Evaluación de la resistencia a la compresión diagonal en muros portantes y no portantes de ladrillo afectado por cortes realizados para instalaciones de tuberías eléctricas y/o sanitarias

Abstract

El propósito de esta investigación fue analizar las variaciones en la resistencia a la compresión diagonal de muros de albañilería portantes y no portantes, comparando un muro sin cortes (considerado como muro patrón) con otros que presentaban distintos tipos de cortes vinculados a la instalación de sistemas eléctricos y sanitarios, conforme a los lineamientos de la Norma E.070. Para dicho análisis, se utilizaron especímenes prismáticos de albañilería como unidades de ensayo. Los especímenes se construyeron con unidades de albañilería tipo King Kong de 18 Huecos (TIPO III y TIPO IV), fabricadas industrialmente y asentadas con mortero en proporción 1:4 (cemento/arena). En la preparación del mortero se emplearon agregados procedentes de la cantera La Victoria, ubicada en Pátapo, junto con cemento Portland tipo I y agua potable. Además, se realizaron pruebas físico-mecánicas tanto a los agregados como a las unidades de albañilería de arcilla utilizadas, materiales de alta demanda en el mercado de la región Lambayeque. Para la ejecución del ensayo de compresión diagonal, se elaboraron 36 muretes de forma cuadrada con dimensiones aproximadas de 61,5 cm por lado, 30 con unidades de albañilería de TIPO III y 6 con unidades de albañilería de TIPO IV. Se produjeron tres especímenes para cada tipo de patrón de corte y tres adicionales para el muro sin cortes, conformando un total de 12 grupos (10 con cortes y 2 sin corte). Asimismo, se moldearon probetas cúbicas de 5 cm por lado para el ensayo de resistencia a compresión del mortero. Todos los ensayos se efectuaron a los 28 días, de acuerdo con los requisitos de la Norma E.070 de albañilería, complementada por las Normas Técnicas Peruanas NTP 399.605, NTP 399.621, NTP 331.017 y NTP 399.613.

Los resultados obtenidos revelaron hallazgos significativos, destacando que la resistencia a compresión diagonal del muro sin cortes se ve reducida de manera considerable cuando se incorporan aberturas o ranuras destinadas a instalaciones. Las pérdidas porcentuales registradas en el lote I (Unidad de albañilería TIPO III ) fueron: PC I = 15%, PC II = 17%, PC III = 12%, PC IV = 39%, PC V = 35%, PC VI = 26%, PC VII = 22%, PC VIII = 34% y PC IX = 27% y en el lote II ( Unidad de albañilería TIPO IV) en el cual se ensayó el PC IV 27%. Estos valores muestran que la presencia de cortes puede reducir la resistencia significativamente, confirmando así la hipótesis planteada: “los diferentes patrones de corte empleados para la instalación de tuberías eléctricas y/o sanitarias afectan significativamente la resistencia a la compresión diagonal de los muros de albañilería”, logrando observar que la mayor disminución de la resistencia de los muros es cuando hay presencia de cortes verticales y horizontales en el mismo muro, como se aprecia en los muros de patrones de corte: PC IV, PC V, PC VIII.

The purpose of this research was to analyze variations in the diagonal compressive strength of load-bearing and non-load-bearing masonry walls, comparing a wall without cuts (considered as a standard wall) with others that had different types of cuts related to the installation of electrical and sanitary systems, in accordance with the guidelines of Technical Standard E.070. For this analysis, prismatic masonry specimens were used as test units. The specimens were constructed with 18-hole King Kong masonry units (TYPE III and TYPE IV), manufactured industrially and laid with mortar in a 1:4 ratio (cement/sand). Aggregates from the La Victoria quarry, located in Pátapo, were used in the preparation of the mortar, together with Portland cement type I and drinking water. In addition, physical-mechanical tests were carried out on both the aggregates and the clay masonry units used, which are materials in high demand in the Lambayeque region market. To perform the diagonal compression test, 36 square walls were built with approximate dimensions of 61.5 cm per side, 30 with TYPE III masonry units and 6 with TYPE IV masonry units. Three specimens were produced for each type of cut pattern and three additional specimens for the wall without cuts, making a total of 12 groups (10 with cuts and 2 without cuts). Likewise, cubic test specimens measuring 5 cm per side were molded to test the compressive strength of the mortar. All tests were carried out after 28 days, in accordance with the requirements of Standard E.070 on masonry, supplemented by Peruvian Technical Standards NTP 399.605, NTP 399.621, NTP 331.017, and NTP 399.613. The results obtained revealed significant findings, highlighting that the diagonal compressive strength of the wall without cuts is considerably reduced when openings or slots for installations are incorporated. The percentage losses recorded in batch I (TYPE III masonry unit)

were: PC I = 15%, PC II = 17%, PC III = 12%, PC IV = 39%, PC V = 35%, PC VI = 26%, PC VII = 22%, PC VIII = 34%, and PC IX = 27%. In batch II (TYPE IV masonry unit), PC IV was tested at 27%. These values show that the presence of cuts can significantly reduce strength, thus confirming the hypothesis that “the different cutting patterns used for the installation of electrical and/or sanitary pipes significantly affect the diagonal compressive strength of masonry walls,” observing that the greatest decrease in wall strength occurs when there are vertical and horizontal cuts in the same wall, as can be seen in the walls with cutting patterns: PC IV, PC V, PC VIII.