UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERÍA LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD DE MATERIALES
BASE DE DATOS PARA EL CONTROL DE CALIDAD DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA PROVINCIA DE CHIMBORAZO DIRECTOR DE PROYECTO: Ing. Oscar Cevallos V.
2010
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AV. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE KM 1 ½ VÍA A GUANO - CAMPUS UNIVERSAITARIO “MS.C EDISON RIERA”
TABLA DE CONTENIDOS ......................................................................................................................... 2 CONTROL DE CALIDAD DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA PROVINCIA DE CHIMBORAZO .. 3 VISIÓN ................................................................................................................................................... 3 MISIÓN .................................................................................................................................................. 3 INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................................... 3 ESTÁNDARES Y NORMAS: ...................................................................................................................... 4
LAS AGENCIAS: ................................................................................................................................... 5 INEN .............................................................................................................................................. 5 ASTM ............................................................................................................................................. 5
EL ENSAYO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN .................................................................................... 5 SITUACIÓN ACTUAL EN LA PROVINCIA DE CHIMBORAZO ....................................................................... 6 REQUISITOS QUE DEBEN CUMPLIR LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.............................................. 6
LADRILLOS : ............................................................................................................................................ 7 BLOQUES: ............................................................................................................................................. 7 TIPO DE USO .................................................................................................................................. 7
ADOQUINES:.......................................................................................................................................... 8 TIPO A ............................................................................................................................................ 8 TIPO B............................... ............................. ........................... ............................. ........................ 8 TIPO C ............................................................................................................................................ 8
MATERIALES PÉTREOS: ............................................................................................................................. 8 Requisitos de granulometría granulometría para árido fino: ..................................................... ............................ . 8 Requisitos de granulometría para árido grueso: .............................. ............................. ................... 9 Sustancias perjudiciales en el árido fino ............................ ............................. ........................... ...... 9 Sustancias perjudiciales perjudiciales en el árido grueso ........................... ............................. ............................. 9
EL PROBLEMA DE LA CALIDAD DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ............................................. 10 ÍNDICE .................................................................................................................................................. 11
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Imagen: Sector Chambo – por Oscar Cevallos V
La UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO será una institución líder de un sistema de educación superior, en la formación de profesionales con responsabilidad social y axiológica, con sólidos conocimientos en la ciencia, te cnología y la cultura, c omprometidos con el desarrollo sostenible de la sociedad
La UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO es una comunidad académica, cuya misión es formar profesionales críticos a nivel superior, comprometidos con los valores humanísticos, morales y culturales, que fundamentados en la ciencia, la tecnología y cultura, constituyen un aporte para el desarrollo sostenible de nuestra provincia y país, con calidad y conocimiento social.
La UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO y su FACULTAD DE INGENIERÍA, son uno de los patrimonios más importantes de nuestra Provincia, una institución social de interés público que forma profesionales que desempeñen sus competencias en la ciudadanía encaminados al progreso progreso y desarrollo desarrollo del País. De la misma manera pone pone a disposición del sector estudiantil y profesional, en especial al de la construcción c onstrucción sus Laboratorios de Ingeniería Civil para prestar servicios topográficos, de ensayo de materiales de construcción, suelos y 3
pavimentos, para determinar propiedades mecánicas, características físicas y de resistencia de los principales materiales que se usan en las obras de construcción. La importancia de evaluar la calidad, en especial de los materiales de construcción, es fundamental para prevenir problemas futuros en las obras, los cuales pueden llegar a ser en el peor de los escenarios catastróficos, teniendo el ejemplo de lo ocurrido en terremotos recientes, por ejemplo en el terremoto de Haití, se atribuye la destrucción de la mayoría de las edificaciones a problemas con la calidad de los materiales de construcción y a no aplicar adecuadamente códigos de construcción.
Es momento de que la gente tome t ome conciencia de lo que supone la mala calidad de los materiales de construcción y su efecto en la calidad de vida de la población, es momento de que se tomen medidas correctivas y prevenir problemas que siempre significan pérdidas económicas considerables y peor aún, podrían significar pérdidas de vidas humanas.
Las normas las regulan las agencias estandarizadoras. Este tema es muy importante ya que en base a las normas y estándares ya establecidos por el INEN el laboratorio de control de calidad funciona. Un laboratorio no puede funcionar si no está actualizado en las normas que dan las agencias estandarizadoras.
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LAS AGENCIAS: Este instituto regula normas a nivel del País. Esta Asociación regula las normas a nivel internacional y se las toma como norma a seguir cuando existen vacíos en las normas INEN. Estas agencias normalizadoras cumplen principalmente tres funciones: A) Estudiar las propiedades de los materiales tradicionales. B) Estudiar las propiedades de los materiales por descubrirse. C) Emitir normas para un correcto procedimiento de ensayo.
Concretamente, para el sector de la construcción, el Ensayo de Materiales es la rama que estudia y determina las propiedades, características, bondades y desempeño de los materiales utilizados en la construcción, siendo los más importantes para nuestro medio: los ladrillos, bloques, adoquines, material pétreo, el Hormigón o Concreto y el Acero, entre otros3. En la actualidad en el Ecuador son muy utilizados los materiales prefabricados en la construcción, los mismos que significan optimización de recursos, abaratamiento de costos y disminución en los tiempos de construcción; cada uno de estos materiales como son: ladrillos, bloques de pared y de alivianamiento, adoquines y materiales pétreos, se comercializan ampliamente lo que significa que deben cumplir con los estándares y requisitos establecidos por los organismos de control, para este caso el INEN emite normas que establecen requisitos mínimos para cada uno de estos materiales de construcción.
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Instituto ecuatoriano de normalización Asociación americana de ensayo y materiales 3 Asignatura de Ensayo de Materiales – Ing. Oscar Cevallos - 2009-2010 2
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En la Provincia de Chimborazo existen problemas en gran parte de las empresas o fábricas que producen estos materiales ya que por desconocimiento de la calidad de sus productos o por problemas de producción, no se cumplen los requerimientos impuestos y actualmente se comercializan materiales de construcción con una calidad por debajo de la esperada, lo que acarrea un perjuicio final a la obra y a los intereses del constructor y/o propietario de las construcciones, estos problemas se ven magnificados ante la presencia de agentes externos tal
es el caso de terremotos muy comunes en nuestra z ona,
También pueden presentarse problemas de humedad o filtraciones en paredes, mayor cantidad de desperdicio de materiales en construcciones, baja resistencia y deterioro prematuro de hormigones producto de la mala calidad de los agregados (Ripio, macadán, polvo de piedra, etc) entre otros problemas derivados.
Las especificaciones técnicas de los materiales de construcción comercializados en nuestra provincia son las siguientes: 6
Ladrillos: La norma INEN 297 establece los requisitos de resistencia mecánica y de absorción de humedad de los ladrillos cerámicos por medio de la siguiente tabla: Resistencia mínima a la flexión MPa Promedio de 5 unidades 4 3 2 4 3 2 INEN 295
Resistencia mínima a la compresión en MPa
Tipo de ladrillo
Promedio de 5 unidades 25 16 8 6 4 3 INEN 294
Macizo tipo A Macizo tipo B Macizo tipo C Macizo tipo D Macizo tipo E Macizo tipo F Método de ensayo
Individual 20 14 6 5 4 3
Absorción máxima de humedad Promedio de 5 unidades 16 18 25 16 18 25 INEN 296
Tabla: Requisitos de re sistencia mecánica y absorción de la humedad que deben cumplir los ladrillos ce rámicos 4
Los ladrillos utilizados en la construcción y producidos en la Provincia de Chimborazo corresponden al Tipo C, que constituyen los ladrillos elaborados a máquina o a mano con presencia de imperfecciones en sus caras exteriores, así como variaciones de rectitud en sus aristas hasta de 8 mm.
Bloques: La norma INEN 643 establece los requisitos de resistencia a la compresión de los bloques huecos de hormigón por medio de la siguiente tabla: Tipo de bloque
A B C D E
Resistencia mínima a la compresión en MPa a los 28 días de edad
6 4 3 2,5 2
Tabla: Requisitos de resistencia a la compresión que deben cumplir los Bloques huecos de hormigón 5
A B C D E
Paredes exteriores de carga, sin revestimiento. Paredes exteriores de carga, con revestimiento. Paredes interiores de carga, con o sin revestimiento. Paredes divisorias exteriores, sin revestimiento. Paredes divisorias exteriores, con revestimiento. Paredes divisorias interiores, con o sin revestimiento. Losas alivianadas de hormigón armado.
Los requisitos de absorción establecidos en la misma norma indican que para todos los cinco tipos de bloques no se debe superar el 15% de absorción de humedad. Los bloques utilizados en la construcción y producidos en la Provincia de Chimborazo corresponden a los tipos C, D, y E.
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Fuente, Norma INEN 297 Fuente, Norma INEN 643
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Comentario [MU1]: Un MPa (Mega pascal) es igual a 10 kg/cm^2
Adoquines: La norma INEN 1488 establece los requisitos de resistencia a la compresión de los adoquines de hormigón y de los áridos finos utilizados para su fabricación por medio de la siguiente tabla: Tipo de uso
Forma recomendad del adoquín
Peatonal Estacionamientos y calles residenciales Caminos secundarios y calles principales
A, B, C A, B, C A
Resistencia característica en MPa a la Compresión a los 28 días 20 30 40
Tabla: Clasificación de t ransito y tipo de adoquín 6
: Son adoquines dentados que se unen entre sí por los cuatro lados y pueden colocarse en esterilla. : Adoquines Adoquines que se unen entre en tre sí únicamente en sus dos lados, y no pueden colocarse en esterilla. : Adoquines Adoquines rectangulares de perfil sencillo que no se unen entre sí Nota: Se entiende por unión entre los adoquines la capacidad de inserción que tienen unos con otros al momento de ser colocados, un proceso similar al a l machihembrado. El árido fino (es decir aquel material que pa sa la malla de 5 mm) n o debe contener más de 25% por masa de material soluble en ácidos, ya sea en la fracción retenida o en la fracción que pasa por una malla de 600 micrones.
Materiales Pétreos: La norma INEN 872 establece los requisitos que deben cumplir los áridos utilizados para hormigón, y especifica los ensayos considerados obligatorios destinados para control y recepción:
Tamiz INEN
9,5 mm 4,75 3,36 1,18 600 micrones 300 micrones 150 micrones
% que Pasa
100 95-100 80-100 50-85 25-60 10-30 2-10
Tabla: Requisito de gradación del árido f ino 7
6 7
Fuente, Norma INEN 1488 Fuente, Norma INEN 872
8
Tabla: Requisito de gradación del árido grueso 8
Sustancia perjudicial
Material más fino que el tamiz INEN 75 Micrones a) Para hormigón hormigón sometido a abrasión b) Para cualquier otro hormigón
Porcentaje máximo en masa
Método de ensayo
3 5
INEN 697
Tabla: Límites para la s sustancias perjudiciales en el ár ido fino para hormigón 9
Sustancia perjudicial
Material más fino que el tamiz INEN 75 Micrones a) Para hormigón sometido a abrasión b) Para cualquier otro hormigón
Porcentaje máximo en masa
Método de ensayo
1 1
INEN 697
Tabla: Límites para las sustancias perjudiciales en el árido grueso para hormigón 10
El árido debe estar libre de cantidades dañinas de impurezas orgánicas. Excepto lo que se indica continuación, los áridos sometidos al ensayo para estimar las impurezas orgánicas según la Norma INEN 855 y que produzcan un color más oscuro que el color patrón, deben ser rechazados. Un árido fino rechazado en el ensayo de impurezas orgánicas puede utilizarse siempre y cuando al ser ensayados morteros de prueba, estos den como resultado de resistencia relativa calculada a los 7 días, de acuerdo a la norma INEN 866, valores que no sean menores al 95 % de la resistencia esperada.
8 9
Fuente, Norma INEN 872 Fuente, Norma INEN 872
10
Fuente, Norma INEN 872
9
Sustancia perjudicial
Resistencia a la abrasión a) Para hormigón sometido a abrasión b) Para cualquier otro hormigón
Porcentaje máximo en masa
Método de ensayo
50 50
INEN 860 INEN 860
Tabla: Límites para las sustancias perjudiciales en el árido grueso para hormigón 11
Se carece de un sistema de evaluación de calidad adecuado para los principales materiales producidos y comercializados para construcción en la Provincia de Chimborazo, debido a la ausencia de un ente de control y de un sistema de control de calidad. Tampoco existe una cultura de control de calidad, ni las entidades seccionales se han preocupado de garantizarle al consumidor un producto que cumpla los requisitos r equisitos mínimos establecidos en las normas técnicas INEN.
Lo antes descrito contribuye a que la calidad de los materiales empleados en la construcción c onstrucción sea dudosa, además se ha identificado, en el Laboratorio de Ensayo de Materiales de la Universidad Nacional de Chimborazo que un alto porcentaje de los materiales producidos en la Provincia que se utilizan en la construcción, como es el caso de los ladrillos, bloques de pared y alivianamiento, adoquines y los materiales pétreos utilizados para la confección de hormigones no cumplen con las especificaciones y normas técnicas vigentes. La Universidad Nacional de Chimborazo pone a disposición de la comunidad su nuevo Laboratorio de Control de Calidad de Materiales, el mismo que contará con un completo y adecuado equipamiento para cumplir con las exigencias de calidad impuestas, su personal estará debidamente capacitado y certificado en manejo de normas de calidad y cumplimiento de procedimientos estandarizados, y principalmente brindar un Laboratorio acreditado de acuerdo al sistema de calidad ISO 17025:2005.
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Fuente, Norma INEN 872
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A
Absorción....................................................... 7 adoquines ............................ .................. 5, 8, 10 ASTM ..................................... ..................... 2, 2, 5
INEN ............................ ......... 2, 4, 5, 7, 8, 9, 10 institución ....................................................... 3 L
B
laboratorio ...................................................... 4 ladrillos................................................. 5, 7, 10
bloques.................................................. 5, 7, 10
M
C
material pétreo ................................................ 5 materiales ................................ ...... 3, 3, 4, 5, 6, 10
características............................ .................. 4, 5 códigos........................................................... 4 construcción.............................. . 3, 4, 5, 6, 7, 10 E
edificaciones .................................................. 4 educación ....................................................... 3 ensayo ............................................3, 5, 7, 9, 10 especificaciones.............................. ........... 6, 6, 10 F
fábricas .......................................................... 6
N
normas .................................................. 4, 5, 10 P
problemas ................................................... 4, 6 productos ........................................................ 6 profesionales................................................... 3 propiedades................................................. 4, 5 R
resistencia ................................ ........ 4, 6, 7, 8, 9
G
Resistencia ........................................... 7, 8, 10
granulometría granulometría ..................... .................... 2, 8, 9
S
H
Sustancia perjudicial ............................ ... 9, 10
Hormigón....................................................... 5
T
I
terremotos................................................... 4, 6
importancia .................................................... 4 impurezas....................................................... 9
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