la unidad. 3) Se registró la altura del espécimen y la distancia entre los apoyos antes del ensayo. Se colocó la unidad de albañilería en la máquina compresora como se muestra en la figura 38(a), posteriormente se registró la resistencia máxima que llego a obtener la unidad. El ensayo culmina cuando la unidad llega a la una falla completa, como se puede apreciar en la figura 38(b). Los resultados obtenidos fueron reemplazados en la ecuación presentada en la norma NTP 399.613 (2005). Después del ensayo se registró la distancia entre el centro de la unidad y la falla. 38(a) 38(b) Figura 38: Ensayo de módulo de rotura a) Unidad de albañilería lista para el ensayo y b) Falla de la unidad de albañilería 108 c) Toma de datos: Tabla 73: Ensayo de módulo de rotura de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Módulo de rotura (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del Cusco Descripción: Suelo de Santiago sin aditvo ID b d l x W Unidad cm cm cm cm kg SA-7 12.01 9.12 19.10 0.50 320 SA-8 12.04 9.12 19.30 0.70 340 SA-9 12.06 9.17 19.20 2.00 310 SA-10 12.06 9.14 19.10 1.20 330 SA-11 12.07 9.20 19.20 1.57 370 Tabla 74: Ensayo de módulo de rotura de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de Santiago. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Ensayo de módulo de rotura (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 30/10/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andina del C usco Descripción: Suelo de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY ID b d l x W Unidad cm cm cm cm kg XSA-17 12.33 9.22 20 3.03 360 XSA-18 12.29 9.41 19.9 1.05 370 XSA-19 12.28 9.29 19.8 0.5 230 XSA-20 12.32 9.33 19.7 0.5 210 XSA-21 12.25 9.29 19.8 2.28 220 XSA-22 12.21 9.29 19.9 0.9 310 109 Tabla 75: Ensayo de módulo de rotura de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Módulo de rotura (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad And ina del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián sin aditivo ID b d l x W Unidad cm cm cm cm kg SS-11 11.78 9.04 18.60 3.28 120 SS-12 11.80 9.03 18.50 2.41 180 SS-13 11.73 9.03 18.50 1.85 110 SS-14 11.79 9.11 18.60 1.32 50 SS-15 11.78 9.07 18.80 2.22 190 SS-16 11.68 9.03 18.60 1.74 150 SS-23 11.63 9.09 18.50 3.00 50 SS-25 11.69 9.06 18.50 3.12 270 SS-27 11.80 9.11 18.90 0.83 280 Tabla 76: Ensayo de módulo de rotura de las unidades de albañilería de tierra cruda con los porcentajes de aditivo óptimo del suelo de San Sebastián. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, Cusco 2018. Módulo de rotura (NTP 399.613) Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fechas: 06/11/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Lugar: Laboratorio de suelos de la Universidad Andin a del Cusco Descripción: Suelo de San Sebastián con aditivo C-444 y SOLIDRY ID b d l x W Unidad cm cm cm cm kg XSS-10 11.96 9.15 19.1 2.19 130 XSS-12 11.80 9.02 18.4 1.29 270 XSS-13 11.96 9.09 18.5 3.57 150 XSS-14 11.91 9.11 18.8 0.43 250 XSS-15 11.95 9.12 18.5 1.51 310 XSS-16 11.95 9.12 18.9 0.96 190 XSS-25 23.70 9.10 18.7 1.84 270 110 3.6. Procedimiento de análisis de datos 3.6.1. Análisis del ensayo de límite líquido y límite plástico a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Para la determinación del límite líquido y el límite plástico se utilizó la fórmula de contenido de humedad: 𝑀𝐶𝑊𝑆 − 𝑀𝐶𝑆 𝑊 = × 100 𝑀𝐶𝑆 − 𝑀𝐶 Donde: o W = es el contenido de humedad, (%). o MCWS = es el peso del contenedor más el suelo húmedo, en gramos. o MCS = es el peso del contenedor más el suelo secado en horno, en gramos. o MC = es el peso del contenedor, en gramos. Luego, para el límite líquido se graficó una curva logarítmica de Contenido de humedad versus número de golpes, y se trazó una recta a los 25 golpes para determinar el límite líquido de cada suelo. Mientras que para el límite plástico se determinó el promedio de los contenidos de humedad encontrados para dicho ensayo mediante la fórmula: ∑ni=m Pi Promedio= n Donde: o n = número de muestras ensayadas o Pi = Porcentaje de agua o contenido de humedad de cada ensayo b) Diagramas, tablas: Tabla 77: Ensayo para determinar el límite líquido y el límite plástico - Suelo de Santiago Descripción Límite Líquido Límite Plástico Numero del contenedor 1 2 3 1 2 3 Codigo del contenedor MLL 1 MLL 2 MLL 3 MLP 1 MLP 2 MLP 3 Peso del contenedor (gr) 16.57 16.39 16.83 9.22 8.66 8.76 Peso del contenedor más la Muestra 28.24 27.73 31.29 12.49 11.11 12.56 Peso del contenedor mas la muestra 25.9 25.42 28.19 12.1 10.83 12.01 Peso del agua (gr) 2.34 2.31 3.1 0.39 0.28 0.55 Peso de las partículas sólidas (gr) 9.33 9.03 11.36 2.88 2.17 3.25 Contenido de Humedad (%) 25% 26% 27% 13.54 12.90 16.92 Número de golpes 29 24 20 Promedio C. de humedad (%) 14.46 111 Tabla 78: Ensayo para determinar el límite líquido y el límite plástico - Suelo de San Sebastián Descripción Límite Líquido Límite Plástico Numero del contenedor 1 2 3 1 2 3 Codigo del contenedor MLL 1 MLL 2 MLL 3 MLP 1 MLP 2 MLP 3 Peso del contenedor (gr) 16.6 16.71 16.05 8.9 8.76 8.45 Peso del contenedor más la Muestra 28.33 30.57 27.53 10.52 10.6 11.82 Peso del contenedor mas la muestra 25.26 26.9 24.47 10.28 10.38 11.38 Peso del agua (gr) 3.07 3.67 3.06 0.24 0.22 0.44 Peso de las partículas sólidas (gr) 8.66 10.19 8.42 1.38 1.62 2.93 Contenido de Humedad (%) 35% 36% 36% 17.39 13.58 15.02 Número de golpes 28 23 19 Promedio C. de humedad (%) 15.33 Límite Líquido 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 0 25 50 Grafica de fluidez Número de Golpes Límite Líquido Logarítmica (Grafica de fluidez) Número de Golpes Ww (%) Limites de Consistencia 20 27.29% Limite Líquido: 25.81 % 24 25.58% Limite Plástico: 14.46 % 25 25.81 % Indice de Plasticidad: 11.35 % 29 25.08% Figura 39: Gráfico de fluidez del suelo de Santiago Límite Líquido 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 0 25 50 Grafica de fluidez Número de Golpes Límite Líquido Logarítmica (Grafica de fluidez) Número de Golpes Ww (%) Limites de Consistencia 19 36.34% Limite Líquido: 35.76 % 23 36.02% Limite Plástico: 15.33 % 25 35.76 % Indice de Plasticidad: 20.43 % 28 35.45% Figura 40: Gráfico de fluidez del suelo de San Sebastián Contenido de Humedad (%) Contenido de Humedad (%) 112 c) Análisis de la prueba: Mediante el ensayo de límite líquido logramos determinar que nuestro material del distrito de Santiago de Cusco (con coordenadas Latitud: 13°33’13.11” S y Longitud 71°59’25.39” O) presenta un límite liquido de 25.81%, a diferencia del material extraído del distrito de San Sebastián (con coordenadas Latitud: 13°32’43.59” S y Longitud 71°57’17.29” O) que presenta un límite líquido superior de 35.76%. CLASIFICACIÓN S.U.C.S. El suelo del distrito de Santiago, por tener un límite líquido de 25.81% menor de 50% es considerado baja compresibilidad, según el grafico de carta de plasticidad, este suelo es clasificado como un suelo conformado por arcillas inorgánicas de baja compresibilidad (CL), tal como se muestra en la figura 41. Figura 41: Carta de plasticidad, clasificación del suelo de Santiago. El suelo del distrito de San Sebastián, por tener un límite líquido de 35.76% menor de 50% y mayor que 30% es considerado de mediana compresibilidad, según el grafico de carta de plasticidad, este suelo es clasificado como un suelo conformado por arcillas inorgánicas de mediana compresibilidad (CL), tal como se muestra en la figura 42. Figura 42: Carta de plasticidad, clasificación del suelo de San Sebastián. 113 3.6.2. Análisis del ensayo de granulometría a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Calcular el porcentaje retenido en cada tamiz, dividiendo el peso retenido en cada uno de ellos por el peso de la muestra original. b) Diagramas, tablas: Tabla 79: Ensayo para determinar la granulometría – Suelo de Santiago. Material Lavado Peso Inicial con 543.7 gr Peso: 364.7 gr bandeja: Bandeja: 179 gr Peso Peso Peso Porcentaje Porcentaje de Peso que Porcentaje Retenido retenido Malla Abertura Retenido de Peso Peso retenido pasa del peso que Corregido acumulado (gr) retenido acumulado (gr) pasa (gr) (gr) 1" 25.4 0.0 0.000 0.00 0.000 0.00 364.7 100.00 3/4" 19.05 10.7 10.82 2.97 10.82 2.97 353.9 97.03 3/8" 9.5 0.0 0.00 0.00 10.82 2.97 353.9 97.03 1/4" 6.35 4.1 4.22 1.16 15.04 4.13 349.7 95.87 N°4 4.75 3.4 3.52 0.97 18.57 5.09 346.1 94.91 N°8 2.36 7.8 7.92 2.17 26.49 7.26 338.2 92.74 N°16 1.18 1.6 1.72 0.47 28.21 7.74 336.5 92.26 N°30 0.60 19.2 19.32 5.30 47.53 13.03 317.2 86.97 N°50 0.30 11.4 11.52 3.16 59.06 16.19 305.6 83.81 N°100 0.15 45.8 45.92 12.59 104.98 28.78 259.7 71.22 N°200 0.075 37.5 37.62 10.32 142.60 39.10 222.1 60.90 Cazuela 222.1 222.10 60.90 364.70 100.00 0.0 0.00 TOTAL 363.6 364.70 100.000 Correción: 0.122 Dif. Pesos 0.302 % Tabla 80: Ensayo para determinar la granulometría – San Sebastián Material Lavado Peso Inicial con 772.4 gr Peso: 593.4 gr bandeja: Bandeja: 179 gr Peso Peso Porcentaje Peso Porcentaje Peso que Porcentaje Retenido retenido de Peso Malla Abertura Retenido de Peso pasa del peso Corregido acumulado retenido (gr) retenido (gr) que pasa (gr) (gr) acumulado 1" 25.4 0.0 0.000 0.00 0.000 0.00 593.4 100.000 3/4" 19.05 11.3 11.32 1.91 11.32 1.91 582.1 98.092 3/8" 9.5 0.0 0.00 0.00 11.32 1.91 582.1 98.092 1/4" 6.35 0.0 0.02 0.00 11.34 1.91 582.1 98.088 N°4 4.75 2.2 2.22 0.37 13.57 2.29 579.8 97.714 N°8 2.36 3.5 3.52 0.59 17.09 2.88 576.3 97.120 N°16 1.18 0.7 0.72 0.12 17.81 3.00 575.6 96.998 N°30 0.60 8.8 8.82 1.49 26.63 4.49 566.8 95.512 N°50 0.30 5.4 5.42 0.91 32.06 5.40 561.3 94.598 N°100 0.15 25.5 25.52 4.30 57.58 9.70 535.8 90.297 N°200 0.075 35.6 35.62 6.00 93.20 15.71 500.2 84.294 Cazuela 500.2 500.20 84.29 593.40 100.00 0.0 0.000 TOTAL 593.2 593.40 100.000 Correción: 0.022 Dif. Pesos 0.034 % 114 100.00 95.00 90.00 85.00 Fino 60.90% Arena 34.01% 80.00 Grava 5.09% 75.00 100.00% 70.00 65.00 60.00 55.00 50.00 100.0 10.0 1.0 0.1 0.0 Abertura de los tamices (mm) Curva Granulométrica Figura 43: Grafica de la curva granulométrica del suelo de la zona de Santiago 100.000 98.000 96.000 Fino 84.29% Arena 13.42% 94.000 Grava 2.29% 92.000 100.00% 90.000 88.000 86.000 84.000 82.000 80.000 100.0 10.0 1.0 0.1 0.0 Abertura de los tamices (mm) Curva Granulométrica Figura 44: Grafica de la curva granulométrica del suelo de la zona de San Sebastián c) Análisis de la prueba: A través del análisis de granulometría se puedo determinar que el material proveniente de la zona de Santiago, está compuesta por 60.90% de grano fino (suelo que pasa la malla No.200), un 34.01% es arena (suelo que pasa la malla No. 4) y un 5.09% es grava (malla retenida en el tamiz No. 4. El material que se elige para la elaboración del ladrillo, es a aquella muestra que pasa el tamiz ¼”. Es decir, se tomará el 94.91% del suelo para elaborar los ladrillos. El análisis de granulometría determino que el material proveniente de la zona de San Sebastián, está compuesta por 84.29% de grano fino (suelo que pasa la malla No.200), un 13.42% es arena (suelo que pasa la malla No. 4) y un 2.29% es grava (malla retenida en el tamiz No. 4. El material que se elige para la elaboración del ladrillo, es a aquella muestra que pasa el tamiz ¼”. Es decir, se tomará el 97.71% del suelo para elaborar los ladrillos. Porcentaje que pasa(%) Porcentaje que pasa(%) 115 3.6.3. Análisis del ensayo de Proctor a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Primero se calculó el contenido de humedad natural mediante la fórmula siguiente: 𝑀𝐶𝑤𝑆 − 𝑀𝐶𝑆 𝑤 = × 100 𝑀𝐶𝑆 − 𝑀𝐶 Donde: o w = es el contenido de humedad, (%). o MCwS = es el peso del contenedor más el suelo húmedo, en gramos. o MCS = es el peso del contenedor más el suelo secado en horno, en gramos. o MC = es el peso del contenedor, en gramos. Según Saiz, (1968) el contenido óptimo de humedad es aproximadamente la mitad del límite líquido, por lo que para la presente investigación se decidió tomar valores inferiores a 12% y seguidamente se incrementó contenidos de humedad equivalentes a 3%. Estos datos fueron necesarios para hallar la densidad de suelo húmedo y la densidad del suelo seco con las siguientes fórmulas: 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 𝑔𝑟 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 = ( ⁄ ) 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 𝑐𝑚3 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 × 100 𝑔𝑟 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 = ( ⁄ ) 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 + 100 𝑐𝑚3 Para hallar la densidad máxima y la humedad óptima se tomó el vértice de la parábola, dibujada a partir de los contenidos de humedad encontrados y sus respectivas densidades secas. b) Diagramas, tablas: Tabla 81: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo Santiago (primer ensayo). 116 UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Evaluación de la variación de propiedades físico-mecánicas de unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos: San Sebastián y Santiago, estabilizados con sistema CONSOLID, respecto a unidades de albañilería de arcilla cocida y de tierra cruda estabilizadas con paja, CUSCO 2018 ENSAYO COMPACTACIÓN DE SUELO EN LABORATORIO UTILIZANDO UNA ENERGÍA MODIFICADA (56 000 pie-lb/pie3 ) EN BASE A LA NORMA MTC E 115 (2000) Y ASTM D 1557 Tesistas: Avalos Huaman, Diego Humberto Fecha: 07/02/2018 Velásquez Flores, Oskar Fabricio Tabla L8ug2ar:: EnsayoL apboarartoario ddee suteelors mde lia nUnaivre rslidaa dh Aundmina deeld Causdco óptima – Suelo Santiago (segundo ensayo). Descripción: Santiago Descripción : Muestra de Santiago Metodo : "A" Número de capas : 5 Número de golpes : 25 Diametro del molde: 10.1 cm Altura del molde: 11.7 cm Volumen: 937.39 cm Numero de ensayo: 2 PRUEBA N° 1 2 3 4 Peso del suelo más el molde gr 3844 3934 3898 3850.0 Peso del molde gr 1944 1944 1944 1944 Peso del suelo humedo compactado gr 1900 1990 1954 1931 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 28.13 29.42 64.68 67.58 71.18 65.8 68.2 67.5 Peso del suelo seco más el contenedor gr 27.13 28.26 61.55 64.25 66.68 61.99 63.45 62.84 Peso del contenedor gr 15.85 15.72 36.7 36.23 37.08 37.07 36.8 36.5 Peso del agua gr 1 1.16 3.13 3.33 4.5 3.81 4.75 4.66 Peso del suelo seco gr 11.28 12.54 24.85 28.02 29.6 24.92 26.65 26.34 17.8 17.7 Contenido de Agua % 9.06 12.24 15.25 17.76 Densidad suelo Humedo gr/cm3 2.03 2.12 2.08 2.06 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.859 1.891 1.809 1.749 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.89 Humedad óptima - OCH (%) = 11.49 Tabla 83: Ensayo para dete1r.9m50 inar la humedad óptima – Suelo Santiago (tercer ensayo). 1.900 1.850 1.800 1.750 1.700 7.00 9.00 11.00 13.00 15.00 17.00 19.00 Contenido de humedad (%) Densidad Seca (gr/cm3) 117 Para el suelo de Santiago se obtuvieron las siguientes curvas gráficas mostradas a continuación (Ver figura 45). En la parte inferior se indica los valores máximos obtenidos tanto en las coordenadas y las abscisas, que son denotadas como densidad máxima y humedad óptima respectivamente. 1.950 1.950 1.900 1.900 1.850 1.850 1.800 1.800 1.750 1.750 1.700 1.700 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 7.00 9.00 11.00 13.00 15.00 17.00 19.00 Contenido de humedad (%) Contenido de humedad (%) Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.93 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.89 Humedad óptima - OCH (%) = 11.93 Humedad óptima - OCH (%) = 11.49 45(a) 45(b) 1.900 1.860 1.820 1.780 1.740 1.700 6.00 9.00 12.00 15.00 18.00 Contenido de humedad (%) Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.88 Humedad óptima - OCH (%) = 10.40 45(c) Figura 45: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de Santiago a) Primer ensayo, b) Segundo ensayo y c) Tercer ensayo. Tabla 84: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (primer ensayo). Densidad Seca (gr/cm3) Densidad Seca (gr/cm3) Densidad Seca (gr/cm3) 118 Tabla 85: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (segundo ensayo). Tabla 86: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (tercer ensayo). De la misma manera para el suelo de San Sebastián se obtuvieron las siguientes curvas gráficas mostradas a continuación (Ver figura 46). En la parte inferior se indica los valores máximos obtenidos tanto en las coordenadas y las abscisas, que son denotadas como densidad máxima y humedad óptima respectivamente. 1.760 1.850 1.740 1.800 1.720 1.750 1.700 1.700 1.680 1.650 1.660 1.600 1.640 1.550 1.620 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 Contenido de humedad (%) Contenido de humedad (%) Densidad maxima -MDS (gr/cm3)1 =.744 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.82 Humedad óptima - OCH (%) = 15.15 Humedad óptima - OCH (%) = 17.70 46(a) 46(b) Densidad Seca (gr/cm3) Densidad Seca (gr/cm3) 119 1.740 1.730 1.720 1.710 1.700 1.690 1.680 1.670 1.660 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 Contenido de humedad (%) Densidad maxima -MDS (gr/cm3) 1=.72 Humedad óptima - OCH (%) = 15.33 46(c) Figura 46: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de San Sebastián. a) Primer ensayo, b) Segundo ensayo y c) Tercer ensayo c) Análisis de la prueba: Habiendo realizado 3 ensayos de Proctor, con resultados de 11.93%, 11.49% y 10.40% para el contenido de humedad óptimo del suelo perteneciente a la zona de Santiago. Se determinó, que se consideraría 11% como el contenido de humedad óptimo a una energía de compactación de 2 700 KN-m/m3. De igual forma para los 3 ensayos de Proctor, con resultados de 15.15%, 17.70% y 15.33% para el contenido de humedad óptimo del suelo perteneciente a la zona de San Sebastián. Se determinó, que se consideraría 15% como el contenido de humedad óptimo a una energía de compactación de 2 700 KN-m/m3. 3.6.4. Análisis del ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad versus de las unidades de albañilería a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Este ensayo se desarrolló casi igual que el ensayo de Proctor, pero este fue adaptado a las necesidades de los tesistas por obtener una humedad que conjunta con el suelo permita la elaboración de unidades de albañilería. Se plantearon diferentes porcentajes de humedad, teniendo como límite inferior el valor hallado por el ensayo de Proctor, y teniendo como límite superior el límite líquido. Los valores variaron entre 3% a 5%, dependiendo de cada suelo. Se procedió así pues a compactar las unidades tratando de utilizar la misma fuerza manual y posteriormente registrando su peso. Densidad Seca (gr/cm3) 120 Una vez hecho esto, se extrajo material del centro de la unidad para obtener el peso del agua de la siguiente manera: 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 = (𝑃𝑆𝐻 + 𝐶) − (𝑃𝑆𝑆 + 𝐶) Donde: o PSH = Peso del suelo húmedo, en gramos. o PSS = Peso del suelo seco, en gramos. o C = Contenedor, en gramos. También se halló el peso del suelo seco: 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 = (𝑃𝑆𝑆 + 𝐶) − 𝐶 Donde: o PSS = Peso del suelo seco, en gramos. o C = Contenedor, en gramos. El contenido de agua se halló de la siguiente manera: 𝑃. 𝐴. 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 = × 100 𝑃𝑆𝑆 Donde: o P.A. = Peso del agua, en gramos. o PSS = Peso del suelo seco, en gramos. o Contenido de agua en porcentaje. Estos datos fueron necesarios para hallar la densidad de suelo húmedo y la densidad del suelo seco con las siguientes fórmulas: 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 𝑔𝑟 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 = ( ⁄ ) 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 𝑐𝑚3 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 × 100 𝑔𝑟 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 = ( ⁄ ) 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 + 100 𝑐𝑚3 Para hallar la densidad máxima y la humedad óptima se tomó el vértice de la parábola, dibujada a partir de los contenidos de humedad encontrados y sus respectivas densidades secas. 121 b) Diagramas, tablas: Tabla 87: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo Santiago (primer ensayo). PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2688.48 2750.98 2719.73 2719.73 Peso del suelo humedo compactado gr 4650 4973 5505 5343 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 66.5 69.64 67.99 64.72 60.87 68.97 80.5 83.1 Peso del suelo seco más el contenedor gr 61.23 64.02 61.57 59.02 54.6 61.68 70.14 71.86 Peso del contenedor gr 22.23 22.45 22.69 24.49 22.51 24.25 23.97 22.04 Peso del agua gr 5.27 5.62 6.42 5.7 6.27 7.29 10.36 11.24 Peso del suelo seco gr 39 41.57 38.88 34.53 32.09 37.43 46.17 49.82 Contenido de Agua % 13.52 16.51 19.51 22.50 Densidad suelo Humedo gr/cm3 1.73 1.81 2.02 1.96 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.524 1.552 1.694 1.604 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.70 Humedad óptima - OCH (%) = 19.84 Tabla 88: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo Santiago (segundo ensayo). PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2719.73 2719.73 2688.48 2688.48 Peso del suelo humedo compactado gr 4175 4415 5220 5115 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 67.32 70.17 69.87 68.38 68.91 69.55 79.95 78.78 Peso del suelo seco más el contenedor gr 62.35 64.78 63.48 62.35 61.65 62.35 69.78 68.45 Peso del contenedor gr 24.12 23.45 23.68 24.68 23.45 24.6 23.6 21.56 Peso del agua gr 4.97 5.39 6.39 6.03 7.26 7.2 10.17 10.33 Peso del suelo seco gr 38.23 41.33 39.8 37.67 38.2 37.75 46.18 46.89 Contenido de Agua % 13.02 16.03 19.04 22.03 Densidad suelo Humedo gr/cm3 1.54 1.62 1.94 1.90 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.358 1.399 1.631 1.559 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.64 Humedad óptima - OCH (%) = 19.82 Tabla 89: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo Santiago (tercer ensayo). PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2719.73 2719.73 2688.48 2688.48 Peso del suelo humedo compactado gr 4215 4390 5185 5155 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 81.04 84.25 82.78 80.93 82.79 84.05 86.28 86.8 Peso del suelo seco más el contenedor gr 75.45 78.4 75.65 74.24 74.56 75.65 76.36 77.12 Peso del contenedor gr 32.54 33.54 31.25 32.35 31.25 31.45 31.33 33.21 Peso del agua gr 5.59 5.85 7.13 6.69 8.23 8.4 9.92 9.68 Peso del suelo seco gr 42.91 44.86 44.4 41.89 43.31 44.2 45.03 43.91 Contenido de Agua % 13.03 16.01 19.00 22.04 Densidad suelo Humedo gr/cm3 1.55 1.61 1.93 1.92 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.371 1.391 1.621 1.571 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.64 Humedad óptima - OCH (%) = 19.99 Para el suelo de Santiago se obtuvieron las siguientes curvas gráficas mostradas a continuación (Ver figura 47). En la parte inferior se indica los valores máximos obtenidos tanto en las 122 coordenadas y las abscisas, que son denotadas como densidad máxima y humedad óptima respectivamente. 1.750 1.650 1.600 1.700 1.550 1.650 1.500 1.600 1.450 1.400 1.550 1.350 1.500 1.300 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 Contenido de humedad (%) Contenido de humedad (%) Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.70 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.64 Humedad óptima - OCH (%) = 19.84 Humedad óptima - OCH (%) = 19.82 47(a) 47(b) 1.650 1.600 1.550 1.500 1.450 1.400 1.350 1.300 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 Contenido de humedad (%) Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.64 Humedad óptima - OCH (%) = 19.99 47(c) Figura 47: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de Santiago. a) Primer ensayo, b) Segundo ensayo y c) Tercer ensayo. Tabla 90: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (primer ensayo). PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2750.98 2750.98 2750.98 2688.48 Peso del suelo humedo compactado gr 4810 4875 7805 4710 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 117.54 136.78 125.32 106.63 116.65 136.61 153.96 148.2 Peso del suelo seco más el contenedor gr 106.08 122.95 112.03 95.51 103.02 119.58 131.52 126.11 Peso del contenedor gr 42.92 46.42 47.36 41.31 43.17 45.83 45.43 44.95 Peso del agua gr 11.46 13.83 13.29 11.12 13.63 17.03 22.44 22.09 Peso del suelo seco gr 63.16 76.53 64.67 54.2 59.85 73.75 86.09 81.16 Contenido de Agua % 18.11 20.53 22.93 26.64 Densidad suelo Humedo gr/cm3 1.75 1.77 2.84 1.75 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.480 1.470 2.308 1.383 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 2.34 Humedad óptima - OCH (%) = 23.52 Densidad Seca (gr/cm3) Densidad Seca (gr/cm3) Densidad Seca (gr/cm3) 123 Tabla 91: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (segundo ensayo). PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2750.98 2750.98 2750.98 2688.48 Peso del suelo humedo compactado gr 4720 5060 4870 4660 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 123.82 100.18 127.78 127.46 140.82 138.48 168.06 158.36 Peso del suelo seco más el contenedor gr 110.22 91.1 110.54 111.22 118.72 116.12 137.92 131.12 Peso del contenedor gr 43.01 45.66 42.98 45.48 45.01 41.37 47.42 46.48 Peso del agua gr 13.6 9.08 17.24 16.24 22.1 22.36 30.14 27.24 Peso del suelo seco gr 67.21 45.44 67.56 65.74 73.71 74.75 90.5 84.64 Contenido de Agua % 20.11 25.11 29.95 32.74 Densidad suelo Humedo gr/cm3 1.72 1.84 1.77 1.73 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.428 1.470 1.362 1.306 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.47 Humedad óptima - OCH (%) = 23.95 Tabla 92: Ensayo para determinar la humedad óptima – Suelo San Sebastián (tercer ensayo). PRUEBA N° 1 2 3 4 Volumen del molde : cm3 2750.98 2750.98 2750.98 2688.48 Peso del suelo humedo compactado gr 4695 5025 4860 4775 Contenido de humedad Número de prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 Peso del suelo humedo más el contenedor gr 69.06 65.14 71.24 67.05 62.75 71.32 82.98 85.78 Peso del suelo seco más el contenedor gr 61.18 57.82 62.18 59.02 54.6 61.68 70.14 71.86 Peso del contenedor gr 23.54 21.83 22.69 24.49 22.51 24.25 23.97 22.04 Peso del agua gr 7.88 7.32 9.06 8.03 8.15 9.64 12.84 13.92 Peso del suelo seco gr 37.64 35.99 39.49 34.53 32.09 37.43 46.17 49.82 Contenido de Agua % 20.64 23.10 25.58 27.88 Densidad suelo Humedo gr/cm3 1.71 1.83 1.77 1.78 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.415 1.484 1.407 1.389 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.48 Humedad óptima - OCH (%) = 23.04 De la misma manera para el suelo de San Sebastián se obtuvieron las siguientes curvas gráficas mostradas a continuación (Ver figura 48). En la parte inferior se indica los valores máximos obtenidos tanto en las coordenadas y las abscisas, que son denotadas como densidad máxima y humedad óptima respectivamente. 2.400 1.500 2.200 1.450 2.000 1.800 1.400 1.600 1.350 1.400 1.300 1.200 1.000 1.250 17.00 19.50 22.00 24.50 27.00 17.50 20.00 22.50 25.00 27.50 30.00 32.50 35.00 Contenido de humedad (%) Contenido de humedad (%) Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 2.34 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.47 Humedad óptima - OCH (%) = 23.52 Humedad óptima - OCH (%) = 23.95 48(a) 48(b) Densidad Seca (gr/cm3) Densidad Seca (gr/cm3) 124 1.500 1.480 1.460 1.440 1.420 1.400 1.380 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 Contenido de humedad (%) Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.48 Humedad óptima - OCH (%) = 23.04 48(c) Figura 48: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de San Sebastián a) Primer ensayo, b) Segundo ensayo y c) Tercer ensayo. c) Análisis de la prueba: Del ensayo de Proctor adaptado se determinó que: o Para el suelo de Santiago, ensayados con las humedades aproximadas de 13%, 16%, 19% y 22%, se obtuvo como resultado promedio una densidad máxima de 1.66 gr/cm3. Dicha densidad máxima se ha logrado con una humedad promedio de 19.88%. o Para el suelo de San Sebastián, ensayados con las humedades aproximadas de 18%, 20%, 23%, 25.5%, 28% y 32.5%, se obtuvo como resultado promedio una densidad máxima de 1.76 gr/cm3. Dicha densidad máxima se ha logrado con una humedad promedio de 23.50%. Este porcentaje que se cree el óptimo será corroborado con el ensayo posterior a este. 3.6.5. Análisis del ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Para hallar la resistencia última, se utilizó la ecuación presentada en la NTP 399.613 (2005), en el apartado 8.4. Cálculo e informe. Ecuación para hallar la resistencia a la compresión. 𝐶 = 𝑊/𝐴 Densidad Seca (gr/cm3) 125 Donde: o C = Resistencia a la compresión del espécimen, kg/cm2. o W = Máxima carga en kg, indicada por la máquina de ensayo. o A = Promedio del área bruta de las superficies de contacto superior e inferior del espécimen, cm2. Para hallar la humedad natural de las unidades en su edad respectiva al día del ensayo, se utilizó la fórmula presentada en el manual de ensayo de materiales (2016), MTC E 108 Determinación del contenido de humedad de un suelo, apéndice 7.0 Cálculos en informe. Ecuación para hallar la humedad. 𝑀𝐶𝑊𝑆 − 𝑀𝐶𝑆 𝑊 = × 100 𝑀𝐶𝑆 − 𝑀𝐶 Donde: o W = es el contenido de humedad, (%). o MCWS = es el peso del contenedor más el suelo húmedo, en gramos. o MCS = es el peso del contenedor más el suelo secado en horno, en gramos. o MC = es el peso del contenedor, en gramos. b) Diagramas, tablas: Tabla 93: Ensayo para determinar la humedad óptima comparando la resistencia a la compresión versus humedad de la unidad de albañilería – Suelo Santiago. A W C Humedad H.P. ID cm2 kgf kgf/cm2 % % 16.51 SA1 291 2130 7.33 16.51 16.51 3.33 SA2 291 2600 8.95 9.67 16.01 16.06 SA3 291 2700 9.27 16.01 15.97 19.54 SA4 291 4020 13.81 19.51 19.48 19.01 SA5 292 3960 13.57 19.04 19.07 19.00 SA6 288 3612 12.53 19.00 19.00 22.44 SA7 286 1650 5.76 22.50 22.56 22.02 SA8 288 3070 10.68 22.03 22.03 22.03 SA9 291 2400 8.25 22.04 22.05 126 Figura 49: Gráfico de humedad vs resistencia – Suelo Santiago Tabla 94: Ensayo para determinar la humedad óptima comparando la resistencia a la compresión versus humedad de la unidad de albañilería – Suelo San Sebastián. A W C Humedad H.P. ID cm2 kgf kgf/cm2 % % 17.43 SS1 275 2000 7.27 18.10 18.77 17.34 SS2 278 2230 8.03 17.97 18.59 17.89 SS3 283 2210 7.80 18.43 18.97 23.41 SS4 287 9680 33.75 23.16 22.91 22.81 SS5 277 9970 35.95 22.99 23.17 25.30 SS6 282 9030 32.02 24.06 22.82 27.71 SS7 281 5400 19.23 28.05 28.40 27.86 SS8 282 5700 20.23 28.50 29.14 26.47 SS9 282 5550 19.68 27.74 29.01 127 Figura 50: Gráfico de humedad vs resistencia – Suelo San Sebastián c) Análisis de la prueba: Del ensayo de resistencia a la compresión se determinó que: Para el suelo de Santiago, las unidades elaboradas con humedades aproximadas de 16%, 19% y 22%, se obtuvo como resultado de resistencia a la compresión los valores de 8.51 kg/cm2, 13.30 kg/cm2 y 8.23 kg/cm2 respectivamente. Entonces, se puede decir que las unidades de albañilería elaboradas con una humedad de 19.18% aproximadamente se logró la mayor resistencia. En concordancia con el anterior ensayo de densidad versus humedad, donde se obtuvo la máxima densidad seca, se puede apreciar que las humedades en ambos ensayos son semejantes y aproximados al 20%. Para el suelo de San Sebastián, las unidades elaboradas con humedades aproximadas de 18%, 23% y 28%, se obtuvo como resultado de resistencia a la compresión los valores de 7.70 kg/cm2, 33.91 kg/cm2 y 19.71 kg/cm2 respectivamente. Entonces, se puede decir que las unidades de albañilería elaboradas con una humedad de 23.40% aproximadamente se logró la mayor resistencia. En concordancia con el anterior ensayo de densidad versus humedad, donde se obtuvo la máxima densidad seca, se puede apreciar que las humedades en ambos ensayos son semejantes y aproximados al 24%. 128 3.6.6. Análisis del ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C - 444 a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Se utilizaron unidades no secas, pues fue planteado así en el proyecto en concordancia con los tesistas e ingenieros, para poder observar su evolución en resistencia y humedad respecto a su edad. Para hallar la resistencia última se utilizó la ecuación presentada en la NTP 399.613 (2005), en el apartado 8.4. Cálculo e informe. 𝐶 = 𝑊/𝐴 Donde: o C = Resistencia a la compresión del espécimen, MPa. o W = Máxima carga en N, indicada por la máquina de ensayo. o A = Promedio del área bruta de las superficies de contacto superior e inferior del espécimen, mm2. Se procedió a hallar la humedad natural de las unidades en su edad respectiva al día del ensayo, con la fórmula presentada en el manual de ensayo de materiales (2016), MTC E 108 Determinación del contenido de humedad de un suelo, apéndice 7.0 Cálculos en informe. Ecuación para hallar la humedad. 𝑀𝐶𝑤𝑆 − 𝑀𝐶𝑆 𝑤 = × 100 𝑀𝐶𝑆 − 𝑀𝐶 Donde: o w = es el contenido de humedad, (%). o MCwS = es el peso del contenedor más el suelo húmedo, en gramos. o MCS = es el peso del contenedor más el suelo secado en horno, en gramos. o MC = es el peso del contenedor, en gramos. Se procedió a realizar el cálculo de la desviación estándar y del coeficiente de variación con las siguientes formulas: 129 ∑(𝑋 − ?̅?)2 𝑆2 = 𝑁 − 1 Donde: o X = Valor de cada dato individual. o ?̅? = Promedio de todos datos. o N = Número de elementos. Ecuación para hallar el coeficiente de varianza. ?̅? 𝐶. 𝑉. = 𝑆 Donde: o ?̅? = Promedio de todos datos. o S = desviación estándar. b) Diagramas, tablas: Tabla 95: Resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C-444 – Suelo Santiago. Área: 312.5 cm2 7 días 21 días 28 días Wu C Humedad H.P. Wu C Humedad H.P. Wu C Humedad H.P. ID ID ID kgf kgf/cm2 % % kgf kgf/cm2 % kgf kgf/cm2 % XSA-01 6140 19.65 11.35 S0-06 7200 23.04 5.01 S0-11 7690 24.61 2.68 S0-02 6140 19.65 10.95 S0-07 8210 26.27 4.56 S0-12 7870 25.18 3.31 S0-03 4550 14.56 9.49 10.44 S0-08 8400 26.88 5.48 5.51 S0-13 8380 26.82 3.02 3.03 S0-04 5260 16.83 10.43 S0-09 7720 24.70 5.98 S0-14 8340 26.69 2.54 S0-05 4210 13.47 9.99 S0-10 7910 25.31 6.55 S0-15 6790 21.73 3.24 S0-16 7790 24.93 3.39 S4-01 3360 10.75 9.48 S4-06 7720 24.70 7.63 S4-11 6370 20.38 2.71 S4-02 3100 9.92 10.35 S4-07 7670 24.54 7.40 S4-12 8000 25.60 2.64 S4-03 3350 10.72 10.32 10.12 S4-08 8060 25.79 6.08 6.92 S4-13 7700 24.64 2.39 2.40 S4-04 4210 13.47 10.95 S4-09 7640 24.45 6.95 S4-14 7450 23.84 2.10 S4-05 3960 12.67 9.49 S4-10 7700 24.64 6.53 S4-15 7570 24.22 2.27 S4-16 7600 24.32 2.27 S8-01 5010 16.03 10.91 S8-06 7150 22.88 4.53 S8-11 6820 21.82 2.60 S8-02 4860 15.55 11.35 S8-07 6800 21.76 4.81 S8-12 6660 21.31 2.41 S8-03 5100 16.32 10.95 11.09 S8-08 7230 23.14 4.62 4.68 S8-13 7620 24.38 2.17 S8-04 5120 16.38 9.49 S8-09 7320 23.42 4.61 S8-14 6550 20.96 2.31 2.37 S8-05 5300 16.96 12.75 S8-10 6960 22.27 4.83 S8-15 6630 21.22 2.36 S8-16 6950 22.24 2.37 S12-01 3900 12.48 11.30 S12-06 6890 22.05 3.88 S12-11 6160 19.71 1.96 S12-02 4710 15.07 10.43 S12-07 6510 20.83 3.80 S12-12 6620 21.18 1.78 S12-03 4970 15.90 11.14 10.88 S12-08 6840 21.89 4.00 3.69 S12-13 6620 21.18 2.15 1.97 S12-04 5200 16.64 9.99 S12-09 6900 22.08 3.96 S12-14 6470 20.70 2.51 S12-05 4800 15.36 11.54 S12-10 6810 21.79 2.81 S12-15 6470 20.70 1.23 S12-16 6540 20.93 2.21 S16-01 6120 19.58 10.35 S16-06 7110 22.75 3.75 S16-11 7720 24.70 3.06 S16-02 5530 17.70 10.32 S16-07 7200 23.04 3.54 S16-12 6960 22.27 2.43 S16-03 5700 18.24 9.48 9.67 S16-08 7170 22.94 3.71 3.76 S16-13 7240 23.17 2.50 2.50 S16-04 5850 18.72 8.33 S16-09 7340 23.49 3.62 S16-14 6520 20.86 2.30 S16-05 4630 14.82 9.87 S16-10 6890 22.05 4.18 S16-15 7380 23.62 2.52 S16-16 7370 23.58 2.20 5.50 lt/m3 4.15 lt/m3 2.75 lt/m3 1.40 lt/m3 0 lt/m3 Dosif. 130 Tabla 96: Desviación estándar y coeficiente de variación para las dosificaciones de C-444 – Suelo Santiago. 7 días 21 días 28 días ID C fb promedio Desvición Coeficiente f'b ID C fb promedio Desvición Coeficiente f'b ID C fb promedioDesvición Coeficiente f'b kgf/cm2 kg/cm2 estándar variacón kg/cm2 kgf/cm2 kg/cm2 estándar variacón kg/cm2 kgf/cm2 kg/cm2 estándar variacón kg/cm2 S0-01 19.648 S0-06 23.04 S0-11 24.608 S0-02 19.648 S0-07 26.272 S0-12 25.184 S0-03 18.709 1.63 8.69% 17.08 S0-08 26.88 25.242 1.49 5.91% 23.75 S0-13 26.816 24.992 1.85 7.39% 23.15 S0-04 16.832 S0-09 24.704 S0-14 26.688 S0-05 S0-10 25.312 S0-15 21.728 S0-16 24.928 S4-01 10.752 S4-06 24.704 S4-11 S4-02 9.92 S4-07 24.544 S4-12 25.6 S4-03 10.72 10.464 0.47 4.50% 9.99 S4-08 25.792 24.826 0.55 2.21% 24.28 S4-13 24.64 24.525 0.67 2.71% 23.86 S4-04 S4-09 24.448 S4-14 23.84 S4-05 S4-10 24.64 S4-15 24.224 S4-16 24.32 S8-01 16.032 S8-06 22.88 S8-11 21.824 S8-02 15.552 S8-07 21.76 S8-12 21.312 S8-03 16.32 16.250 0.52 3.17% 15.73 S8-08 23.136 22.694 0.67 2.97% 22.02 S8-13 24.384 S8-04 16.384 S8-09 23.424 S8-14 20.96 21.989 1.26 5.73% 20.73 S8-05 16.96 S8-10 22.272 S8-15 21.216 S8-16 22.24 S12-01 S12-06 22.048 S12-11 19.712 S12-02 15.072 S12-07 20.832 S12-12 21.184 S12-03 15.904 15.744 0.69 4.38% 15.05 S12-08 21.888 21.728 0.51 2.37% 21.21 S12-13 21.184 20.736 0.55 2.63% 20.19 S12-04 16.64 S12-09 22.08 S12-14 20.704 S12-05 15.36 S12-10 21.792 S12-15 20.704 S12-16 20.928 S16-01 19.584 S16-06 22.752 S16-11 24.704 S16-02 17.696 S16-07 23.04 S16-12 22.272 S16-03 18.24 18.560 0.80 4.31% 17.76 S16-08 22.944 22.854 0.53 2.30% 22.33 S16-13 23.168 23.035 1.32 5.74% 21.71 S16-04 18.72 S16-09 23.488 S16-14 20.864 S16-05 S16-10 22.048 S16-15 23.616 S16-16 23.584 Tabla 97: Promedio de las resistencias últimas vs edad para cada porcentaje de aditivo C - 444 – Suelo Santiago. Suelo Santiago fb kg/cm2 7 días 21 días 28 días 0.00 l/m3 17.084 23.751 23.146 1.40 l/m3 9.993 24.277 23.859 2.75 l/m3 15.734 22.021 20.729 4.15 l/m3 15.054 21.214 20.190 5.50 l/m3 17.759 22.329 21.713 Figura 51: Resistencia a la compresión vs porcentajes de aditivo C-444 – Suelo Santiago 5.50 lt/m3 4.15 lt/m3 2.75 lt/m3 1.40 lt/m3 0 lt/m3 Dosif. 131 Figura 52: Resistencia a la compresión vs edad– Suelo Santiago Tabla 98: Resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C-444 – Suelo San Sebastián. Área: 312.5 cm2 7 días 21 días 28 días Wu C Humedad H.P. Wu C Humedad H.P. Wu C Humedad H.P. ID ID ID kgf kgf/cm2 % % kgf kgf/cm2 % kgf kgf/cm2 % SS0-01 5590 17.888 16.34 SS0-07 8140 26.05 7.23 SS0-12 9490 30.37 8.58 SS0-02 5060 16.192 16.33 SS0-08 8170 26.14 8.39 SS0-13 9140 29.25 9.07 SS0-03 5140 16.448 17.12 SS0-09 7660 24.51 8.72 8.34 SS0-14 9240 29.57 8.91 8.92 16.52 SS0-04 4570 14.624 18.28 SS0-10 8750 28.00 8.92 SS0-15 7260 23.23 9.08 SS0-05 5110 16.352 16.00 SS0-11 8550 27.36 8.44 SS0-16 8240 26.37 8.93 SS0-06 5870 18.784 15.04 SS1-01 5770 18.464 15.88 SS1-07 8750 28.00 5.08 SS1-13 8840 28.29 6.50 SS1-02 4280 13.696 17.85 SS1-08 8900 28.48 5.13 SS1-14 9090 29.09 6.55 SS1-03 3840 12.288 19.07 SS1-09 8620 27.58 4.99 SS1-15 8820 28.22 5.86 17.46 4.83 SS1-04 3770 12.064 17.59 SS1-10 8330 26.66 4.13 SS1-16 9240 29.57 6.29 6.27 SS1-05 4170 13.344 17.47 SS1-11 9000 28.80 4.80 SS1-17 9220 29.50 6.16 SS1-06 4570 14.624 16.94 SS1-12 7980 25.54 4.86 SS1-18 8000 25.60 6.32 SS1-19 8320 26.62 6.21 SS2-01 4420 14.144 17.67 SS2-07 8560 27.39 3.72 SS2-13 9230 29.54 5.88 SS2-02 4180 13.376 17.73 SS2-08 7760 24.83 3.65 SS2-14 8820 28.22 5.83 SS2-03 3080 9.856 18.35 SS2-09 8240 26.37 4.42 SS2-15 8250 26.40 5.86 18.61 3.68 5.62 SS2-04 3060 9.792 18.76 SS2-10 7980 25.54 3.60 SS2-16 8950 28.64 5.10 SS2-05 2840 9.088 19.39 SS2-11 8200 26.24 3.58 SS2-17 8230 26.34 5.72 SS2-06 2550 8.16 19.75 SS2-12 6710 21.47 3.14 SS2-18 8080 25.86 5.31 SS3-01 3500 11.2 18.66 SS3-07 7620 24.38 10.61 SS3-13 7820 25.02 9.15 SS3-02 3420 10.944 19.84 SS3-08 7350 23.52 10.91 SS3-14 7910 25.31 8.85 SS3-03 3850 12.32 20.51 SS3-09 7840 25.09 10.42 SS3-15 9100 29.12 8.99 20.40 10.43 SS3-04 2570 8.224 20.91 SS3-10 7810 24.99 10.50 SS3-16 7840 25.09 9.58 9.31 SS3-05 2010 6.432 21.56 SS3-11 7370 23.58 10.59 SS3-17 8090 25.89 9.38 SS3-06 2390 7.648 20.93 SS3-12 7930 25.38 9.54 SS3-18 8210 26.27 9.93 SS3-19 8240 26.37 9.28 SS4-01 1590 5.088 4.47 SS4-07 7920 25.34 6.46 SS4-12 8480 27.14 9.15 SS4-02 2460 7.872 20.77 SS4-08 7130 22.82 6.92 SS4-13 8410 26.91 9.06 SS4-03 3360 10.752 19.10 SS4-09 8100 25.92 6.61 6.83 SS4-14 8790 28.13 7.39 17.94 8.39 SS4-04 3820 12.224 19.20 SS4-10 8150 26.08 5.86 SS4-15 9140 29.25 7.75 SS4-05 2400 7.68 21.43 SS4-11 8350 26.72 8.32 SS4-16 8830 28.26 8.41 SS4-06 2050 6.56 22.66 SS4-17 8210 26.27 8.57 5.50 lt/m3 4.15 lt/m3 2.75 lt/m3 1.40 lt/m3 0 lt/m3 Dosif. 132 Tabla 99: Desviación estándar y coeficiente de variación para diferentes dosificaciones de aditivo C-444 – Suelo San Sebastián. 7 días 21 días 28 días C fb promedio Desviación Coeficiente f'b C fb promedio Desviación Coeficiente f'b C fb promedio Desviación Coeficiente f'b ID ID ID kgf/cm2 kg/cm2 estandar variación kg/cm2 kgf/cm2 kg/cm2 estandar variación kg/cm2 kgf/cm2 kg/cm2 estandar variación kg/cm2 SS0-01 17.888 SS0-07 26.05 SS0-12 30.37 SS0-02 16.192 SS0-08 26.14 SS0-13 29.25 SS0-03 16.448 SS0-09 24.51 16.71 1.34 5.09% 15.370 SS0-14 29.57 28.89 1.74 6.04% 27.143 16.71 1.45 8.67% 15.265 SS0-04 14.624 SS0-10 28.00 SS0-15 SS0-05 16.352 SS0-11 27.36 SS0-16 26.37 SS0-06 18.784 SS1-01 SS1-07 28.00 SS1-13 28.29 SS1-02 13.696 SS1-08 28.48 SS1-14 29.09 SS1-03 12.288 SS1-09 27.58 SS1-15 28.22 13.20 1.05 7.96% 12.152 27.51 1.22 4.45% 15.370 SS1-04 12.064 SS1-10 26.66 SS1-16 29.57 28.13 1.50 5.35% 26.624 SS1-05 13.344 SS1-11 28.80 SS1-17 29.50 SS1-06 14.624 SS1-12 25.54 SS1-18 25.60 SS1-19 26.62 SS2-01 SS2-07 27.39 SS2-13 29.54 SS2-02 SS2-08 24.83 SS2-14 28.22 SS2-03 9.856 SS2-09 26.37 SS2-15 26.40 9.22 0.79 8.57% 8.434 25.31 2.07 8.16% 15.370 27.50 1.50 5.45% 26.000 SS2-04 9.792 SS2-10 25.54 SS2-16 28.64 SS2-05 9.088 SS2-11 26.24 SS2-17 26.34 SS2-06 8.16 SS2-12 21.47 SS2-18 25.86 SS3-01 11.2 SS3-07 24.38 SS3-13 25.02 SS3-02 10.944 SS3-08 23.52 SS3-14 25.31 SS3-03 12.32 SS3-09 25.09 SS3-15 29.12 11.49 0.73 6.37% 10.756 24.49 0.80 3.25% 15.370 SS3-04 SS3-10 24.99 SS3-16 25.09 26.15 1.42 5.42% 24.736 SS3-05 SS3-11 23.58 SS3-17 25.89 SS3-06 SS3-12 25.38 SS3-18 26.27 SS3-19 26.37 SS4-01 SS4-07 25.34 SS4-12 27.14 SS4-02 7.872 SS4-08 22.82 SS4-13 26.91 SS4-03 SS4-09 25.92 16.71 1.51 5.96% 15.202 SS4-14 28.13 7.37 0.71 9.61% 6.662 27.66 1.08 3.91% 26.576 SS4-04 SS4-10 26.08 SS4-15 29.25 SS4-05 7.68 SS4-11 26.72 SS4-16 28.26 SS4-06 6.56 SS4-17 26.27 Tabla 100: Promedio de las resistencias últimas vs edad para cada dosificación de aditivo C- 444 – Suelo San Sebastián. Suelo San Sebastián fb kg/cm2 7 días 21 días 28 días 0.00 l/m3 16.715 16.715 28.888 1.40 l/m3 13.203 27.509 28.128 2.75 l/m3 9.224 25.307 27.499 4.15 l/m3 11.488 24.491 26.153 5.50 l/m3 7.371 16.715 27.659 Figura 53: Resistencia a la compresión vs porcentajes de aditivo C-444 – Suelo San Sebastián 5.50 lt/m3 4.15 lt/m3 2.75 lt/m3 1.40 lt/m3 0 lt/m3 Dosif. 133 Figura 54: Resistencia a la compresión vs edad– Suelo San Sebastián c) Análisis de la prueba: Para el suelo del distrito de Santiago, se puede decir que el aditivo C-444 del sistema CONSOLID no tuvo un impacto significativo en cuanto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería, aun así, no se descarta la posibilidad de que el aditivo C-444 mejore con la adición del aditivo SOLIDRY por lo que, según la figura 52, se puede apreciar que la línea de tendencia más estable la proporciona la dosificación de 2.75 l/m3. Por otro lado, para el suelo del distrito de San Sebastián, se puede decir que el aditivo C-444 del sistema CONSOLID tuvo un impacto en su mayoría negativo en cuanto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería, aun así, no se descarta la posibilidad de que el aditivo C-444 mejore con la adición del aditivo SOLIDRY por lo que, según la figura 54, se puede apreciar que la línea de tendencia más estable y beneficiosa la proporciona la dosificación de 1.40 l/m3. 3.6.7. Análisis del ensayo de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Se utilizaron unidades no secas, pues fue planteado así en el proyecto en concordancia con los tesistas e ingenieros, para poder observar su evolución en resistencia y humedad respecto a su edad. 134 Para hallar la resistencia última se utilizó la ecuación presentada en la NTP 399.613 (2005), en el apartado 8.4. Cálculo e informe. Ecuación para hallar la resistencia a la compresión. 𝐶 = 𝑊/𝐴 Donde: o C = Resistencia a la compresión del espécimen, MPa. o W = Máxima carga en N, indicada por la máquina de ensayo. o A = Promedio del área bruta de las superficies de contacto superior e inferior del espécimen, mm2. Se procedió a hallar la humedad natural de las unidades en su edad respectiva al día del ensayo, con la fórmula presentada en el manual de ensayo de materiales (2016), MTC E 108 Determinación del contenido de humedad de un suelo, apéndice 7.0 Cálculos en informe. Ecuación para hallar la humedad. 𝑀𝐶𝑤𝑆 − 𝑀𝐶𝑆 𝑤 = × 100 𝑀𝐶𝑆 − 𝑀𝐶 Donde: o w = es el contenido de humedad, (%). o MCWS = es el peso del contenedor más el suelo húmedo, en gramos. o MCS = es el peso del contenedor más el suelo secado en horno, en gramos. o MC = es el peso del contenedor, en gramos. Se procedió a realizar el cálculo de la desviación estándar y del coeficiente de variación con las siguientes formulas: Ecuación para hallar la desviación estándar. ∑(𝑋 − ?̅?)2 𝑆2 = 𝑁 − 1 Donde: o X = Valor de cada dato individual. o ?̅? = Promedio de todos datos. o N = Número de elementos. 135 Ecuación para hallar el coeficiente de varianza. ?̅? 𝐶. 𝑉. = 𝑆 Donde: o ?̅? = Promedio de todos datos. o S = desviación estándar. b) Diagramas, tablas: Tabla 101: Resistencia a la compresión vs porcentaje de aditivo C-444 y SOLIDRY – Suelo Santiago. 7 días 21 días 28 días Wu C. Humedad H.P. Wu C. Humedad H.P. Wu C. Humedad H.P. ID ID ID kgf g % % kgf g % % kgf g % % S1-01 5840 18.69 6.25 S1-06 6300 20.16 4.98 S1-11 5950 19.04 1.09 S1-02 5630 18.02 5.48 S1-07 6140 19.65 5.14 S1-12 5960 19.07 1.62 S1-03 5390 17.25 7.91 6.99 S1-08 6060 19.39 4.97 4.94 S1-13 5460 17.47 1.04 1.38 S1-04 5590 17.89 7.25 S1-09 6350 20.32 4.21 S1-14 5760 18.43 1.52 S1-05 5880 18.82 8.05 S1-10 6340 20.29 5.41 S1-15 5780 18.50 1.53 S1-16 5390 17.25 1.51 S2-01 6060 19.39 8.24 S2-06 7150 22.88 3.21 S2-11 6970 22.30 2.13 S2-02 6140 19.65 10.63 S2-07 7030 22.50 4.21 S2-12 7120 22.78 1.76 S2-03 5890 18.85 7.56 8.82 S2-08 7130 22.82 4.07 4.03 S2-13 5990 19.17 2.89 2.34 S2-04 6170 19.74 7.77 S2-09 7290 23.33 3.79 S2-14 6430 20.58 2.59 S2-05 6310 20.19 9.93 S2-10 7350 23.52 4.89 S2-15 6780 21.70 2.28 S2-16 6980 22.34 2.41 S3-01 6630 21.22 8.38 S3-06 7130 22.82 6.28 S3-11 7810 24.99 4.17 S3-02 7160 22.91 8.60 S3-07 7680 24.58 4.00 S3-12 7160 22.91 2.83 S3-03 7130 22.82 7.23 8.09 S3-08 8070 25.82 4.96 4.86 S3-13 7820 25.02 2.85 3.33 S3-04 7000 22.40 7.82 S3-09 7630 24.42 4.07 S3-14 7630 24.42 3.77 S3-05 6940 22.21 8.43 S3-10 7590 24.29 5.00 S3-15 7850 25.12 4.01 S3-16 7880 25.22 2.36 Tabla 102: Desviación estándar y coeficiente de variación para SOLIDRY – Suelo Santiago. 7 días 21 días 28 días C. fb promedio Desviación Coeficiente f'b C. fb promedio Desviación Coeficiente f'b C. fb promedio Desviación Coeficiente f'b ID ID ID g kg/cm2 estandar variación kg/cm2 g kg/cm2 estandar variación kg/cm2 g kg/cm2 estandar variación kg/cm2 S1-01 18.69 S1-06 20.16 S1-11 19.04 S1-02 18.02 S1-07 19.65 S1-12 19.07 S1-03 17.25 18.13 0.64 3.52% 17.493 S1-08 19.39 19.96 0.42 2.09% 19.544 S1-13 17.47 18.29 0.77 4.23% 17.520 S1-04 17.89 S1-09 20.32 S1-14 18.43 S1-05 18.82 S1-10 20.29 S1-15 18.50 S1-16 17.25 S2-01 19.39 S2-06 22.88 S2-11 22.30 S2-02 19.65 S2-07 22.50 S2-12 22.78 S2-03 18.85 19.56 0.49 2.52% 19.071 S2-08 22.82 23.01 0.41 1.79% 22.596 S2-13 19.17 21.48 1.37 6.36% 20.112 S2-04 19.74 S2-09 23.33 S2-14 20.58 S2-05 20.19 S2-10 23.52 S2-15 21.70 S2-16 22.34 S3-01 21.22 S3-06 22.82 S3-11 24.99 S3-02 22.91 S3-07 24.58 S3-12 22.91 S3-03 22.82 22.31 0.68 3.03% 21.633 S3-08 25.82 24.38 1.07 4.39% 23.314 S3-13 25.02 24.61 0.88 3.57% 23.734 S3-04 22.40 S3-09 24.42 S3-14 24.42 S3-05 22.21 S3-10 24.29 S3-15 25.12 S3-16 25.22 50 kg/m3 30 kg/m3 10 kg/m3 Dosif. 50 kg/m3 30 kg/m3 10 kg/m3 Dosif. 136 Tabla 103: Promedio de las resistencias últimas vs edad para cada porcentaje de aditivo C - 444 y SOLIDRY – Suelo Santiago. Suelo Santiago fb kg/cm2 7 días 21 días 28 días 10 kg/m3 18.131 19.962 18.293 30 kg/m3 19.565 23.008 21.477 50 kg/m3 22.310 24.384 24.613 Figura 55: Resistencia a la compresión vs porcentajes de aditivo C-444 y SOLIDRY – Suelo Santiago. Figura 56: Resistencia a la compresión vs edad – Suelo Santiago con aditivo óptimo C-444 y SOLIDRY. 137 Tabla 104: Resistencia a la compresión vs porcentaje de aditivo C-444 y SOLIDRY – Suelo San Sebastián. 7 días 21 días 28 días Wu C. Humedad H.P. Wu C. Humedad H.P. Wu C. Humedad H.P. ID ID ID kgf g % % kgf g % % kgf g % % SS1-01 4070 13.02 14.57 SS1-07 5530 17.70 6.74 SS1-13 5700 18.24 4.96 SS1-02 4330 13.86 12.66 SS1-08 5550 17.76 6.66 SS1-14 5930 18.98 5.47 SS1-03 3960 12.67 17.60 SS1-09 5430 17.38 7.85 SS1-15 5820 18.62 5.36 15.22 6.95 5.03 SS1-04 3790 12.13 16.08 SS1-10 5570 17.82 7.09 SS1-16 5590 17.89 5.07 SS1-05 3810 12.19 13.69 SS1-11 6030 19.30 7.34 SS1-17 5050 16.16 5.00 SS1-06 3590 11.49 16.71 SS1-12 5490 17.57 6.02 SS1-18 6200 19.84 4.31 SS2-01 2550 8.16 17.81 SS2-07 3200 10.24 6.92 SS2-14 3460 11.07 4.95 SS2-02 2480 7.94 17.96 SS2-08 3510 11.23 6.39 SS2-15 3540 11.33 5.54 SS2-03 2580 8.26 16.57 SS2-09 1580 5.06 6.60 SS2-16 3630 11.62 5.28 16.81 SS2-04 2410 7.71 13.20 SS2-10 2320 7.42 7.34 6.92 SS2-17 3310 10.59 4.51 5.04 SS2-05 2680 8.58 17.58 SS2-11 3650 11.68 6.30 SS2-18 3770 12.06 4.86 SS2-06 2490 7.97 17.77 SS2-12 3270 10.46 7.34 SS2-19 3720 11.90 5.22 SS2-13 3490 11.17 7.53 SS2-20 3570 11.42 4.90 SS3-01 2030 6.50 15.48 SS3-08 1930 6.18 8.18 SS3-15 2080 6.66 5.87 SS3-02 1680 5.38 14.40 SS3-09 2310 7.39 7.94 SS3-16 2230 7.14 5.55 SS3-03 2270 7.26 20.62 SS3-10 2240 7.17 7.86 SS3-17 2610 8.35 4.45 5.23 SS3-04 2130 6.82 15.12 17.26 SS3-11 2180 6.98 7.23 7.89 SS3-18 2240 7.17 4.28 SS3-05 1680 5.38 16.66 SS3-12 2260 7.23 8.37 SS3-19 2000 6.40 5.36 SS3-06 1640 5.25 15.32 SS3-13 2448 7.83 6.83 SS3-20 2760 8.83 5.85 SS3-07 1760 5.63 23.22 SS3-14 2120 6.78 8.81 Tabla 105: Desviación estándar y coeficiente de variación para C-444 y SOLIDRY – Suelo San Sebastián. 7 días 21 días 28 días C. fb promedio Desviación Coeficiente f'b C. fb promedio Desviación Coeficiente f'b C. fb promedio Desviación Coeficiente f'b ID ID ID g kg/cm2 estandar variación kg/cm2 g kg/cm2 estandar variación kg/cm2 g kg/cm2 estandar variación kg/cm2 SS1-01 13.02 SS1-07 17.70 SS1-13 18.24 SS1-02 13.86 SS1-08 17.76 SS1-14 18.98 SS1-03 12.67 SS1-09 17.38 SS1-15 18.62 12.56 0.82 6.54% 11.738 17.92 0.69 3.86% 17.227 18.29 1.24 6.78% 17.048 SS1-04 12.13 SS1-10 17.82 SS1-16 17.89 SS1-05 12.19 SS1-11 19.30 SS1-17 16.16 SS1-06 11.49 SS1-12 17.57 SS1-18 19.84 SS2-01 8.16 SS2-07 10.24 SS2-14 11.07 SS2-02 7.94 SS2-08 11.23 SS2-15 11.33 SS2-03 8.26 SS2-09 SS2-16 11.62 8.10 0.30 3.70% 7.802 SS2-04 7.71 SS2-10 12.56 0.59 5.40% 11.738 SS2-17 10.59 17.92 0.50 4.38% 17.227 SS2-05 8.58 SS2-11 11.68 SS2-18 12.06 SS2-06 7.97 SS2-12 10.46 SS2-19 11.90 SS2-13 11.17 SS2-20 11.42 SS3-01 6.50 SS3-08 6.18 SS3-15 6.66 SS3-02 5.38 SS3-09 7.39 SS3-16 7.14 SS3-03 SS3-10 7.17 SS3-17 6.84 0.38 5.49% 6.465 SS3-04 12.56 0.51 9.00% 11.738 SS3-11 6.98 12.56 0.52 7.32% 11.738 SS3-18 7.17 SS3-05 5.38 SS3-12 7.23 SS3-19 6.40 SS3-06 5.25 SS3-13 7.83 SS3-20 SS3-07 5.63 SS3-14 6.78 Tabla 106: Promedio de las resistencias últimas vs edad para cada porcentaje de aditivo C - 444 y SOLIDRY – Suelo San Sebastián. Suelo San Sebastián fb kg/cm2 7 días 21 días 28 días 10 kg/m3 11.738 17.227 17.048 30 kg/m3 7.802 11.738 17.227 50 kg/m3 11.738 11.738 6.465 50 kg/m3 30 kg/m3 10 kg/m3 Dosif. 50 kg/m3 30 kg/m3 10 kg/m3 Dosif. 138 Figura 57: Resistencia a la compresión vs porcentajes de aditivo C-444 y SOLIDRY – Suelo San Sebastián Figura 58: Resistencia a la compresión vs edad– Suelo San Sebastián con aditivo óptimo C - 444 y SOLIDRY. c) Análisis de la prueba: Para el suelo del distrito de Santiago, se puede decir que el aditivo SOLIDRY del sistema CONSOLID, en adición al aditivo C-444 (dosificación 2.75 l/m3), tuvo un impacto positivo significativo en cuanto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería con la dosificación máxima que es 50 kg/m3. Según la figura 56, se puede apreciar que la línea de 139 tendencia más estable la proporciona la dosificación de 50 kg/m3, esta dosificación demostró tener un progreso continuo, a diferencia de las siguientes dos dosificaciones que a los 28 días sufrieron un decremento en su resistencia. Por otro lado, para el suelo del distrito de San Sebastián, se puede decir que el aditivo SOLIDRY del sistema CONSOLID, en adición al aditivo C-444 (dosificación 1.40 l/m3), tuvo un impacto positivo significativo en cuanto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería con la dosificación mínima que es 10 kg/m3. Según la figura 58, se puede apreciar que la línea de tendencia más estable la proporciona la dosificación de 10 kg/m3, esta dosificación demostró tener un progreso continuo hasta la edad de 21 días, para después mantenerse, a diferencia de la dosificación de 30 kg/m3 que obtuvo resultados similares, y la dosificación de 50 kg/m3 que a los 28 días sufrió un decremento en su resistencia. 3.6.8. Análisis del ensayo de determinación del peso a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Para la determinación del promedio de pesos de las unidades de albañilería de tierra cruda, se realiza una sumatoria de todos los pesos y de divide entre en número de unidades de albañilería de tierra cruda pesados. 140 b) Diagramas, tablas: Tabla 107: Promedio del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. ID Peso Unidad g SA-1 5159.2 SA-2 5108.9 SA-3 5183.8 SA-4 5181.1 SA-5 5161.3 SA-6 5126.1 SA-7 5145.3 SA-8 5130.2 SA-9 5150 SA-10 5150.2 SA-11 5160.1 SA-12 5195.1 SA-13 5168.3 SA-14 5123.5 SA-15 5187.3 SA-16 5143.1 SA-17 5111.5 SA-18 5095.6 SA-19 5144.5 SA-20 5065.56 Promedio 5144.5 Figura 59: Peso de las Unidades de Albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID fabricadas con suelo de la zona de Santiago. 141 Tabla 108: Promedio del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivo del suelo de Santiago. ID Peso Unidad g XSA-1 5228.7 XSA-2 5155.9 XSA-3 5215.8 XSA-4 5206.3 XSA-5 5174.2 XSA-6 5207.1 XSA-7 5101.1 XSA-8 5108.3 XSA-9 5071 XSA-10 5072.6 XSA-11 5089.6 XSA-12 5154.9 XSA-13 5144.9 XSA-14 5131.5 XSA-15 5075.2 XSA-16 5089.7 XSA-17 5142.6 XSA-18 5142.5 XSA-19 5119.4 XSA-20 5144.4 Promedio 5138.8 Figura 60: Peso de las Unidades de Albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID fabricadas con suelo de la zona de Santiago. 142 Tabla 109 Promedio del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. ID Peso Unidad g SS-6 4943.6 SS-7 4876.6 SS-8 4869.6 SS-9 4899.2 SS-10 4924.4 SS-11 4919.8 SS-12 4946.2 SS-13 4910.2 SS-14 4924.6 SS-15 4940.7 SS-16 4874.7 SS-17 4930.4 SS-18 4901.9 SS-19 4893.1 SS-20 4923.6 SS-21 4929.6 SS-22 4912.9 SS-23 4881.5 SS-24 4916.7 SS-25 4877.5 SS-26 4837.5 SS-27 4891.2 Promedio 4905.7 Figura 61: Peso de las Unidades de Albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID fabricadas con suelo de San Sebastián. 143 Tabla 110: Promedio del peso de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivo del suelo de San Sebastián. ID Peso Unidad g XSS-6 4842.9 XSS-7 4938.0 XSS-8 4918.5 XSS-9 4827.1 XSS-10 4836.4 XSS-11 4839.4 XSS-12 4770.7 XSS-13 4835.5 XSS-14 4850.8 XSS-15 4849.2 XSS-16 4825.8 XSS-17 4785.3 XSS-18 4786.7 XSS-19 4776.1 XSS-20 4676.8 XSS-21 4755.9 XSS-22 4745.4 XSS-23 4686.8 XSS-24 4684.1 XSS-25 4755.6 Promedio 4799.4 Figura 62: Peso de las Unidades de Albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID fabricadas con suelo de San Sebastián. 144 c) Análisis de la prueba: El valor promedio hallado para las unidades de albañilería:  Del distrito de Santiago sin aditivo es de: 5144.5 gr.  Del distrito de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY es de: 5138.8 gr.  Del distrito de San Sebastián sin aditivo es de: 4905.7 gr.  Del distrito de San Sebastián con aditivo C-444 y SOLIDRY es de: 4799.4 gr. Tanto en las unidades de albañilería estabilizadas de los distritos de Santiago y San Sebastián se puede apreciar una disminución del peso, esto se debe a que al incluir el aditivo SOLIDRY en la mezcla, esta se mezcla y absorbe el agua, por tanto, su densidad baja. 3.6.9. Análisis del ensayo de alabeo a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Para la determinación del alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda se toma los valores máximos, ya sea si presentan la cara de asiento cóncava (alabeo negativo) o convexa (alabeo positivo). Se considera como resultado, el mayor alabeo entre ambos valores (Cóncava y Convexa), independiente de su signo. 145 c) Diagramas, tablas: Tabla 111: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de Santiago. ID Cara A Cara B Unidad Cóncavo Convexo Cóncavo Convexo (mm) (mm) (mm) (mm) SA-1 0 0.1 0 1.0 SA-2 0 1.0 0 0.1 SA-3 0 0.9 0 0.1 SA-4 0 0.5 0 0.2 SA-5 0 0.9 0 0.5 SA-6 0 1.0 0 1.0 SA-7 0 1.0 0 0.0 SA-8 0 1.0 0 1.0 SA-9 0 1.0 0 0.5 SA-10 0 0.5 0 0.5 SA-11 0 1.0 0 0.0 SA-12 0 1.0 0 1.5 SA-13 0 1.0 0 1.0 SA-14 0 0.2 0 0.5 SA-15 0 0.4 0 0.1 SA-16 0 1.0 0 0.1 SA-17 0 0.1 0 2.0 SA-18 0 1.0 0 0.1 SA-19 0 0.5 0 0.1 SA-20 0 1.2 0 1.0 Concavidad (mm) 0 Convexidad (mm) 2.0 Figura 63: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de Santiago 146 Tabla 112: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivo CONSOLID del suelo de Santiago. ID Cara A Cara B Cóncavo Convexo Cóncavo Convexo Unidad (mm) (mm) (mm) (mm) XSA-1 0 0.50 0.00 0.00 XSA-2 0 1.00 0.00 0.00 XSA-3 0 0.50 0.00 0.00 XSA-4 0 0.10 0.00 0.00 XSA-5 0 0.10 0.00 0.10 XSA-6 0 1.00 0.00 0.10 XSA-7 0 0.00 0.00 0.00 XSA-8 0 1.00 0.00 0.00 XSA-9 0 1.00 0.00 0.00 XSA-10 0 1.00 0.00 0.00 XSA-11 0 1.00 0.00 0.10 XSA-12 0 1.00 0.00 0.50 XSA-13 0 0.50 0.00 1.00 XSA-14 0 1.00 0.00 0.50 XSA-17 0 0.00 0.00 0.10 XSA-18 0 1.00 0.00 0.00 XSA-19 0 1.50 0.00 0.20 XSA-20 0 0.50 0.00 1.00 XSA-21 0 1.00 0.00 0.00 XSA-22 1 0.00 0.00 1.00 Concavidad (mm) 1.00 Convexidad (mm) 1.50 Figura 64: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID del suelo de Santiago. 147 Tabla 113: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivo del suelo de San Sebastián. ID Cara A Cara B Cóncavo Convexo Cóncavo Convexo Unidad (mm) (mm) (mm) (mm) SS-6 0 1.5 0 0.00 SS-7 0 2.5 0 0.00 SS-8 0 1.0 0 0.00 SS-9 0 2.5 0 0.00 SS-10 0 1.0 0 0.00 SS-11 0 1.5 0 0.00 SS-12 0 1.0 0 0.00 SS-13 0 2.0 0.5 0.00 SS-14 0 2.0 0 0.00 SS-15 0 2.0 0 0.00 SS-16 0 2.0 0 0.00 SS-17 0 1.0 0 0.00 SS-18 0 3.0 0 0.00 SS-19 0 1.0 0 0.00 SS-20 0 1.0 0 0.00 SS-21 0 2.0 0.5 0.00 SS-22 0 3.0 0 0.00 SS-23 0 2.0 0 0.00 SS-24 0 2.5 0 0.00 SS-25 0 2.0 0 0.00 SS-26 0 3.0 0 0.00 SS-27 0 1.5 1 0.00 Concavidad (mm) 1.00 Convexidad (mm) 3.00 Figura 65: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián 148 Tabla 114: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivo CONSOLID del suelo de San Sebastián. ID Cara A Cara B Cóncavo Convexo Cóncavo Convexo Unidad (mm) (mm) (mm) (mm) XSS-6 0 1.00 0.00 0.00 XSS-7 0 1.50 0.50 0.00 XSS-8 0 0.00 0.00 1.00 XSS-9 0 2.00 1.00 0.00 XSS-10 0 1.00 0.10 0.00 XSS-11 0 2.00 0.00 0.00 XSS-12 0 0.00 0.00 0.00 XSS-13 0 0.00 0.00 0.00 XSS-14 0 1.00 0.00 0.00 XSS-15 0 0.00 0.00 0.00 XSS-16 0 1.00 0.00 0.00 XSS-17 0 1.00 0.10 0.00 XSS-18 0 1.00 0.00 0.00 XSS-19 0 0.50 0.00 0.00 XSS-20 0 0.00 0.00 0.00 XSS-21 0 0.50 0.00 0.00 XSS-22 0 2.00 0.00 0.00 XSS-23 0 0.10 0.00 0.00 XSS-24 0 0.50 0.00 0.00 XSS-25 0 1.00 0.00 1.00 Concavidad (mm) 1.00 Convexidad (mm) 2.00 Figura 66: Alabeo de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián 149 d) Análisis de la prueba: El alabeo máximo para las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID con el suelo de Santiago es de 2 cm y siendo positivo por ser convexo, mientras que el alabeo máximo con aditivos CONSOLID es de 1.5cm ambas unidades según la norma técnica de edificaciones E070 clasificarían como un ladrillo tipo 5. El alabeo máximo para las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID con el suelo de San Sebastián es de 3 cm siendo positivo por ser convexo, mientras que el alabeo máximo con aditivos CONSOLID es de 2 cm ambas unidades según la norma técnica de edificaciones E070 clasificarían como un ladrillo tipo 4. Tanto para las unidades de albañilería utilizando suelo de Santiago como para las unidades de albañilería utilizando suelo de San Sebastián los productos CONSOLID han disminuido el alabeo. 3.6.10. Análisis del ensayo de absorción a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Para el cálculo de agua absorbida de las unidades de albañilería de tierra cruda respecto de su peso seca, se utilizará la siguiente expresión: (WS − Wd) Absorción (%) = 100 × Wd Donde: o 𝑊𝑑 = peso del espécimen. o 𝑊𝑠 = peso del espécimen saturado, después de la sumersión en agua fría. Se considera como valor último de la absorción, al promedio de la absorción de todas las unidades ensayadas. ∑ni=m Ai Promedio = n Donde: o n es el número de unidades de albañilería de tierra cruda ensayadas. o Ai es la absorción de cada unidad de albañilería de tierra cruda ensayada. 150 b) Diagramas, tablas: Tabla 115: Ensayo de absorción para suelo de Santiago sin aditivo. ID Wd Ws Abosroción Unidad g g % SA-17 5111.10 - - SA-18 5094.10 - - SA20 5065.00 - - SA-21 5159.50 - - SA-22 5119.30 - - Tabla 116: Ensayo de absorción para suelo de Santiago con aditivo C-444 Y SOLIDRY. ID Wd Ws Absorción Coefficiente Unidad g g % variación XSA-12 5154.9 5595 8.54 XSA-13 5144.9 5642.9 9.68 XSA-14 5131.5 5623.1 9.58 12.51% XSA-15 5075.2 5651.2 11.35 XSA-16 5089.7 5675.3 11.51 Figura 67: Diagrama de barras de absorción de las unidades de albañilería del suelo de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY. 151 Tabla 117: Ensayo de absorción para suelo de San Sebastián sin aditivo. ID Wd Ws Absorción Unidad g g % SS-6 4943.6 - - SS-7 4876.6 - - SS-8 4869.6 - - SS-9 4899.2 - - SS-10 4924.4 - - Tabla 118: Ensayo de absorción para suelo de San Sebastián con aditivo C-444 Y SOLIDRY. ID Wd Ws Absorción Unidad g g % XSS-6 4842.9 - - XSS-7 4938 - - XSS-8 4918.5 - - XSS-9 4827.1 - - XSS-11 4839.4 - - c) Análisis de la prueba: Del ensayo de absorción se deduce que: Para las unidades elaboradas con el suelo de Santiago sin aditivos no se encontraron valores de absorción pues las unidades se desmoronaban dentro del agua a partir de los 15 minutos de ser sumergidos. Para las unidades elaboradas con el suelo de Santiago con los porcentajes óptimos de aditivo C-444 y SOLIDRY, los valores obtenidos de absorción fueron de 8.54% a 11.51%, valores que, según la norma E.070 (2006), no superaron el 22% permitido. Según el ingeniero Ángel San Bartolomé en sus comentarios a la norma (2005), valores elevados de absorción de la unidad, serán relacionados a una cantidad significativa de poros de la unidad y, por tanto, menos resistentes al intemperismo. Para las unidades elaboradas con el suelo de San Sebastián con y sin aditivos, no se encontraron valores de absorción, pues estos se deshacían dentro del agua. En este ensayo se puede apreciar que el valor mínimo de dosificación de SOLIDRY (10 kg/m3), no tuvo mayor efecto como el valor más alto de dosificación (50 kg/m3) para el suelo de Santiago. Según Gallegos y Casabonne (2005), en su libro de albañilería estructural, en la tabla N° 4.5 “Propiedades generales de las unidades de albañilería”, define valores de absorción máxima 152 para unidades de albañilería de arcilla, siendo una absorción alta los valores entre 15% a 30%, y media a muy reducida de 1% a 20%. Los resultados del ensayo para las unidades elaboradas con el suelo de Santiago estabilizadas presentan una absorción de carácter medio a muy reducido. 3.6.11. Análisis del ensayo de succión a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Se registró el peso seco y saturados del espécimen en gramos. Se procedió a hallar la diferencia de pesos restando el peso saturado menos el peso seco. Se registró también el área de contacto de la unidad. Todos estos datos fueron necesarios para ser reemplazados en la ecuación presentada en la NTP 399.613 (2005). Ecuación para hallar la succión. 200 ∗ 𝑊 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = (𝑔𝑟/200𝑐𝑚2 − 𝑚𝑖𝑛) 𝐿𝐵 Donde:  W = Diferencia de pesos saturado y seco (gr).  L = Largo de la unidad (cm).  B = Ancho de la unidad (cm). b) Diagramas, tablas: Tabla 119: Ensayo de succión para suelo de Santiago sin aditivo. ID Wd Ws W L B Succión Unidad g g g cm cm gr/200cm2-min SA-12 5195.10 5130.50 -64.60 24.20 12.08 -44.20 SA-13 5168.30 5150.00 -18.30 24.10 12.05 -12.60 SA-14 5123.50 5090.00 -33.50 24.30 12.11 -22.77 SA-15 5171.80 5158.20 -13.60 24.10 12.08 -9.34 SA-16 5143.10 5128.60 -14.50 24.10 12.10 -9.94 Tabla 120: Ensayo de succión para suelo de Santiago con aditivo C-444 Y SOLIDRY. ID W L B Succión Coeficiente UNIDAD g cm cm gr/200cm2-min variación XSA-7 27.90 24.50 12.40 18.367 XSA-8 32.80 24.50 12.38 21.628 XSA-9 35.00 24.50 12.42 23.004 10.02% XSA-10 35.80 24.60 12.40 23.472 XSA-11 30.40 24.60 12.40 19.932 Promedio 21.281 153 Figura 68: Diagrama de barras de succión de las unidades de albañilería del suelo de Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY. Tabla 121: Ensayo de succión para suelo de San Sebastián sin aditivo. ID Wd Ws W L B Succión Unidad g g g cm cm gr/200cm2-min SS-17 4918.80 4901.80 -17.00 23.40 11.78 -12.33 SS-18 4901.60 4871.40 -30.20 23.45 11.71 -22.00 SS-19 4892.70 4869.50 -23.20 23.55 11.66 -16.90 SS-20 4923.50 4906.30 -17.20 23.60 11.78 -12.37 SS-21 4928.50 4913.20 -15.30 23.50 11.83 -11.01 SS-22 4912.40 4882.80 -29.60 23.65 11.65 -21.49 Tabla 122: Ensayo de succión para suelo de San Sebastián con aditivo C-444 Y SOLIDRY. ID Wd Ws W L B Succión Unidad g g g cm cm gr/200cm2-min XSS-18 4784.4 4768.4 -16 23.80 11.96 -11.242 XSS-19 4769.4 4757.4 -12 23.75 11.90 -8.492 XSS-20 4654.6 4638.9 -15.7 24.00 11.90 -10.994 XSS-21 4749.2 4747.7 -1.5 23.80 11.82 -1.066 XSS-22 4742.8 4755.4 12.6 24.00 11.89 8.831 XSS-23 4683.9 4693.1 9.2 23.90 11.86 6.491 c) Análisis de la prueba: Del ensayo de succión se pudo deducir que: Para las unidades de albañilería elaboradas con la tierra del distrito de Santiago sin aditivo, no se obtuvieron valores de succión o fueron negativos ya que, durante el ensayo, la cara de contacto de la unidad con el agua comenzaba a desmoronarse rápidamente, perdiendo masa en el proceso. 154 Para las unidades de albañilería elaboradas con la tierra del distrito de Santiago con aditivo C - 444 y SOLIDRY, se obtuvieron valores de entre 18.367 gr/200cm2-min hasta 23.472 gr/200cm2-min, dichos valores, según Gallegos y Casabone (2005), son valores de carácter elevado a correcto (de 5-40 gr/200cm2-min). Además, según la norma E.070 (2006), debido a que los valores obtenidos son altos, por lo que se requiere que estas unidades sean sometidas a un regado previo antes del asentamiento. Para las unidades de albañilería elaboradas con la tierra del distrito de San Sebastián con y sin aditivo, no se obtuvieron valores de succión o fueron negativos ya que, durante el ensayo, la cara de contacto de la unidad con el agua comenzaba a desmoronarse rápidamente, perdiendo masa en el proceso. Se puede rescatar de este ensayo que la succión de las unidades de albañilería estabilizadas con C-444 y SOLIDRY tuvieron una menor succión que aquellas que no fueron estabilizadas, esto se debe a que el aditivo SOLIDRY impidió la perdida de material debido a su propiedad impermeabilizante. 3.6.12. Análisis del ensayo de variación dimensional a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Se promediaron los 4 valores de cada dimensión (largo, ancho y altura) 𝐷1 + 𝐷2 + 𝐷3 + 𝐷4 𝐷𝑝 = 4 Donde:  D1 es el largo, ancho o altura de la unidad de albañilería de tierra cruda  Dp es el promedio de los cuatro valores del largo, ancho o altura. Luego se calcula la variabilidad dimensional para cada unidad, restando la dimensión especificada y la dimensión promedio y se divide entre la dimensión especificada. Fórmula para hallar la variación dimensional. 𝐷𝑒 − 𝐷𝑝 𝑉(%) = 𝑥100 𝐷𝑒 Donde:  𝐷𝑒 es la dimensión especificada  𝐷𝑝 es la dimensión promedio 155 Por último, calculamos el promedio de la variación dimensional para las tres dimensiones (altura, ancho y longitud) por separado mediante la fórmula: Fórmula para hallar promedio. ∑ni=m Ai Promedio = n Donde:  n es el número de unidades de albañilería de tierra cruda ensayadas.  Ai es la variación dimensional de cada unidad de albañilería de tierra cruda ensayada. 156 b) Diagramas, tablas: Tabla 123: Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de Santiago. ID Largo (mm) V.D. Ancho (mm) V.D. Altura (mm) V.D. L1 L2 L3 L4 LO % A1 A2 A3 A4 AO % H1 H2 H3 H4 HO % SA-1 242.0 241.0 241.5 242.5 241.75 1.33 120.1 120.8 121.4 121.1 120.75 0.63 92.8 91.2 92.2 93.3 92.50 2.78 SA-2 242.0 241.0 242.0 242.5 242.00 1.22 120.1 120.6 121.4 121.4 121.00 0.83 91.5 92.6 92.5 91.2 92.00 2.22 SA-3 242.0 241.5 242.0 242.0 242.00 1.22 120.4 120.8 121.5 121.5 121.00 0.83 92.3 92.7 92.4 91.1 92.25 2.50 SA-4 241.5 241.0 241.0 241.5 241.25 1.53 120.3 120.9 121.5 121.8 121.25 1.04 91.8 92.6 92.6 91.1 92.00 2.22 SA-5 242.0 241.0 242.0 242.0 241.75 1.33 120.6 120.8 121.6 121.6 121.25 1.04 92.2 93.0 93.0 91.8 92.50 2.78 SA-6 241.0 240.0 240.0 241.0 240.50 1.84 119.6 119.6 120.4 120.5 120.00 0.00 91.3 92.3 92.1 90.4 91.50 1.67 SA-7 240.0 241.0 242.0 241.0 241.00 1.63 120.1 119.7 121.3 120.0 120.25 0.21 91.2 91.4 92.1 90.8 91.50 1.67 SA-8 239.0 241.0 242.0 240.0 240.50 1.84 120.4 119.3 121.4 119.8 120.25 0.21 91.2 91.4 92.0 90.4 91.25 1.39 SA-9 241.0 241.0 240.0 241.0 240.75 1.73 120.6 120.0 120.8 119.7 120.25 0.21 91.7 91.9 91.2 91.8 91.75 1.94 SA-10 240.0 242.0 242.0 242.0 241.50 1.43 120.6 119.7 121.2 120.1 120.50 0.42 91.4 91.4 92.3 90.8 91.50 1.67 SA-11 242.0 242.0 240.0 241.0 241.25 1.53 120.7 120.2 121.0 119.7 120.50 0.42 92.0 92.3 91.5 92.4 92.00 2.22 SA-12 240.0 241.0 241.5 241.0 241.00 1.63 121.4 121.1 119.8 121.3 121.00 0.83 91.9 93.3 93.1 91.7 92.50 2.78 SA-13 241.0 242.0 242.0 241.0 241.50 1.43 119.7 120.4 119.8 119.7 120.00 0.00 90.8 91.4 90.7 90.7 91.00 1.11 SA-14 241.5 242.0 241.0 241.0 241.50 1.43 121.4 119.3 120.1 121.5 120.50 0.42 91.5 92.1 91.3 91.7 91.75 1.94 SA-15 240.0 241.0 241.0 242.0 241.00 1.63 121.6 121.8 120.4 120.5 121.00 0.83 92.1 91.6 91.8 91.8 91.75 1.94 SA-16 241.0 241.0 241.5 241.0 241.25 1.53 120.5 119.8 120.3 121.2 120.50 0.42 92.0 92.2 91.3 90.9 91.50 1.67 SA-17 242.0 240.0 241.0 241.0 241.00 1.63 119.3 120.0 121.0 119.9 120.00 0.00 91.7 91.5 91.1 90.2 91.25 1.39 SA-18 241.0 240.0 239.0 241.0 240.25 1.94 119.8 120.3 121.1 119.4 120.25 0.21 91.2 91.5 90.5 91.6 91.25 1.39 SA-19 240.0 239.0 241.0 240.5 240.25 1.94 120.3 121.0 120.7 120.6 120.75 0.63 91.3 91.3 91.3 91.3 91.25 1.39 SA-20 240.0 241.0 242.5 241.0 241.25 1.53 120.5 119.6 120.2 120.8 120.25 0.21 91.5 91.3 91.2 90.2 91.00 1.11 Largo promedio total 241.16 1.57 Ancho promedio total 120.56 0.469 Altura promedio total 91.70 1.89 157 69(a) 69(b) 69(c) Figura 69: Grafica de Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de Santiago. a) De la altura, b) Del largo y c) Del ancho. 158 Tabla 124: Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID del suelo de Santiago. ID Largo (mm) V.D. Ancho (mm) V.D. Altura (mm) V.D. L1 L2 L3 L4 LO % A1 A2 A3 A4 AO % H1 H2 H3 H4 HO % XSSA-1 246.0 246.0 246.0 246.0 246.00 0.41 122.80 124.20 123.20 122.20 123.00 2.50 94.4 94.0 92.8 93.1 93.50 3.89 XSSA-2 246.0 246.0 247.0 246.0 246.25 0.51 122.90 123.80 123.40 121.90 123.00 2.50 91.9 92.8 94.0 93.7 93.00 3.33 XSSA-3 246.0 246.0 247.0 245.0 246.00 0.41 121.90 123.80 123.30 122.70 123.00 2.50 91.2 92.6 94.0 93.8 93.00 3.33 XSSA-4 246.0 246.0 248.0 245.0 246.25 0.51 122.80 124.10 123.30 122.00 123.00 2.50 94.3 93.6 92.4 93.0 93.25 3.61 XSSA-5 246.0 246.0 246.0 245.0 245.75 0.31 122.00 123.90 123.00 122.80 123.00 2.50 93.9 93.9 92.6 92.6 93.25 3.61 XSSA-6 246.0 246.0 247.0 245.0 246.00 0.41 122.60 123.70 123.20 121.80 122.75 2.29 93.2 93.2 92.0 92.6 92.75 3.06 XSSA-7 246.0 245.0 246.0 246.0 245.75 0.31 122.80 123.00 124.00 122.00 123.00 2.50 93.2 92.4 94.1 94.0 93.50 3.89 XSSA-8 246.0 245.0 246.0 246.0 245.75 0.31 122.30 123.30 123.80 122.70 123.00 2.50 93.7 93.7 93.0 92.4 93.25 3.61 XSSA-9 246.0 245.0 247.0 245.0 245.75 0.31 122.60 123.10 124.20 122.50 123.00 2.50 94.0 94.0 92.9 93.4 93.50 3.89 XSSA-10 246.0 246.0 246.0 246.0 246.00 0.41 122.00 122.90 124.00 122.70 123.00 2.50 93.5 93.9 93.3 92.1 93.25 3.61 XSSA-11 246.0 246.0 246.0 245.0 245.75 0.31 123.30 122.80 124.00 121.80 123.00 2.50 93.3 92.9 93.8 94.6 93.75 4.17 XSSA-12 245.0 246.0 246.5 246.0 246.00 0.41 122.20 123.30 123.70 122.80 123.00 2.50 93.2 95.4 93.4 93.5 94.00 4.44 XSSA-13 246.0 245.0 246.0 245.0 245.50 0.20 122.90 122.70 122.70 123.30 123.00 2.50 94.0 93.3 92.6 93.9 93.50 3.89 XSSA-15 246.0 245.0 245.5 245.5 245.50 0.20 122.30 123.00 123.60 122.60 123.00 2.50 92.9 92.6 92.8 92.0 92.50 2.78 XSSA-17 245.0 246.0 246.0 244.0 245.25 0.10 123.30 123.00 122.20 123.80 123.00 2.50 92.2 93.2 93.2 93.7 93.00 3.33 XSSA-18 245.0 246.0 246.0 246.0 245.75 0.31 122.90 123.40 122.00 123.50 123.00 2.50 94.1 94.0 92.7 92.9 93.50 3.89 XSSA-19 245.5 246.0 245.0 245.0 245.50 0.20 122.80 123.50 122.90 122.80 123.00 2.50 92.9 93.9 92.4 93.4 93.25 3.61 XSSA-20 245.0 245.5 245.0 246.0 245.50 0.20 123.20 123.10 122.00 123.60 123.00 2.50 93.3 93.8 92.2 93.2 93.25 3.61 XSSA-21 246.0 245.0 246.0 246.0 245.75 0.31 122.50 123.10 123.50 122.80 123.00 2.50 92.9 94.1 92.9 94.0 93.50 3.89 XSSA-22 246.0 245.0 245.0 245.5 245.50 0.20 122.10 123.00 123.50 122.80 122.75 2.29 92.9 94.0 93.8 93.9 93.75 4.17 Largo promedio total 245.78 0.32 Ancho promedio total 122.98 2.48 Altura promedio total 93.31 3.68 159 70(a) 70(b) 70(c) Figura 70: Grafica de Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con aditivos CONSOLID del suelo de Santiago. a) De la altura, b) Del largo y c) Del ancho. 160 Tabla 125: Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián. ID Largo (mm) V.D. Ancho (mm) V.D. Altura (mm) V.D. L1 L2 L3 L4 LO % A1 A2 A3 A4 AO % H1 H2 H3 H4 HO % SS-6 236.5 236.0 234.0 237.0 236.00 0.04 117.9 117.1 117.9 117.7 117.75 0.02 89.9 90.5 90.4 89.1 90.00 0.000 SS-7 235.0 234.5 234.0 236.0 235.00 0.04 117.8 117.4 117.5 117.3 117.50 0.02 90.1 89.7 90.8 90.2 90.25 0.003 SS-8 235.0 234.0 234.0 235.0 234.50 0.04 117.0 117.4 117.1 115.9 116.75 0.03 89.9 90.8 90.9 89.4 90.25 0.003 SS-9 236.5 234.5 235.0 236.0 235.50 0.04 117.4 117.1 116.8 118.4 117.50 0.02 90.3 90.6 90.5 89.4 90.25 0.003 SS-10 237.0 235.0 235.0 236.0 235.75 0.04 117.9 117.1 117.7 118.0 117.75 0.02 89.9 90.0 91.2 90.0 90.25 0.003 SS-11 235.0 235.0 234.0 236.0 235.00 0.04 117.4 117.5 117.8 116.6 117.25 0.02 90.6 90.4 89.9 89.3 90.00 0.000 SS-12 236.0 235.0 235.0 236.5 235.75 0.04 117.9 117.4 118.0 117.1 117.50 0.02 90.4 90.3 91.0 90.6 90.50 0.006 SS-13 235.0 235.0 233.5 236.0 235.00 0.04 117.1 117.6 117.3 116.8 117.25 0.02 91.3 90.3 90.2 89.6 90.25 0.003 SS-14 236.0 234.5 236.0 235.0 235.50 0.04 116.7 117.7 117.9 117.8 117.50 0.02 90.0 91.1 89.8 90.2 90.25 0.003 SS-15 236.5 235.5 234.0 236.5 235.75 0.04 117.9 117.6 117.8 116.7 117.50 0.02 90.0 90.7 90.8 89.4 90.25 0.003 SS-16 235.5 235.0 236.0 237.0 236.00 0.04 117.4 117.3 116.8 118.1 117.50 0.02 90.4 90.3 89.8 88.4 89.75 0.003 SS-17 235.5 234.5 234.0 235.0 234.75 0.04 117.8 117.2 117.8 116.0 117.25 0.02 90.6 90.1 91.0 90.0 90.50 0.006 SS-18 237.5 235.0 234.5 234.5 235.50 0.04 117.7 117.4 117.1 117.3 117.50 0.02 90.8 90.0 90.6 89.6 90.25 0.003 SS-19 235.0 236.0 235.5 235.0 235.50 0.04 117.5 117.0 116.6 117.1 117.00 0.03 90.1 91.0 90.6 90.3 90.50 0.006 SS-20 236.5 235.0 236.0 236.5 236.00 0.04 117.1 117.4 117.8 118.2 117.75 0.02 90.3 90.7 90.0 89.5 90.25 0.003 SS-21 237.0 234.0 235.0 235.0 235.25 0.04 116.9 117.5 118.3 118.1 117.75 0.02 90.7 91.0 89.8 89.6 90.25 0.003 SS-22 235.5 235.5 236.5 235.0 235.75 0.04 117.8 117.6 116.5 117.7 117.50 0.02 90.2 89.8 91.0 90.0 90.25 0.003 SS-23 236.5 234.5 234.5 236.5 235.50 0.04 118.5 116.7 116.3 117.1 117.25 0.02 89.2 90.9 90.7 90.5 90.25 0.003 SS-24 236.0 235.0 234.0 235.0 235.00 0.04 117.6 117.0 117.3 117.4 117.25 0.02 89.0 90.7 90.0 90.7 90.00 0.000 SS-25 236.5 234.5 235.0 234.5 235.25 0.04 117.5 117.7 116.9 117.0 117.25 0.02 89.8 90.6 90.2 89.5 90.00 0.000 SS-26 236.0 235.0 234.5 236.0 235.50 0.04 116.5 116.9 117.6 117.9 117.25 0.02 89.7 90.2 89.7 89.0 89.75 0.003 SS-27 236.0 237.0 234.5 236.0 236.00 0.04 118.1 117.4 118.0 118.3 118.00 0.02 90.0 91.1 90.7 89.5 90.25 0.003 Largo promedio total 235.44 0.04 Ancho promedio total 117.43 0.02 Altura promedio total 90.19 0.003 161 71(a) 71(b) 71(c) Figura 71: Grafica de Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda sin aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián. a) De la altura, b) Del largo y c) Del ancho. 162 Tabla 126: Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián. ID Largo (mm) V.D. Ancho (mm) V.D. Altura (mm) V.D. L1 L2 L3 L4 LO % A1 A2 A3 A4 AO % H1 H2 H3 H4 HO % XSS-6 238.0 240.0 238.0 238.0 238.50 0.03 119.50 119.00 119.80 118.70 119.25 0.01 91.4 90.0 91.3 91.6 91.00 0.01 XSS-7 240.0 240.0 239.0 239.0 239.50 0.02 120.10 119.70 120.10 119.10 119.75 0.00 91.9 91.4 91.5 91.8 91.75 0.02 XSS-8 239.0 239.0 240.0 240.5 239.75 0.02 118.70 119.00 120.20 118.60 119.25 0.01 93.1 93.6 93.1 93.5 93.25 0.04 XSS-9 240.0 240.5 239.0 240.0 240.00 0.02 119.50 118.90 119.70 118.70 119.25 0.01 91.4 90.5 91.3 91.4 91.25 0.01 XSS-10 240.0 241.5 239.0 241.0 240.50 0.02 120.30 120.00 119.60 119.40 119.75 0.00 92.0 91.5 91.9 92.4 92.00 0.02 XSS-11 241.0 242.0 241.0 240.0 241.00 0.02 120.10 119.50 119.90 120.00 120.00 0.00 98.0 98.5 98.4 97.4 98.00 0.09 XSS-12 236.0 238.5 238.5 236.5 237.50 0.03 118.00 118.00 118.00 118.70 118.25 0.01 90.2 91.0 90.0 90.4 90.50 0.01 XSS-13 240.0 239.0 239.0 239.5 239.50 0.02 119.60 119.30 119.60 119.20 119.50 0.00 90.9 91.7 90.8 91.3 91.25 0.01 XSS-14 239.0 241.0 239.0 239.0 239.50 0.02 120.20 119.60 119.10 118.90 119.50 0.00 91.1 91.3 91.9 90.6 91.25 0.01 XSS-15 240.5 239.0 239.5 241.0 240.00 0.02 119.20 119.70 119.50 118.40 119.25 0.01 91.2 90.5 90.3 91.0 90.75 0.01 XSS-16 240.0 241.0 239.0 240.0 240.00 0.02 119.30 118.60 119.20 118.90 119.00 0.01 91.6 92.2 90.9 90.5 91.25 0.01 XSS-17 240.0 241.0 238.5 239.5 239.75 0.02 119.00 119.20 119.10 118.40 119.00 0.01 90.8 90.8 90.9 90.6 90.75 0.01 XSS-18 238.0 238.0 238.5 239.0 238.50 0.03 119.20 119.30 119.60 118.30 119.00 0.01 90.0 90.8 90.7 92.0 91.00 0.01 XSS-19 238.0 237.5 236.0 239.0 237.75 0.03 118.80 118.10 119.00 119.30 118.75 0.01 91.1 91.5 90.3 89.8 90.75 0.01 XSS-20 238.5 240.0 238.5 238.5 239.00 0.02 118.30 118.00 119.00 118.40 118.50 0.01 90.9 89.3 90.5 90.9 90.50 0.01 XSS-21 238.0 239.0 238.0 240.0 238.75 0.03 118.60 119.00 118.20 118.20 118.50 0.01 90.2 90.8 90.6 91.2 90.75 0.01 XSS-22 238.0 240.0 240.0 238.0 239.00 0.02 118.30 118.20 118.90 117.80 118.25 0.01 90.7 90.1 91.1 91.7 91.00 0.01 XSS-23 238.0 237.5 239.0 237.0 238.00 0.03 117.70 117.80 118.60 117.00 117.75 0.02 90.1 90.7 91.6 90.0 90.50 0.01 XSS-24 235.0 237.0 235.0 235.5 235.75 0.04 117.70 117.00 117.00 116.60 117.00 0.03 90.1 89.0 89.8 89.6 89.75 0.00 XSS-25 239.0 237.0 237.0 240.5 238.50 0.03 118.30 117.80 117.90 117.50 118.00 0.02 90.60 90.20 91.00 89.70 90.50 0.01 Largo promedio total 239.04 0.02 Ancho promedio total 118.88 0.01 Altura promedio total 91.39 0.02 72(a) 72(b) 72(c) Figura 72: Grafica de Variación dimensional de las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con aditivos CONSOLID del suelo de San Sebastián. a) De la altura, b) Del largo y c) Del ancho. c) Análisis de la prueba: las unidades de albañilería de tierra cruda no estabilizadas y estabilizadas con aditivos CONSOLID fabricadas con el suelo del distrito de Santiago cumplen con los requerimientos de un ladrillo tipo IV según la norma técnica de edificaciones E.070. La variación entre las unidades de albañilería estabilizadas y las no estabilizadas no es significativa pues estas no presentan mucha variación dimensional. las unidades de albañilería de tierra cruda no estabilizadas y estabilizadas con aditivos CONSOLID fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián cumplen con los requerimientos de un ladrillo tipo V según la norma técnica de edificaciones E.070. La variación entre las unidades de albañilería estabilizadas y las no estabilizadas no es significativa ya que no presentan mucha variación dimensional. Por lo que no se tendría un mayor grosor de las juntas de mortero y como consecuencia una reducción de la resistencia a la compresión y a fuerza cortante. 3.6.13. Análisis del ensayo de resistencia a la compresión a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Para el ensayo de resistencia a la compresión se utilizaron unidades de albañilería secas y con una edad de 28 días. Para hallar la resistencia última se utilizó la ecuación presentada en la NTP 399.613 (2005), en el apartado 8.4. Cálculo e informe. Ecuación para hallar la resistencia a la compresión. 𝐶 = 𝑊/𝐴 Donde: o C = Resistencia a la compresión del espécimen, MPa. o W = Máxima carga en N, indicada por la máquina de ensayo. o A = Promedio del área bruta de las superficies de contacto superior e inferior del espécimen, mm2. Se procedió a realizar el cálculo de la desviación estándar y del coeficiente de variación con las siguientes formulas: Se muestra la ecuación para hallar la desviación estándar. ∑(𝑋 − ?̅?)2 𝑆2 = 𝑁 − 1 Donde: o X = Valor de cada dato individual. o ?̅? = Promedio de todos datos. o N = Número de elementos. Ecuación para hallar el coeficiente de varianza. ?̅? 𝐶. 𝑉. = 𝑆 Donde: o ?̅? = Promedio de todos datos. o S = desviación estándar. b) Diagramas, tablas: Tabla 127: Ensayo de resistencia a la compresión – Suelo Santiago sin aditivo. ID Área Prom. Wu C. C. Prom. Desviación Coeficiente f'b Unidad cm2 kg kg/cm2 kg/cm2 estandar variación kg/cm2 SA-1 291.91 6190 21.205 SA-2 292.22 5770 19.746 SA-3 292.70 5690 19.440 SA-4 291.67 5740 19.680 20.38 1.51 7.42% 18.87 SA-5 293.06 5670 19.347 SA-6 288.60 5700 19.751 SA-19-G 288.35 6780 23.513 Figura 73: Resultados de resistencia a la compresión – Suelo Santiago sin aditivo. Tabla 128: Ensayo de resistencia a la compresión – Suelo Santiago con aditivo óptimo C-444 y SOLIDRY. ID Área Prom. Wu C. C. Prom. Desviación Coeficiente f'b UNIDAD cm2 kg kg/cm2 kg/cm2 estandar variación kg/cm2 SA-1 302.58 6050 19.995 SA-2 303.57 6690 22.038 SA-3 302.21 6650 22.004 SA-4 303.94 6320 20.794 21.71 1.10 5.06% 20.61 SA-5 301.35 6880 22.831 SA-6 302.95 6850 22.611 23-G 302.14 8670 28.695 24-G 302.33 7760 25.667 Figura 74: Resultados de resistencia a la compresión – Suelo Santiago con aditivo óptimo C - 444 y SOLIDRY. Tabla 129: Ensayo de resistencia a la compresión – Suelo San Sebastián sin aditivo. ID Área Prom. Wu C. C. Prom. Desviación Coeficiente f'b Unidad cm2 kg kg/cm2 kg/cm2 estandar variación kg/cm2 SS-1 280.26 9490 33.86 SS-2 282.05 8550 30.31 SS-3 275.54 10410 37.78 SS-4 279.66 9250 33.08 33.06 2.65 8.02% 30.41 SS-5 279.08 8440 30.24 SS-24 276.01 9510 34.46 SS-26 275.36 8730 31.70 Figura 75: Resultados de resistencia a la compresión – Suelo San Sebastián sin aditivo. Tabla 130: Ensayo de resistencia a la compresión – Suelo San Sebastián con aditivo óptimo C-444 y SOLIDRY. ID Área Prom. Wu C. C. Prom. Desviación Coeficiente f'b UNIDAD cm2 kg kg/cm2 kg/cm2 estandar variación kg/cm2 XSS-1 283.22 6460 22.809 XSS-2 280.25 6670 23.800 XSS-3 282.62 6320 22.362 XSS-4 282.63 6590 23.317 23.63 1.06 4.47% 22.58 XSS-5 285.60 6600 23.109 XSS-17 284.83 7040 24.717 XSS-24 275.77 6980 25.311 Figura 76: Resultados de resistencia a la compresión – Suelo San Sebastián con aditivo óptimo C-444 y SOLIDRY. c) Análisis de la prueba: Del ensayo de resistencia a la compresión se puede decir que: Para las unidades de albañilería elaboradas con el suelo del distrito de Santiago sin estabilizar se obtuvo el resultado de f’b = 18.87 kg/cm2 y un coeficiente de variación de 7.42%. Para las unidades de albañilería estabilizadas con aditivo C-444 y SOLIDRY, se obtuvo el resultado de f’b = 20.61 kg/cm2 y un coeficiente de variación de 5.06%. La diferencia entre ambas unidades, estabilizadas y no estabilizadas, es que las unidades estabilizadas obtuvieron una resistencia superior a los 20 kg/cm2 (2.0 MPa), y las no estabilizadas se encuentran en un rango inferior a este. Se pudo deducir entonces que los aditivos influyeron en cuanto a la mejora de su resistencia a la compresión. Por otro lado, para las unidades de albañilería elaboradas con el suelo del distrito de San Sebastián sin estabilizar se obtuvo el resultado de f’b = 30.41 kg/cm2 y un coeficiente de variación de 8.02%. Para las unidades de albañilería estabilizadas con aditivo C-444 y SOLIDRY, se obtuvo el resultado de f’b = 22.58 kg/cm2 y un coeficiente de variación de 4.47%. La diferencia entre ambas unidades, estabilizadas y no estabilizadas, es que las unidades estabilizadas obtuvieron una resistencia superior a los 20 kg/cm2 (2.0 MPa), pero se vieron limitados a una resistencia de 25 kg/cm2 (2.5 MPa), y las no estabilizadas se encuentran en un rango superior a este, superando los 30 kg/cm2 (3.0 MPa). Se pudo deducir que el aditivo ha hecho más deficiente su resistencia a la compresión. 3.6.14. Análisis del ensayo de módulo de rotura a) Procesamiento o cálculos de la prueba: Para el ensayo de módulo de rotura se utilizaron unidades de albañilería secas y con una edad de 28 días. Para hallar el módulo de rotura se utilizó la ecuación presentada en la NTP 399.613 (2005), en el apartado 7.3. Cálculo e informe. Ecuación para hallar el módulo de rotura 𝑙 𝑆 = 3𝑊 ( − 𝑥) /𝑏𝑑2 2 Donde: o S = Módulo de rotura del espécimen en el plano de falla (kg/cm2). o W = Máxima carga aplicada con la máquina de prueba (kg). o l = Distancia entre apoyos (cm). o b = Ancho neto (cara a cara menos los huecos) del espécimen en el plano de falla (cm). o d = Espesor del espécimen en el plano de falla (cm). o x = Distancia promedio desde el centro del espécimen hacia el plano de falla, medido en la dirección del paño a lo largo de la línea central de la superficie sometida a tensión (cm). Se procedió a realizar el cálculo de la desviación estándar y del coeficiente de variación con las siguientes formulas: b) Diagramas, tablas: Tabla 131: Ensayo de módulo de rotura – Suelo Santiago sin aditivo. ID S S. Prom. UNIDAD kg/cm2 kg/cm2 SA-7 8.70 SA-8 9.12 SA-9 6.97 8.34 SA-10 8.21 SA-11 8.72 Figura 77: Gráfico resumen de resultados del ensayo de módulo de rotura – Suelo Santiago sin aditivo. Tabla 132: Ensayo de módulo de rotura – Suelo Santiago con aditivo óptimo C-444 y SOLIDRY. ID S S. Prom. UNIDAD kg/cm2 kg/cm2 XSA-17 7.18 XSA-18 9.08 XSA-22 6.12 6.77 XSA-19 5.49 XSA-20 4.76 XSA-21 7.99 Figura 78: Gráfico resumen de resultados del ensayo de módulo de rotura – Suelo Santiago con aditivo C-444 y SOLIDRY. Tabla 133: Ensayo de módulo de rotura – Suelo San Sebastián sin aditivo. ID S S. Prom. UNIDAD kg/cm2 kg/cm2 SS-11 2.25 SS-12 3.84 SS-13 2.55 SS-14 1.22 SS-15 4.22 3.47 SS-16 3.57 SS-23 0.98 SS-25 5.17 SS-27 7.39 Figura 79: Gráfico resumen de resultados del ensayo de módulo de rotura – Suelo San Sebastián sin aditivo. Tabla 134: Ensayo de módulo de rotura – Suelo San Sebastián con aditivo óptimo C-444 y SOLIDRY. ID S S. Prom. UNIDAD kg/cm2 kg/cm2 XSS-10 2.87 XSS-12 6.67 XSS-13 2.59 XSS-14 6.81 4.88 XSS-15 7.24 XSS-16 4.87 XSS-25 3.10 Figura 80: Gráfico resumen de resultados del ensayo de módulo de rotura – Suelo San Sebastián con aditivo C-444 y SOLIDRY. c) Análisis de la prueba: Del ensayo de módulo de rotura se obtuvo que: Para las unidades de albañilería elaboradas con el suelo del distrito de Santiago sin estabilizar se obtuvo el resultado de S promedio = 8.34 kg/cm2. Para las unidades de albañilería estabilizadas con aditivo C-444 y SOLIDRY, se obtuvo el resultado de S promedio = 6.77 kg/cm2. La diferencia entre ambas unidades, estabilizadas y no estabilizadas, es que las unidades estabilizadas obtuvieron un valor de módulo de rotura inferior a las no estabilizadas. Se pudo deducir entonces que los aditivos influyeron de manera negativa en cuanto al valor de módulo de rotura. Por otro lado, para las unidades de albañilería elaboradas con el suelo del distrito de San Sebastián sin estabilizar se obtuvo el resultado de S promedio = 3.47 kg/cm2. Para las unidades de albañilería estabilizadas con aditivo C-444 y SOLIDRY, se obtuvo el resultado de S promedio = 4.88 kg/cm2. La diferencia entre ambas unidades, estabilizadas y no estabilizadas, es que las unidades estabilizadas obtuvieron un valor de módulo de rotura superior no significativo a las no estabilizadas. Se pudo deducir entonces que los aditivos influyeron de manera positiva en cuanto al valor de módulo de rotura. Capítulo IV: Resultados 4.1. Resultado de ensayo de suelos 4.1.1. Resultados del ensayo de granulometría Tabla 135: Porcentaje de material que pasa del análisis granulométrico del suelo de Santiago Porcentaje que Malla Abertura pasa 1" 25.4 100.00 3/4" 19.05 97.03 3/8" 9.5 97.03 1/4" 6.35 95.87 N°4 4.75 94.91 N°8 2.36 92.74 N°16 1.18 92.26 N°30 0.60 86.97 N°50 0.30 83.81 N°100 0.15 71.22 N°200 0.075 60.90 Figura 81: Curva Granulométrica del suelo de Santiago. Tabla 136: Porcentaje de material que pasa del análisis granulométrico del suelo de San Sebastián Porcentaje que Malla Abertura pasa 1" 25.4 100.00 3/4" 19.05 98.09 3/8" 9.5 98.09 1/4" 6.35 98.09 N°4 4.75 97.71 N°8 2.36 97.12 N°16 1.18 97.00 N°30 0.60 95.51 N°50 0.30 94.60 N°100 0.15 90.30 N°200 0.075 84.29 Figura 82: Curva Granulométrica del suelo de San Sebastián. 4.1.2. Resultados del ensayo de límite líquido Límite Líquido del suelo de Santiago 30% 29% 28% 27% 26% 25% 24% 23% 22% 21% 20% 0 5 10 15 20 25 30 35 Límite Líquido Número de Golpes Logarítmica (Límite Líquido) Número de Golpes 20 24 25 29 Ww (%) 27.29% 25.58% 25.81 % 25.08% Figura 83: Límite Líquido del suelo de Santiago Límite Líquido del suelo de San Sebastián 38% 37% 36% 35% 34% 33% 5 25 125 Número de Golpes Límite Líquido Logarítmica (Límite Líquido) Número de Golpes 19 23 25 28 Ww 36.34% 36.02% 35.76 % 35.45% Figura 84: Límite líquido del suelo de San Sebastián 4.1.3. Resultados del ensayo de límite plástico Tabla 137: Límite plástico del suelo de Santiago. Ww (%) Promedio 13.54 % 12.90 % 14.46 % 16.92 % Tabla 138: Límite plástico del suelo de San Sebastián. Ww Promedio 17.39 % 13.58 % 15.33 % 15.02 % Contenido de Humedad (%) Contenido de Humedad (%) 4.1.4. Resultados de los ensayos de Proctor 1.950 1.900 1.850 1.800 1.750 1.700 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 Contenido de humedad (%) Contenido de Agua % 9.31 12.65 15.72 17.28 Densidad suelo Humedo gr/cm3 2.07 2.17 2.14 2.02 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.889 1.927 1.846 1.726 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.93 Humedad óptima - OCH (%) = 11.93 85(a) 1.950 1.900 1.850 1.800 1.750 1.700 7.00 9.00 11.00 13.00 15.00 17.00 19.00 Contenido de humedad (%) Contenido de Agua % 9.06 12.24 15.25 17.76 Densidad suelo Humedo gr/cm3 2.03 2.12 2.08 2.06 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.859 1.891 1.809 1.749 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.89 Humedad óptima - OCH (%) = 11.49 85(b) 1.900 1.860 1.820 1.780 1.740 1.700 6.00 9.00 12.00 15.00 18.00 Contenido de humedad (%) Contenido de Agua % 9.04 11.46 14.09 17.09 Densidad suelo Humedo gr/cm3 2.04 2.09 2.11 2.04 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.874 1.875 1.852 1.743 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.88 Humedad óptima - OCH (%) = 10.40 85(c) Figura 85: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de San Sebastián a) Primer ensayo, b) Segundo ensayo y c) Tercer ensayo. Densidad Seca (gr/cm3) Densidad Seca (gr/cm3) Densidad Seca (gr/cm3) 1.760 1.740 1.720 1.700 1.680 1.660 1.640 1.620 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 Contenido de humedad (%) Contenido de Agua % 9.47 13.00 15.36 17.51 Densidad suelo Humedo gr/cm3 1.79 1.95 2.01 2.03 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.637 1.728 1.743 1.724 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.744 Humedad óptima - OCH (%) = 15.15 86(a) 1.850 1.800 1.750 1.700 1.650 1.600 1.550 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 Contenido de humedad (%) Contenido de Agua % 10.37 13.11 14.76 21.49 Densidad suelo Humedo gr/cm3 1.76 1.96 2.05 2.03 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.593 1.730 1.783 1.670 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.82 Humedad óptima - OCH (%) = 17.70 86(b) 1.740 1.730 1.720 1.710 1.700 1.690 1.680 1.670 1.660 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 Contenido de humedad (%) Contenido de Agua % 9.19 10.59 15.56 17.94 Densidad suelo Humedo gr/cm3 1.82 1.87 2.00 2.03 Densidad Suelo Seco gr/cm3 1.666 1.688 1.727 1.719 Densidad maxima -MDS (gr/cm3) = 1.72 Humedad óptima - OCH (%) = 15.33 86(c) Figura 86: Curvas de densidad versus humedad óptima del suelo de San Sebastián a) Primer ensayo, b) Segundo ensayo y c) Tercer ensayo. Densidad Seca (gr/cm3) Densidad Seca (gr/cm3) Densidad Seca (gr/cm3) 4.2. Resultado de los ensayos a las unidades de albañilería 4.2.1. Resultado de los ensayos para determinar la humedad óptima respecto a la densidad de las unidades de albañilería Tabla 139: Resultados del ensayo para determinar la humedad óptima respecto a la densidad. Suelo del distrito de Santiago Humedad óptima Densidad máxima % gr/cm3 19.82 1.64 19.84 1.70 19.99 1.64 Suelo del distrito de San Sebastián Humedad óptima Densidad máxima % gr/cm3 23.52 2.34 23.95 1.47 23.04 1.48 Figura 87: Gráfica resumen de ensayo de humedad vs densidad. 4.2.2. Resultados de los ensayos para determinar la humedad óptima respecto a la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería Tabla 140: Resultados del ensayo de humedad versus resistencia a la compresión. Suelo del distrito de Santiago Humedad f'b % kg/cm2 14.06 8.52 Humedad óptima 19.18 13.30 22.19 8.23 Suelo del distrito de San Sebastián Humedad f'b % kg/cm2 18.17 7.70 Humedad óptima 23.40 33.91 28.10 19.71 4.2.3. Resultados de los ensayos de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo C-444 Tabla 141: Dosificaciones de aditivo C-444 óptimas. Dosificación f'b obtenido Coeficiente Distrito l/m3 kg/cm2 variación Santiago 2.75 20.73 5.73% San Sebastián 1.40 26.62 5.35% 4.2.4. Resultados de los ensayos de resistencia a la compresión con diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY + C-444 Tabla 142: Dosificaciones de aditivo SOLIDRY óptimo. Dosificación f'b obtenido Coeficiente Distrito kg/m3 kg/cm2 variación Santiago 50.00 23.73 3.57% San Sebastián 10.00 17.05 6.78% 4.2.5. Resultados de los ensayos de determinación del peso Tabla 143: Peso de las unidades de albañilería según el ensayo de determinación del peso. Peso promedio Distrito gr Santiago sin aditivo 5144.50 Santiago con aditivo 5138.00 San Sebastián sin aditivo 4905.70 San Sebastián con aditivo 4799.40 4.2.6. Resultados de los ensayos de alabeo Tabla 144: Resumen de resultados del ensayo de alabeo Distrito Alabeo (mm) Santiago sin aditivo 2 Santiago con aditivo 1.5 San Sebastián sin aditivo 3 San Sebastián con aditivo 2 4.2.7. Resultados de los ensayos de absorción Tabla 145: Resumen de resultados del ensayo de absorción. Absorción Promedio Coeficiente Distrito % variación Santiago sin aditivo - - Santiago con aditivo 10.13 12.51% San Sebastián sin aditivo - - San Sebastián con aditivo - - 4.2.8. Resultados de los ensayos de succión Tabla 146: Resumen de resultados del ensayo de succión. Succión promedio Coeficiente Distrito gr/200cm2-min variación Santiago sin aditivo - - Santiago con aditivo 21.28 17.76% San Sebastián sin aditivo - - San Sebastián con aditivo - - 4.2.9. Resultados de los ensayos de variación dimensional Tabla 147: Resumen de resultados del ensayo de variación dimensional. Variación dimensional (%) Distrito largo ancho altura Santiago sin aditivo 1.57 0.47 1.89 Santiago con aditivo 0.32 2.48 3.68 San Sebastián sin aditivo 0.04 0.02 0.003 San Sebastián con aditivo 0.02 0.01 0.02 4.2.10. Resultados de los ensayos de resistencia a la compresión Tabla 148: Resultado del ensayo de resistencia a la compresión. Sin aditivo Aditivo C-444 Aditivo SOLIDRY Con aditivo Mejora Distrito f'b (kg/cm2) l/m3 kg/m3 f'b (kg/cm2) f'b (kg/cm2) Santiago 18.87 2.75 50 20.61 SI San Sebastián 30.41 1.40 10 22.58 NO 4.2.11. Resultados de los ensayos de módulo de rotura Tabla 149: Resultado del ensayo de módulo de rotura. Sin aditivo Aditivo C-444 Aditivo SOLIDRY Con aditivo Mejora Distrito S (kg/cm2) l/m3 kg/m3 S (kg/cm2) S (kg/cm2) Santiago 8.34 2.75 50 6.77 NO San Sebastián 3.47 1.40 10 4.88 SI Capítulo V: Discusión Discusión N° 1 ¿Por qué no se utilizó el contenido de humedad óptimo obtenido mediante el ensayo de Proctor para la elaboración de unidades de albañilería? Mediante el ensayo Proctor se pudo evidenciar que la humedad óptima está relacionada con la máxima densidad seca, a un mayor contenido óptimo de humedad corresponde una menor densidad seca máxima. Se ratificó cuando se realizaron los ensayos de contenido de humedad con respecto a la densidad en las unidades. Este fenómeno se dio debido a la cantidad de material fino para ambos suelos. La máquina no tiene una cámara de vacíos que permita la reducción de la densidad en las unidades. Para la elaboración de las unidades no se utilizó el contenido de humedad óptimo hallado mediante los ensayos de Proctor ya que dichos contenidos estaban diseñados para una energía de compactación estandarizada para carreteras y dicha energía compactación no se asemejaba a la energía usada por la prensa manual marca FORZA. Otra causa fue la humedad óptima encontrada mediante el ensayo Proctor que no permitió una adecuada trabajabilidad del suelo, lo que conllevo a que en el proceso de compactado de material para la elaboración de las unidades se realice de manera deficiente, dejando cantidades significativas de poros y vacíos, haciendo que la unidad se desmorone con el simple manipuleo. Es así que propusimos adaptar el ensayo Proctor al contexto en el cual se fabricaban las unidades de albañilería. Haciendo uso de la prensa manual marca FORZA, se elaboraron unidades con diferentes porcentajes de humedad, y compactándolas tratando de usar la misma energía, ya que no se podía controlar la presión de carga de la prensa manual. Posteriormente se utilizó el mismo método del ensayo de proctor para hallar el contenido de humedad óptimo. Para respaldar los resultados se elaboraron unidades con los mismos porcentajes de humedad, pero esta vez las unidades fueron sometidas a ensayos de resistencia a la compresión. Tras haber realizado ambos ensayos se designó los contenidos de humedad óptimos para la elaboración de las unidades. Como se puede apreciar en las tablas N° 139 y N° 140. Discusión N° 2 Del uso de los aditivos: Aditivo C-444 o Se utilizó 2.75 l/m3 de aditivo C-444 para elaborar las unidades de albañilería de tierra cruda con el suelo del distrito de Santiago, debido a que los resultados de resistencia a la compresión para esta dosificación demostraban estaba a la par con las dosificaciones más altas a esta y demostraba una tendencia más estable, sin cambios bruscos y predecible, tal como se puede observar en la figura 52. o Se utilizó 1.40 l/m3 de aditivo C-444 para elaborar las unidades de albañilería de tierra cruda con el suelo del distrito de San Sebastián, debido a que los resultados de resistencia a la compresión para esta dosificación no variaron respecto a las otras dosificaciones utilizadas, las diferencias en los resultados oscilan entre los ±2 kg/cm2 los 28 días de edad, tal como se observa en la figura 54. Aditivo SOLIDRY o Se utilizó 50 kg/m3 de aditivo SOLIDRY para elaborar las unidades de albañilería de tierra cruda con el suelo de Santiago, debido a que los resultados del ensayo de resistencia a la compresión demostraron que el incremento de dosificación de aditivo SOLIDRY influía significativamente en la resistencia a la compresión incrementándola, tal como se observa en la figura 56. o Se utilizó 10 kg/m3 de aditivo SOLIDRY para elaborar las unidades de albañilería de tierra cruda con el suelo de San Sebastián, debido a que los resultados del ensayo de resistencia a la compresión demostraron que el incremento de dosificación de aditivo SOLIDRY afectaba significativamente a la resistencia a la compresión disminuyéndola, tal como se observa en la figura 58. Discusión N° 3 ¿Por qué se utilizó de 1% a 2% más de agua con respecto al contenido de humedad óptima al elaborar las unidades de albañilería de tierra con los suelos de los distritos de Santiago y San Sebastián cuando se comenzó a dosificar el aditivo SOLIDRY? Según el protocolo de aplicación del sistema CONSOLID (2011), el componente en polvo SOLIDRY incrementa el valor de contenido de humedad óptima del suelo. En la práctica, al tratar de implementar el aditivo SOLIDRY, nos vimos en la necesidad de incrementar el valor del contenido de humedad óptimo a cada suelo en rangos de 1% a 2%, ya que el aditivo afectaba considerablemente la trabajabilidad del suelo para la elaboración de las unidades y su compactación. Discusión N° 4 ¿Los aditivos C-444 y SOLIDRY tuvieron el comportamiento esperado en las unidades de albañilería estabilizadas? Según la teoría del sistema CONSOLID, se esperaba que el aditivo C-444 incrementara las propiedades mecánicas de la unidad y que el aditivo SOLIDRY mejore las propiedades físicas de la unidad, en especial su sensibilidad al agua. Mencionado esto se concluyó que: Tabla 150: Comparación de las propiedades estabilizadas y no estabilizadas Propiedad Sin aditivos Con aditivos Peso Disminuye el peso respecto a las unidades Se obtiene el peso Ver tabla 143 sin estabilizar, pero no significativamente. Estas deformaciones se ven reducidas Alabeo Algunas deformaciones en la unidad, en su debido a que el aditivo SOLIDRY Ver tabla 144 mayoría convexidad. incrementa los límites de contracción del suelo. Las variaciones en las medidas de largo, Variación dimensional Las variaciones en las medidas de largo, ancho y largo son despreciables, pero en Ver tabla 147 ancho y largo son despreciables. menor porcentaje que sin aditivo. Las unidades elaboradas con el suelo de Las unidades comenzaron a desmoronarse Absorción Santiago mantuvieron su integridad casi en y desintegrarse pasado los primeros 10 Ver tabla 145 su totalidad, desprendiéndose sólo minutos de la sumersión. pequeñas partes de este. Las unidades se desmoronaron en la cara Las unidades elaboradas con el suelo de Succión de contacto con el agua, dando como Santiago mantuvieron su integridad en su Ver tabla 146 resultado valores negativos. totalidad. Se obtuvo una resistencia a la compresión 2 de f’b = 20.61 kg/cm para el suelo de Se obtuvo una resistencia a la compresión Santiago, denotando un incremento no tan Resistencia a la compresión 2 f’b = 18.87 kg/cm para el suelo de 2 Ver tabla 148 sustancial y se obtuvo f’b = 22.58 kg/cm 2 Santiago y f’b = 30.41 kg/cm . para el suelo de San Sebastián denotando un decremento en su resistencia significativa. Se obtuvo un módulo de rotura de S = 6.77 2 Se obtuvo un módulo de rotura S = 8.34 kg/cm para el suelo de Santiago, el cual Módulo de rotura 2 denota un decremento no significativo y un kg/cm para el suelo de Santiago y S =3.47 Ver tabla 149 2 2 S = 4.88 kg/cm para el suelo de San kg/cm . Sebastián, denotando un incremento no significativo. Discusión N° 5 ¿Las unidades de albañilería de tierra cruda elaboradas con el suelo de las zonas de Huancaro del distrito de Santiago y Wimpillay del distrito de San Sebastián, estabilizadas con sistema CONSOLID son mejores que los adobes tradicionales? Para la comparación con los adobes tradicionales, se recurrió a la norma E.080 (2017) vigente, donde las únicas propiedades a ser evaluadas son las de resistencia a la compresión y módulo de rotura. Para ambos casos, tanto de las unidades de albañilería del distrito de Santiago y San Sebastián, estabilizadas con sistema CONSOLID han demostrado superar el valor mínimo de resistencia a la compresión del adobe (10 kg/cm2) ya que los valores de resistencia para la zona de Huancaro y Wimpillay son f’b = 20.61 kg/cm2 y f’b = 22.58 kg/cm2 respectivamente (ver tabla 145). En cuanto a su módulo de rotura, la norma E.080 especifica el valor de 0.81 kg/cm2 como valor mínimo, es así que, tanto las unidades de Santiago y San Sebastián superan este valor mínimo con creces, siendo los módulos de rotura S = 6.77 kg/cm2 y S = 4.88 kg/cm2 respectivamente. Discusión N° 6 ¿Por qué las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con sistema CONSOLID no alcanzaron la resistencia a la compresión necesaria para ser clasificadas como ladrillos tipo I de acuerdo a la tabla N° 1 de la norma E.070 (2006) de albañilería? Los factores que tuvieron mayor incidencia en la baja resistencia a la compresión de las unidades de albañilería evaluadas fueron las siguientes: o Material no seleccionado (sin control de los porcentajes de arena y finos). o Tipo de fabricación: artesanal. o Energía de compactación: Se necesita una mayor energía de compactación para la elaboración de las unidades. o Tiempo de compactación: según la teoría del sistema CONSOLID es recomendable que la compactación suceda en tiempos prolongados. Discusión N° 7 ¿Por qué las unidades de albañilería de tierra cruda fabricadas con el suelo de San Sebastián estabilizadas con el sistema CONSOLID se desmoronaron al momento de realizar los ensayos de absorción y succión? Las unidades de albañilería de tierra cruda fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con el sistema CONSOLID se desmoronan debido a la insuficiente cantidad de aditivo SOLIDRY utilizado (10 kg/cm3), dicha dosificación se empleó debido a que las dosificaciones superiores ocasionaron una disminución significativa en la resistencia a compresión de las unidades de albañilería. Se realizaron ensayos a unidades de albañilería elaboradas con el suelo de San Sebastián con dosificaciones de 30 y 50 kg/m3 (ver anexo 4), donde se demuestra que al incrementar las dosificaciones de SOLIDRY se reduce considerablemente la sensibilidad al agua, mejorando su cualidad para soportar la erosión provocada por el agua. Discusión N° 8 ¿Cómo se clasificarán las unidades de albañilería de tierra estabilizadas con sistema CONSOLID, elaboradas con el suelo de las zonas de Huancaro del distrito de Santiago y Wimpillay del distrito de San Sebastián según la norma ITINTEC 331.017? Las unidades de albañilería estabilizadas con sistema CONSOLID se clasificaron según la norma ITINTEC 331.017. de la siguiente manera en la tabla 151: Tabla 151: Clasificación de las unidades de albañilería estabilizadas Clasificación según la norma ITINTEC 331.017 Santiago San Sebastián Ensayos clasificatorios Valor Tipo Valor Tipo Alabeo 1.5 mm V 2 mm V Varación dimensional - Largo (24.5 cm) 0.32% V 0.02% V - Ancho (12.5 cm) 2.48% IV 0.01% V - Alto (9 cm) 3.68% IV 0.02% V Resistencia a la compresión 20.61 NP 22.58 NP Clasificación: NP NP Santiago San Sebastián Otros Ensayos Valor Tipo Valor Tipo Succión 21.28% V - - Absorción 10.13% V - - Módulo de rotura 6.77 I 4.88 - Las unidades de albañilería estabilizadas se clasificarían como bloques no portantes, ya que llegan a una resistencia a la compresión mínima de 20 kg/cm2. Puede que la resistencia a la compresión sea baja para la norma ITINTEC 331.017, pero para la norma E.080 (2017) y según Tejada, Moromi y Red Habitierra al tener un valor de resistencia a la compresión igual a 20.61 o 22.58 kg/cm2 (superior a 12 kg/cm2) representa una unidad de resistencia buena y apta para la construcción. Discusión N° 9 De la elaboración de unidades a partir del material seleccionado. En la presente investigación se demostró que se pueden elaborar unidades de albañilería con cualquier tipo de suelo, mientras éste contenga al menos un 20% de agregado fino (en su mayoría arcillas). Con esta proporción, será más probable obtener unidades con una resistencia a la compresión mínima de 20 kg/cm2 y lograr un módulo de rotura superior al del adobe convencional. También, se pueden obtener unidades de albañilería resistentes a la erosión causada por el agua, debido al uso del componente en polvo SOLIDRY, con el cual se controla el coeficiente de succión y el porcentaje de absorción. Con los resultados hallados se podrán desarrollar futuras investigaciones relacionadas a la estabilización de las unidades de albañilería de tierra cruda con aditivos CONSOLID, usando material seleccionado, es decir, con porcentajes adecuados de arena y de material fino (1/3 piedra triturada, 1/3 de arena y 1/3 finos según el manual de CONSOLID de España) Discusión N° 10 ¿Cómo afectó el aditivo SOLIDRY a los límites de contracción al suelo de la zona de Wimpillay? Al elaborar las unidades de albañilería con el suelo de la zona Wimpillay, por efecto de contracción por secado se presentaron grietas de dimensiones superiores a las permisibles debido a la gran pérdida de agua que éstas sufrían por estar expuestas al aire libre bajo techo (ver figura 88), las grietas se vieron reducidas en tamaño cuando se empleó el aditivo SOLIDRY, debido a que dicho aditivo mejora el comportamiento del suelo. Las grietas de gran tamaño sólo se presentaron en las unidades elaboradas con el suelo de la zona de Wimpillay. Figura 88: Grietas de gran tamaño en las unidades de albañilería elaboradas con el suelo de Wimpillay, distrito de San Sebastián Discusión N° 11 ¿Las unidades de albañilería de tierra cruda fabricados con los suelos de la zona de Huancaro del distrito de Santiago y la zona de Wimpillay del distrito de San Sebastián, permitirán su asentado en distintos aparejos? Las unidades de albañilería de tierra cruda fabricados con los suelos de la zona de Huancaro del distrito de Santiago y la zona de Wimpillay del distrito de San Sebastián, permitirán el aparejo tipo soga donde la dimensión más larga del ladrillo será la dirección del muro, en caso el asentado se realice con las unidades de albañilería de tierra cruda fabricados con los suelos de la zona de Huancaro del distrito de Santiago y la zona de Wimpillay del distrito de San Sebastián el ancho del muro sería de 12 cm. De igual manera las unidades permitirán el aparejo tipo tizón donde el ancho del muro es igual a la dimensión más larga de la unidad, en nuestro caso el ancho del muro sería de 24.5 cm. Glosario Aditivo: Son componentes que bien pueden ser orgánicas o inorgánicas, cuyo objetivo es el de modificar las propiedades físicas conglomerantes en un estado fresco. Estos aditivos pueden ser presentados en forma de líquido, como el aditivo C-444, y en forma de polvo, como el aditivo SOLIDRY. Adobe: Unidad de albañilería de tierra cruda, masa de barro secada al aire. Alabeo: Se refiere a la presencia de bordes o superficies que presentan convexidad y/o concavidad. Área bruta: Es aquella superficie de la cara de apoyo de la unidad de albañilería, está incluye el área de perforaciones y huecos que pueda presentar la unidad. Bloque: Es la unidad de albañilería que es manejable con las dos manos. Cohesión: Es la cualidad que poseen las partículas de suelo para poder mantenerse unidad en virtud de sus fuerzas internas actuantes. Compactación: Es el proceso por el cual, se ejerce una carga sobre algún material para incrementar el contacto de las partículas, eliminado el aire en los poros. Compresión: Acción en la cual se aplica una carga constante o ascendente, a una velocidad constante hacia un objeto o material. Concavidad: Parte que se asemeja a la zona interior de una circunferencia, en otras palabras, posee una parte hundida. Convexidad: Es aquella parte que se asemeja al exterior de una circunferencia, es decir, tiene una parte sobresaliente. Densidad: Se refiere a la cantidad de masa que ocupa un material por cada unidad cúbica. Empírico: Que se basa en la experiencia. Extrusión: Proceso por el cual se elaboran materiales de sección transversal definida. Ya que el material es expulsado a través de un troquel de sección deseada. Humedad: Se refiere al agua, o cualquier fluido, que pueda contener un material dentro de sus poros. Ladrillo: Unidad de albañilería que puede ser manipulada con solo una mano. Peso seco: Es el peso de un material que no contiene humedad. Resistencia a la compresión: Es la propiedad de un material que mide la resistencia de una carga por unidad de área cuadrada. Succión: Propiedad por la cual un material tiene la capacidad de absorber un fluido. Tracción: Esfuerzo interno al que se somete a un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas en sentido opuesto, por lo general tiene a esturar el material y separarlo en dos. Unidad de albañilería: Son unidades que sirven para la construcción de albañilería, tanto confinada, reforzada y simple. Unidad: Ladrillo o bloque, puede ser de tierra, cal, cemento, arcilla, etc. Variación dimensional: Es la relación directa con el espesor de las juntas, por lo tanto, afecta la altura de las hiladas. Magnitud Momento (Mw): compara y mide la energía total que se libera en un sismo a través de una escala logarítmica. Material Anisotrópico: es aquel material que no tiene las mismas propiedades elásticas en todas las direcciones, en cada punto del cuerpo. Esta sustancia tiene 21 constantes elásticas. Material Heterogéneo: es aquel material que no presenta las mismas propiedades elásticas, tales como módulo de elasticidad y coeficiente de poisson. Está compuesto por elementos diferentes. Conclusiones Conclusión N° 1 Se logró demostrar parcialmente la hipótesis general que indica que: “Las unidades de albañilería de tierra cruda fabricadas con tierra de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, estabilizadas con las dosificaciones óptimas de aditivo del sistema CONSOLID cumplirán con los requerimientos establecidos en la norma E.070 y E.080”. Las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con sistema CONSOLID elaboradas con el suelo de la zona de Huancaro, distrito de Santiago cumplen con los requerimientos de la norma E.070 y E.080 en cuanto a alabeo, variación dimensional, resistencia a la compresión, módulo de rotura, succión y absorción. Del mismo modo las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con sistema CONSOLID elaboradas con el suelo de la zona de Wimpillay, distrito de San Sebastián cumplen con los requerimientos de la norma E.070 y E.080 en cuanto a Alabeo, Variación dimensional, resistencia a la compresión y módulo de rotura, mas no así en cuanto a las propiedades de absorción y succión, tal como se muestra en las tablas 154 y 155. Tabla 152: Comparación de las propiedades de las unidades elaboradas con el suelo del distrito de Santiago con las normas E.070 y E.080 Tabla 153: Comparación de las propiedades de las unidades elaboradas con el suelo del distrito de San Sebastián con las normas E.070 y E.080 Valores máximos Ensayos clasificatorios Norma E.070 Norma E.080 Datos ¿Cumple? Alabeo 2 mm 2 mm 2 mm Varación dimensional - Largo (24.5 cm) TIPO V ±1.00% 0.50% Si - Ancho (12.5 cm) TIPO V ±2.00% 0.63% Si - Alto (9 cm) TIPO V ±3.00% 1.87% Si Resistencia a la compresión Bloque NP < 20 kg/cm2 10 kg/cm2 22.58 Si Succión - - - Absorción 22.00% - No Módulo de rotura - 0.81 kg/cm2 4.88 Si Conclusión N° 2 Se logró demostrar la sub hipótesis N° 1 que indica: “El porcentaje de humedad óptima para la elaboración y manipuleo de las unidades de albañilería de tierra cruda de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco, se encontrará entre los límites plástico y líquido, característicos de cada suelo”. El contenido de humedad necesario para la elaboración de las unidades no coincidió con los obtenidos mediante los ensayos Proctor ya que, con estos últimos se dificultaba la trabajabilidad del suelo al momento de la elaboración de las unidades. Por lo tanto, fue necesario hallar un nuevo contenido de humedad óptimo, por lo que se adaptó el ensayo de Proctor a las necesidades del contexto de la elaboración de la unidad, reemplazando la energía del pisón de Proctor con la energía de compactación de la máquina prensa manual marca FORZA. Para esto, se realizó el ensayo adaptado con diferentes porcentajes de humedad tomando como límite inferior el límite plástico (LP) y como límite superior el límite líquido (LL). Para el suelo de Santiago, el límite inferior LP = 14.46% y límite superior LL = 25.81%. Se realizó el ensayo con los siguientes porcentajes de humedad: 14.06, 19.18 y 22.19%, y se obtuvo el contenido de humedad óptimo de 19.18% que permitió una trabajabilidad y densidad óptima. Para el suelo de San Sebastián, el límite inferior LP = 15.33% y límite superior LL = 35.76%. Se realizó el ensayo con los siguientes porcentajes de humedad: 18.17, 23.40 y 28.10%, y se obtuvo el contenido de humedad óptimo de 23.40% que permitió una trabajabilidad y densidad óptima. Ambos porcentajes de humedad óptima se encontraron dentro de los límites de LP y LL. Conclusión N° 3 Se logró demostrar parcialmente la sub hipótesis N° 2 que indica: “La dosificación óptima de aditivo C-444 que mejorará la propiedad de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos de San Sebastián y Santiago, está en el rango de 1.4 l/m3 a 5.50 l/m3”. Las dosificaciones planteadas de aditivo C-444 fueron de 1.4, 2.75, 4.15 y 5.50 l/m3. Estos valores fueron escogidos a partir de la dosificación mínima sugerida del manual de CONSOLID de España (ver anexo 3). Los resultados de los ensayos de resistencia a la compresión para el suelo de Huancaro del distrito de Santiago estabilizados con aditivo C-444 se vieron incrementados, pero no de manera significativa en contraste a las unidades sin estabilizar. Con la dosificación de 2.75 l/m3 se obtuvieron valores de f’b de 15.73, 22.02 y 20.73 kg/cm2 a los 7, 21 y 28 días de edad, respectivamente. Los resultados de los ensayos de resistencia a la compresión para el suelo de Wimpillay del distrito de San Sebastián estabilizados con aditivo C-444 se vieron de igual manera incrementados, pero no de manera significativa en contraste a las unidades sin estabilizar. Motivo por el cual se escogió la dosificación de 1.40 l/m3, con la que se obtuvieron valores de f’b de 12.15, 15.37 y 26.62 kg/cm2 a los 7, 21 y 28 días de edad, respectivamente. Con estas dosificaciones se demostró tener un adecuado y eficiente comportamiento en los ensayos de resistencia a la compresión y una tendencia estable a lo largo del tiempo en ambos suelos. Conclusión N° 4 Se logró demostrar parcialmente la sub hipótesis N° 3 que indica: “La dosificación óptima de aditivo SOLIDRY que mejorará la propiedad de resistencia a la compresión de las unidades de albañilería de tierra cruda de los distritos de San Sebastián y Santiago, está en el rango de 10 kg/m3 a 50 kg/m3”. Una vez obtenidas las dosificaciones de aditivo C-444, tanto para Huancaro con 2.75 l/m3 y Wimpillay con 1.40 l/m3, se procedió dosificar el aditivo SOLIDRY. Se utilizó cantidades en torno a la aplicación sugerida en el manual de CONSOLID de España en dosificaciones de 10, 30 y 50 kg/m3. Los resultados de los ensayos de resistencia a la compresión para el suelo de Huancaro del distrito de Santiago estabilizados con aditivo SOLIDRY (50 kg/m3) + C-444 (2.57 l/m3) se vieron incrementados de manera significativa en contraste a las unidades sin estabilizar y respecto a las otras dos dosificaciones de 10 y 30 kg/m3. Con dosificación de 50 kg/m3 se obtuvieron valores de f’b de 21.63, 23.31 y 23.73 kg/cm2 a los 7, 21 y 28 días de edad respectivamente. Con esta dosificación se demostró tener un adecuado y eficiente comportamiento en los de resistencia a la compresión. Para el suelo de Wimpillay, del distrito de San Sebastián, los resultados de los ensayos de resistencia a la compresión de las unidades estabilizadas con aditivo SOLIDRY (10 kg/m3) + C-444 (1.40 l/m3) se vieron afectados negativamente respecto a las unidades estabilizadas solo con aditivo C-444, pero superiores a los resultados hallados con las otras dosificaciones. Con la dosificación de 10 kg/m3 se obtuvieron valores de f’b de 11.74, 17.23 y 17.05 kg/cm2 a los 7, 21 y 28 días de edad, respectivamente. Dicha dosificación fue la que menos afectó la propiedad de resistencia a la compresión en comparación de las otras dosificaciones. Posteriormente se evaluó como influyó este aditivo en sus propiedades físicas. Conclusión N° 5 Se logró demostrar parcialmente la sub hipótesis N° 4 que indica que: “Las propiedades físico- mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda estabilizadas con las dosificaciones óptimas del sistema CONSOLID, serán mejores en contraste a las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda no estabilizadas, fabricadas con tierra de las zonas de Wimpillay del distrito de San Sebastián y Huancaro del distrito de Santiago, de la ciudad de Cusco, para ambos casos. Las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo de la zona de Huancaro del distrito de Santiago estabilizadas con el sistema CONSOLID, han demostrado tener mejoras significativas respecto a las unidades no estabilizadas, tal como se muestra en la tabla 152. Las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo de la zona de Wimpillay del distrito de San Sebastián estabilizadas con el sistema CONSOLID, han demostrado tener resultados disímiles, tal como se muestra en la tabla 153. De acuerdo a lo que se observa en las tablas 152 y 153, se comenta lo siguiente: o Alabeo: Según Bartolomé (2005), a menor alabeo y variación dimensional, existirá una mayor uniformidad del grosor de la junta de mortero, por ende, no presentará una reducción en la resistencia a la compresión y fuerza cortante. o Resistencia a la compresión: Según la norma E.080 (2017), una resistencia superior a 1.2 MPa (12 kg/cm2) es una resistencia buena. o Succión: Ángel San Bartolomé, indica que la succión debe estar comprendida entre 10 a 20 gr/200cm2-min al instante de asentar el muro. Si en caso presentara una succión alta, estas al asentarse secas absorberían rápidamente el agua del mortero endureciéndolo y disminuyendo la resistencia al corte. o Absorción: Se evidencia que las unidades de albañilería estabilizada son resistentes a la erosión, ocasionada por el agua. San Bartolomé, (2005) indica que cuanto menos sea el valor de absorción, la unidad será menos porosa y, por tanto, más resistente al intemperismo. o Módulo de rotura: un módulo de rotura superior a 0.81 kg/cm2 es un valor aceptable según la norma E.080 (2017). Tabla 154: Comparación de propiedades de las unidades elaboradas con el suelo del distrito de Santiago Tabla 155: Comparación de propiedades de las unidades elaboradas con el suelo del distrito de San Sebastián Respecto a las unidades elaboradas con el suelo de la zona de Wimpillay, se puede decir que tras la estabilización con los aditivos se redujo su sensibilidad al agua. Es decir, mientras que en los ensayos de succión y absorción las unidades sin estabilizar perdían gran cantidad de material, las unidades que si fueron estabilizadas demostraron obtener menor sensibilidad manteniendo su integridad de mejor manera. Recomendaciones Recomendación N° 1 Se recomienda utilizar esta unidad de albañilería de tierra cruda con los suelos inorgánicos de baja comprensibilidad estabilizada con sistema CONSOLID como alternativa al adobe, porque las propiedades de resistencia a la compresión, módulo de rotura son mayores a los estipulados en la norma E.080 del Reglamento Nacional de Edificaciones y mejora sus propiedades físicas como alabeo, variación dimensional, absorción y succión, a la vez este material es de carácter ecológico, reusable y de fácil elaboración. Se recomienda utilizar un enlucido o revoque en los muros elaborados con las unidades de albañilería de tierra cruda con los suelos inorgánicos de mediana comprensibilidad estabilizada con sistema CONSOLID, debido a que dichas unidades a un son vulnerables a la erosión causada por el agua, esto se evidencio en los ensayos de succión y absorción. Así mismo, se recomienda la fabricación de las unidades, debido a que no requieren de mano calificada para su fabricación y utilización. Recomendación N° 2 Se recomienda utilizar máquinas de compactación calibradas que permitan evaluar la energía transmitida, para que de esta manera se pueda desarrollar un análisis integral, y graficar con precisión las curvas de resistencia a la compresión de una unidad de albañilería de tierra cruda en relación a la humedad, y encontrar su contenido de humedad óptimo para su elaboración. Recomendación N° 3 Se recomienda el uso de aditivo C-444 a 2.75 l/m3 en suelos conformados por arcillas inorgánicas de baja compresibilidad utilizados para elaborar unidades de albañilería de tierra cruda, ya que dicha dosificación demuestra incrementar las propiedades de resistencia a la compresión, alabeo, succión y absorción. Es importante la utilización de ambos productos del sistema CONSOLID (C-444 + SOLIDRY) ya que estos trabajan en conjunto. Recomendación N° 4 Se recomienda el uso de aditivo SOLIDRY con dosificación de 50 kg/m3 en suelos conformados por arcillas inorgánicas de baja compresibilidad utilizados para elaborar unidades de albañilería de tierra cruda, debido a que mejora las propiedades de alabeo, absorción, succión, resistencia a la compresión. A sí mismo, se recomienda el uso de aditivo SOLIDRY con valores superiores a 10 kg/m3 en suelos conformado por arcillas inorgánicas de media compresibilidad utilizados para elaborar unidades de albañilería de tierra cruda, debido a que valores inferiores o iguales a 10 kg/m3 no incrementan las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería de tierra cruda. Recomendación N° 5 Se recomienda el uso de las unidades de albañilería de tierra cruda, fabricados con suelos arcillosos inorgánicos de baja compresibilidad estabilizadas con aditivos CONSOLID, en muros no portantes, en especial en cercos perimétricos, ya que estos son resistentes a la erosión ocasionada por el agua, quedando demostrado en los ensayos de absorción y succión, cumpliendo con las recomendaciones dadas por el ingeniero San Bartolomé. Y a la vez teniendo una resistencia mínima de 20 kg/cm2 . Se recomienda el uso de unidades de albañilería de tierra cruda, fabricados con suelos arcillosos inorgánicos de mediana compresibilidad estabilizadas con aditivos CONSOLID, ya que presentan mejores valores de resistencia a la compresión y modulo de rotura que los indicados en la norma E.080, utilizando algún revoque o enlucido para su impermeabilización. Referencias Bibliográficas  Aguirre, J. J., & Prado, M. (2012). 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Tabla N°1 Identificación de Sustancias Nombre Comercial del Producto CONSOLID 444 CONCENTRADO Tabla N°2 Características Físicas Agua 82% Tensioactivo catiónico 10% Iniciador/catalizador 8% Tabla N°3 Caracterización química de CONSOLID concentrado Compuesto % Compuesto de amonio cuaternario 25 - 25 Amina Grasa Oct - 25 Acido fórmico 2.5 - 10 Otras aminas grasas 2.5 - 10 Xileno Alcalino 2.5 Tabla N°4 Características técnicas de CONSOLID 444 CONCENTRADO Características UM Valor Nominal Aspecto - Líquido Color - Amarillo Olor - Característico Punto de Inflamación °C 41 Presión de Vapor a 20°C hPa 23 Densidad g/cm3 0.98-1.00 Solubilidad en agua - Completa Valor pH (100g/l) a 20°C - 4.5 - 5 Dosificación de CONSOLID a mezclar con las tierras: de 0.8 a 1.0 litro por m3. Ficha técnica del aditivo SOLIDRY SOLIDRY CONCENTRADO Polvo granulado formado por la mezcla de catalizadores e intercambiadores iónicos Tabla N°1 Identificación de Sustancias Nombre Comercial del Producto SOLID39RY CONC Nombre Químico Mezcla de tensoactivos catiónicos Tabla N°2 Características Físicas Cemento 60% Cal Hidratada 35% Polímeros no tóxicos 5% Tabla N°3 Caracterización química de SOLIDRY concentrado Compuesto % Alquimia grasa 25 - 100 Ester di-alquílico de tri-etanol amonio metil sulfato 25 - 100 2 Propanol 5 - 100 Tabla N°4 Características técnicas de CONSOLID 444 CONCENTRADO Características técnicas UM Valor Nominal Aspecto - Sólido Color - Amarillento Olor - Similar a las aminas Valor pH (a 50 g/l H2O) (50°C) - 9 - oct Punto de fusión °C 50 - 52 Punto de Inflamación en copa cerrada °C > 170 Densidad (75°C) g/cm3 0.858 Viscosidad dinámica (75°C) mPa.s < 100 Solubilidad en agua (20°C) - Insoluble Solubilidad en Isopropanol (55°C) g/L 50 Dosificación SOLIDRY a mezclar con las tierras: de 16 a 20 kilos por m3. Fuente: Sistema CONSOLID – Estabilización, impermeabilización y compactación de suelos – Servicios generales Rimco E.I.R.L. Anexo 3: Manual del sistema CONSOLID de España Fuente: CONSOLID spain– Estabilización, impermeabilización y compactación de tierras – Ecosoil de compactaciones S.L. y P.A.C.C. S.L. Anexo 4: Análisis de datos de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián con la dosificación óptima de aditivo C444 (1.40 l/m3) y adicionando dosificaciones de 30 kg/m3 y 50 kg/m3 de aditivo SOLIDRY. Análisis de datos de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián con 1.40 l/m3 de aditivo C444 y 30 kg/m3 de aditivo SOLIDRY. Análisis del ensayo de determinación del peso: ID Peso Unidad g 30SS1 4962.2 30SS2 4959.9 30SS3 4890.5 30SS4 4863.9 30SS5 4809.8 30SS6 4875.0 30SS7 4940.0 30SS8 4930.0 30SS9 4938.0 30SS10 4865.5 30SS11 4932.5 30SS12 4938.6 Promedio 4908.8 Análisis del ensayo de alabeo: ID Cara A Cara B Cóncavo Convexo Cóncavo Convexo Unidad (mm) (mm) (mm) (mm) 30SS1 0 0.00 0.00 0.00 30SS2 0 0.50 0.00 0.50 30SS3 0 0.00 0.00 0.00 30SS4 0 0.50 0.00 1.00 30SS5 0 0.00 0.00 0.50 30SS6 0 0.00 0.00 1.00 30SS7 0 0.00 0.00 0.00 30SS8 0 1.00 0.00 0.00 30SS9 0 1.00 0.00 0.00 30SS10 0 0.00 0.00 1.00 Concavidad (mm) 0.00 Convexidad (mm) 1.00 Análisis del ensayo de absorción: ID Wd Ws Absorción Unidad g g % 30SS9 4938 4463.3 - 30SS10 4865.5 4835.0 - 30SS12 4938.6 4895.3 - Análisis del ensayo de succión: ID Wd Ws W L B Succión Unidad g g g cm cm gr/200cm2/min 30SS7 4940 4965 25 244.50 121.00 0.169 30SS8 4930 4960 30 243.75 121.25 0.203 30SS6 4875 4915 40 244.50 121.50 0.269 Promedio 0.214 Análisis del ensayo de módulo de rotura: ID b d l x W S Unidad cm cm cm cm kg kg/cm2 30SS1 12.18 9.28 19.3 0.2 110 2.98 30SS2 12.13 9.28 19.3 1 130 3.23 30SS11 12.20 9.33 19.3 1.7 120 2.70 Promedio 2.97 Análisis del ensayo de variación dimensional ID Largo (mm) V.D. Ancho (mm) V.D. Altura (mm) V.D. L1 L2 L3 L4 LO % A1 A2 A3 A4 AO % H1 H2 H3 H4 HO % 30SS1 244.0 245.0 245.0 244.0 244.50 0.00 122.50 123.00 120.00 121.00 121.75 0.01 92.0 91.0 94.0 93.5 92.75 0.03 30SS2 245.0 244.0 245.0 245.0 244.75 0.00 121.50 122.00 120.50 121.00 121.25 0.01 93.0 92.0 92.0 93.5 92.75 0.03 30SS3 245.0 245.0 245.0 244.0 244.75 0.00 122.50 123.50 121.50 120.00 122.00 0.02 94.0 92.0 91.0 93.0 92.50 0.03 30SS4 245.0 245.0 243.0 244.0 244.25 0.00 121.50 122.00 120.50 120.00 121.00 0.01 91.0 93.0 91.0 90.0 91.25 0.01 30SS5 244.0 244.5 244.0 245.0 244.50 0.00 120.00 122.00 122.00 120.50 121.25 0.01 91.00 92.00 92.00 92.00 91.75 0.02 30SS6 244.0 244.0 246.0 244.0 244.50 0.00 121.50 122.00 121.50 120.50 121.50 0.01 90.0 91.5 93.5 93.0 92.00 0.02 30SS7 244.0 243.0 245.0 245.5 244.50 0.00 122.00 121.00 120.00 121.00 121.00 0.01 93.0 93.5 92.0 92.0 92.75 0.03 30SS8 244.0 244.0 244.0 243.0 243.75 0.01 122.00 122.00 120.50 120.50 121.25 0.01 91.0 91.0 94.0 93.0 92.25 0.03 30SS9 244.0 243.0 244.0 244.0 243.75 0.01 121.50 122.00 120.00 120.50 121.00 0.01 93.0 93.5 91.0 93.0 92.75 0.03 30SS10 243.0 242.0 245.0 244.0 243.50 0.01 121.00 122.00 121.00 121.00 121.25 0.01 92.0 93.0 92.0 91.0 92.00 0.02 30SS11 244.0 244.0 245.0 244.0 244.25 0.00 121.00 123.00 122.00 122.00 122.00 0.02 93.0 93.0 93.5 93.0 93.25 0.04 30SS12 244.0 244.0 244.0 243.0 243.75 0.01 121.00 121.50 120.00 120.00 120.75 0.01 91.0 94.0 91.0 93.0 92.25 0.03 Largo promedio total 244.23 0.00 Ancho promedio total 121.33 0.01 Altura promedio total 92.35 0.03 Análisis de datos de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián con 1.40 l/m3 de aditivo C444 y 50 kg/m3 de aditivo SOLIDRY Análisis del ensayo de determinación del peso ID Peso Unidad g 50SS1 4875.0 50SS2 4790.0 50SS3 4866.0 50SS4 4852.4 50SS5 4915.1 50SS6 4892.6 50SS7 4936.6 50SS8 4902.1 50SS9 4902.9 50SS10 4777.8 50SS11 4820.0 Promedio 4866.4 Análisis del ensayo de alabeo ID Cara A Cara B Cóncavo Convexo Cóncavo Convexo Unidad (mm) (mm) (mm) (mm) 50SS1 0 0.50 0.00 0.50 50SS2 0 0.00 0.00 0.50 50SS3 0 0.00 0.00 0.00 50SS4 0 0.50 0.00 0.50 50SS5 0 0.00 0.00 0.00 50SS6 0 0.00 0.00 0.50 50SS7 0 1.00 0.00 1.00 50SS8 0 1.00 0.00 0.00 50SS9 0 0.50 0.00 0.50 50SS10 0 0.00 0.00 0.50 Concavidad (mm) 0.00 Convexidad (mm) 1.00 Análisis del ensayo de absorción ID Wd Ws 𝑊5𝑏 Absorción Coeficiente de Unidad g g g % saturación 50SS7 4936.6 5375.8 5229 0.09 1.50 % 50SS8 4902.1 5399.1 5218 0.10 1.57 % 50SS9 4902.9 5425.7 5367 0.11 1.13 % 50SS10 4777.8 5101.5 4939 0.07 2.01 % Promedio 0.09 1.55 % Análisis del ensayo de succión ID Wd Ws W L B Succión Unidad g g g cm cm gr/200cm2/min 50SS1 4875 4895 20 243.75 121.75 0.13 50SS2 4790 4790 0 244.25 121.50 0.00 50SS3 4860 4875 15 244.00 121.75 0.10 50SS14 4820 4850 30 243.625 121.50 0.20 Promedio 0.11 Análisis del ensayo de módulo de rotura ID b d l x W S Unidad cm cm cm cm kg kg/cm2 50SS12 12.20 9.23 19.4 0.5 120 3.19 50SS13 12.18 9.20 19.5 0.9 90 2.32 50SS17 12.20 9.3 19.6 1.9 70 1.57 50SS18 12.20 9.45 19.5 1.8 160 3.50 Promedio 2.65 Análisis del ensayo de variación dimensional ID Largo (mm) V.D. Ancho (mm) V.D. Altura (mm) V.D. L1 L2 L3 L4 LO % A1 A2 A3 A4 AO % H1 H2 H3 H4 HO % 50SS1 244.0 243.5 244.5 243.0 243.75 0.01 122.00 123.00 121.00 121.00 121.75 0.01 90.5 91.0 94.0 93.0 92.25 0.03 50SS2 244.0 244.5 244.0 244.0 244.25 0.00 121.50 122.00 120.00 122.00 121.50 0.01 92.0 92.0 91.5 90.5 91.50 0.02 50SS3 244.0 243.5 244.0 244.0 244.00 0.00 123.00 122.00 122.00 120.00 121.75 0.01 92.5 92.0 92.0 91.0 92.00 0.02 50SS4 243.5 243.0 243.5 244.0 243.50 0.01 122.00 123.00 121.00 120.00 121.50 0.01 92.5 94.0 92.0 91.0 92.50 0.03 50SS5 244.0 243.0 243.5 245.0 244.00 0.00 122.00 123.00 121.00 120.00 121.50 0.01 93.50 94.00 92.00 92.00 93.00 0.03 50SS6 244.0 243.0 244.0 243.0 243.50 0.01 122.00 122.00 122.50 121.00 122.00 0.02 92.0 92.0 91.0 91.0 91.50 0.02 50SS7 244.0 243.0 243.5 243.0 243.50 0.01 119.00 122.00 122.00 121.00 121.00 0.01 91.0 94.0 91.0 92.0 92.00 0.02 50SS8 243.5 244.0 244.0 243.0 243.75 0.01 122.00 121.00 122.00 120.50 121.50 0.01 90.5 92.5 90.0 92.0 91.25 0.01 50SS9 244.0 243.0 244.0 244.0 243.75 0.01 120.50 122.00 122.00 121.00 121.50 0.01 91.0 90.0 93.0 93.0 91.75 0.02 50SS10 243.5 244.0 243.0 244.0 243.75 0.01 122.00 122.00 121.00 120.00 121.25 0.01 91.0 90.5 93.0 91.0 91.50 0.02 50SS11 244.0 243.0 244.0 242.0 243.25 0.01 120.50 123.00 121.00 120.00 121.25 0.01 91.5 93.0 91.0 91.0 91.75 0.02 50SS12 244.5 244.0 244.0 243.0 244.00 0.00 122.50 124.00 121.00 120.00 122.00 0.02 92.0 92.5 93.0 91.5 92.25 0.03 50SS13 244.0 243.5 245.0 243.5 244.00 0.00 122.00 123.00 121.50 120.00 121.75 0.01 93.0 92.0 91.5 91.0 92.00 0.02 Largo promedio total 243.77 0.01 Ancho promedio total 121.56 0.01 Altura promedio total 91.94 0.02 Comentarios sobre los resultados de las propiedades físico-mecánicas de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián con 1.40 l/m3 de aditivo C444 y 10, 30 o 50 kg/m3 de aditivo SOLIDRY. Peso: Peso de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con aditivo C444 al 1.40 l/m3 y aditivo SOLIDRY al: 10 kg/m3 30 kg/m3 50 kg/m3 4799.4 g 4908.8 g 4866.4 g Los resultados de los pesos de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con aditivo C444 al 1.40 l/m3 y aditivo SOLIDRY al 10 kg/m3, 30 kg/m3 y 50 kg/m3 no tienen un comportamiento regular. Se recomienda el uso de 50 kg/m3 de aditivo SOLIDRY debido a que la diferencia con las otras dosificaciones es de 60 g y 40 g aproximadamente. Siendo el peso promedio de las tres dosificaciones aproximadamente el equivalente para la dosificación de 50 kg/m3. Alabeo: Alabeo de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con aditivo C444 al 1.40 l/m3 y aditivo SOLIDRY al: 10 kg/m3 30 kg/m3 50 kg/m3 2 mm 1mm 1mm Se disminuye la convexidad de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián, al incrementarles mayores dosificaciones de SOLIDRY. Absorción: Absorción de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con aditivo C444 al 1.40 l/m3 y aditivo SOLIDRY al: 10 kg/m3 30 kg/m3 50 kg/m3 - - 0.09 Las unidades elaboradas con las diferentes dosificaciones de aditivo SOLIDRY se desintegraron, notándose una mejora al estabilizarlas con 50 kg/m3 de SOLIDRY. Por lo que se recomienda utilizar dosificaciones superiores a esta. Succión: Succión de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con aditivo C444 al 1.40 l/m3 y aditivo SOLIDRY al: 10 kg/m3 30 kg/m3 50 kg/m3 - 0.214 0.11 Es a partir de los 30 kg/m3 que las unidades fabricadas con aditivo SOLIDRY que la unidad no se desmorona y empieza a adquirir dicha propiedad, no es recomendables puesto que, Ángel San Bartolomé indica que la succión debe estar comprendida entre 10 a 20 gr/200cm2min. Por lo que se sugiere incrementar la dosificación de aditivo SOLIDRY. Variación Dimensional: Variación dimensional de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con aditivo C444 al 1.40 Dimensiones l/m3 y aditivo SOLIDRY al: 10 kg/m3 30 kg/m3 50 kg/m3 Largo 0.02 0.00 0.01 Ancho 0.01 0.01 0.01 Altura 0.02 0.03 0.02 Las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con las dosificaciones de 10 kg/m3, 30 kg/m3 y 50 kg/m3 de aditivo SOLIDRY, la variación de sus dimensiones es mínima, por lo que se recomienda el incremento de dosificación de aditivo SOLIDRY. Módulo de Rotura: Módulo de Rotura de las unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con aditivo C444 al 1.40 l/m3 y aditivo SOLIDRY al: 10 kg/m3 30 kg/m3 50 kg/m3 4.88 kg/m2 2.97 kg/m2 2.65 kg/m2 A mayor cantidad de aditivo SOLIDRY menor es el módulo de rotura de las unidades de albañilería, por lo que no se recomienda uso desmesurado por encima de la dosificación de 50 kg/m3 de aditivo SOLIDRY, en cambio se sugiere plantear para posteriores investigaciones dosificaciones que difieran en rangos pequeños de dosificación. Anexo 5: Análisis de Costos Unitarios de las Unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián y Santiago estabilizadas con aditivo C444 al 1.40 l/m3 y aditivo SOLIDRY al 10 kg/m3, 30 kg/m3 y 50 kg/m3 Unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de Santiago estabilizadas con aditivo C444 al 2.75 l/m3 y aditivo SOLIDRY a 50 kg/m3 Jornada: 8 horas/día Rendimiento: 300 und/día Descripción del recurso und. Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 0.28 Peón hh 1 0.0267 10.50 0.28 Materiales 0.88 Suelo natural m3 0.0011 30.00 0.03 Agua m3 0.0007 2.50 0.00 C-444 lt 0.0031 185.00 0.57 SOLIDRY kg 0.0556 5.00 0.28 Equipos 0.01 Herramientas Manuales %Mo 3 0.28 0.01 Precio por unidad 1.17 Unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de Santiago estabilizadas con aditivo C444 al 2.75 l/m3 y aditivo SOLIDRY a 30 kg/m3 Jornada: 8 horas/día Rendimiento: 300 und/día Descripción del recurso und. Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 0.28 Peón hh 1 0.0267 10.50 0.28 Materiales 0.77 Suelo natural m3 0.0011 30.00 0.03 Agua m3 0.0007 2.50 0.00 C-444 lt 0.0031 185.00 0.57 SOLIDRY kg 0.0333 5.00 0.17 Equipos 0.01 Herramientas Manuales %Mo 3 0.28 0.01 Precio por unidad 1.06 Unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de Santiago estabilizadas con aditivo C444 al 2.75 l/m3 y aditivo SOLIDRY a 10 kg/m3 Jornada: 8 horas/día Rendimiento: 300 und/día Descripción del recurso und. Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 0.28 Peón hh 1 0.0267 10.50 0.28 Materiales 0.66 Suelo natural m3 0.0011 30.00 0.03 Agua m3 0.0007 2.50 0.00 C-444 lt 0.0031 185.00 0.57 SOLIDRY kg 0.0111 5.00 0.06 Equipos 0.01 Herramientas Manuales %Mo 3 0.28 0.01 Precio por unidad 0.94 Unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con aditivo C444 al 1.40 l/m3 y aditivo SOLIDRY a 50 kg/m3 Jornada: 8 horas/día Rendimiento: 300 und/día Descripción del recurso und. Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 0.28 Peón hh 1 0.0267 10.50 0.28 Materiales 0.60 Suelo natural m3 0.0011 30.00 0.03 Agua m3 0.0007 2.50 0.00 C-444 lt 0.0016 185.00 0.29 SOLIDRY kg 0.0556 5.00 0.28 Equipos 0.01 Herramientas Manuales %Mo 3 0.28 0.01 Precio por unidad 0.89 Unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con aditivo C444 al 1.40 l/m3 y aditivo SOLIDRY a 30 kg/m3 Jornada: 8 horas/día Rendimiento: 300 und/día Descripción del recurso und. Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 0.28 Peón hh 1 0.0267 10.50 0.28 Materiales 0.49 Suelo natural m3 0.0011 30.00 0.03 Agua m3 0.0007 2.50 0.00 C-444 lt 0.0016 185.00 0.29 SOLIDRY kg 0.0333 5.00 0.17 Equipos 0.01 Herramientas Manuales %Mo 3 0.28 0.01 Precio por unidad 0.78 Unidades de albañilería fabricadas con el suelo del distrito de San Sebastián estabilizadas con aditivo C444 al 1.40 l/m3 y aditivo SOLIDRY a 10 kg/m3 Jornada: 8 horas/día Rendimiento: 300 und/día Descripción del recurso und. Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 0.28 Peón hh 1 0.0267 10.50 0.28 Materiales 0.38 Suelo natural m3 0.0011 30.00 0.03 Agua m3 0.0007 2.50 0.00 C-444 lt 0.0016 185.00 0.29 SOLIDRY kg 0.0111 5.00 0.06 Equipos 0.01 Herramientas Manuales %Mo 3 0.28 0.01 Precio por unidad 0.67 Cuadro de resumen de los Análisis de Costos Unitarios Suelo de la zona de Santiago Suelo de la zona de San adicionando 2.75 l/m3 de aditivo Sebastián adicionando 1.4 l/m3 Dosificación C444 de aditivo C444 de Solo costos de Solo costos de SOLIDRY APU APU materiales materiales (S/.) (S/.) (S/.) (S/.) 50 kg/m3 1.17 0.85 0.89 0.57 30 kg/m3 1.06 0.74 0.78 0.46 10 kg/m3 0.94 0.62 0.67 0.35 Por cada intervalo de 1.35 l/m3 de dosificación de aditivo C444 el costo por unidad de albañilería varia en 0.28 soles y por cada 20 kg/m3 de dosificación de aditivo SOLIDRY el costo por unidad de albañilería varia en 0.11 soles.