La utilización de geomallas como refuerzo superficial se ha aplicado en sistemas estructurales vulnerables como las viviendas de adobe y, ahora último, en viviendas de albañilería. Este sistema de refuerzo superficial consta de una geomalla, que puede ser biaxial o triaxial, y una matriz de mortero que embute a la geomalla y es responsable de la adherencia con el muro. Investigaciones previas han demostrado que este refuerzo es muy efectivo para aumentar la resistencia y ductilidad de los muros cuando estos son sometidos a fuerzas cortantes. Sin embargo, los beneficios de este refuerzo sólo son posibles mientras se mantenga adherido al muro, entonces es necesario que la adherencia del sistema al substrato de albañilería sea estudiada. En otros tipos de refuerzos superficiales similares, como el caso de los FRCM (Fibre Reinforced Cementitious Matrix), la adherencia es estudiada en el fenómeno de falla por desprendimiento, el cual depende de las propiedades mecánicas de los materiales constitutivos. Existe mucha diversidad, tanto en los tipos de mortero, como en los tipos de ladrillo, lo cual incrementa la variabilidad en la efectividad del refuerzo superficial con geomallas. Por consiguiente, en esta tesis se estudió experimentalmente la influencia de los diferentes tipos de mortero y substratos de albañilería en la adherencia del sistema de refuerzo superficial. En esta investigación se realizaron ensayos de adherencia en tracción sobre especímenes conformados por un trozo de geomalla embebido en mortero que a su vez está adherido a un ladrillo. El ensayo consistió en traccionar la geomalla hasta la rotura de la misma o hasta el desprendimiento del mortero. Se utilizaron ladrillos de arcilla tipo King Kong y pandereta, y ladrillos de concreto. En morteros, mortero sin cal de proporción cemento: arena (1:5) y mortero con cal de proporción cemento: cal: arena (1:1:5). Dos tipos de geomallas fueron utilizados: triaxial TX 160 y biaxial BX 4100. Se formaron doce tipos de especímenes y se efectuaron tres ensayos en cada uno, siendo un total de 36 ensayos en los cuales las geomallas se colocaron embebidas en el mortero con una longitud de anclaje de 0.15m. Posteriormente, se ejecutaron ensayos adicionales con algunos materiales para comprobar teorías formuladas con base en los primeros ensayos y lograr sólidas conclusiones. La longitud de anclaje se mantuvo constante, tanto en los primeros ensayos como los posteriores, y funcionó como referencia de la efectividad de la adherencia, ya que en investigaciones previas con otros tipos de materiales, el uso de 0.15m de anclaje resultó óptimo. / Tesis

Esta investigación tiene como objetivo principal comparar el comportamiento sísmico de muros confinados hechos con un nuevo tipo de ladrillo de concreto vibrado (llamado tipo “B” en este proyecto), variando la calidad del mortero (con cal y sin cal). Además, utilizando la información de un proyecto previo, donde se usó otro tipo de ladrillo de concreto vibrado (“ladrillo original” o tipo “A”) hecho por la misma fábrica, se analizó el efecto de la calidad del ladrillo sobre el comportamiento sísmico de los muros confinados. Para ello se construyó a escala natural un muro confinado por cada tipo de mortero, con las mismas dimensiones y refuerzo de acero en los elementos de confinamiento. El ensayó consistió en aplicar a los muros una carga lateral cíclica con desplazamiento horizontal controlado. Adicionalmente, se realizaron otras pruebas tales como: compresión, variación dimensional, alabeo, succión y absorción en ladrillos, y compresión axial y diagonal en prismas de albañilería, para analizar la influencia del mortero (con cal y sin cal) y el tipo de ladrillo (A y B). De los ensayos realizados se pudo determinar que los dos tipos de ladrillos (A y B) son unidades sólidas y aptas para ser empleadas en la construcción de muros portantes confinados de acuerdo a la Norma E.070. Por otro lado, se puede decir que ni la cal en el mortero ni el tipo de ladrillo afectaron significativamente la rigidez y la resistencia a fuerza cortante de los muros, por lo que es posible emplear mortero sin cal y cualquiera de los ladrillos analizados. / Tesis

Esta investigación tiene como objetivo principal comparar el comportamiento sísmico de muros confinados hechos con un nuevo tipo de ladrillo de concreto vibrado (llamado tipo “B” en este proyecto), variando la calidad del mortero (con cal y sin cal). Además, utilizando la información de un proyecto previo, donde se usó otro tipo de ladrillo de concreto vibrado (“ladrillo original” o tipo “A”) hecho por la misma fábrica, se analizó el efecto de la calidad del ladrillo sobre el comportamiento sísmico de los muros confinados. Para ello se construyó a escala natural un muro confinado por cada tipo de mortero, con las mismas dimensiones y refuerzo de acero en los elementos de confinamiento. El ensayó consistió en aplicar a los muros una carga lateral cíclica con desplazamiento horizontal controlado. Adicionalmente, se realizaron otras pruebas tales como: compresión, variación dimensional, alabeo, succión y absorción en ladrillos, y compresión axial y diagonal en prismas de albañilería, para analizar la influencia del mortero (con cal y sin cal) y el tipo de ladrillo (A y B). De los ensayos realizados se pudo determinar que los dos tipos de ladrillos (A y B) son unidades sólidas y aptas para ser empleadas en la construcción de muros portantes confinados de acuerdo a la Norma E.070. Por otro lado, se puede decir que ni la cal en el mortero ni el tipo de ladrillo afectaron significativamente la rigidez y la resistencia a fuerza cortante de los muros, por lo que es posible emplear mortero sin cal y cualquiera de los ladrillos analizados.

Durante las últimas décadas, el escaso desarrollo tecnológico que ha experimentado la industria de la construcción ha dejado en evidencia la necesidad de una pronta actualización. Entre los más grandes déficits se puede mencionar la baja optimización de la gestión de tiempo, material, así como económico. Investigadores relacionados al área han encontrado en la Manufactura Aditiva (AM) una adecuada alternativa para introducir tecnología avanzada en el desarrollo de la construcción de edificaciones. De acuerdo con Agarwal et al. (2016), la manufactura aditiva aplicada a la construcción es una valiosa herramienta que conlleva a importantes mejoras en el ámbito económico y ambiental. Este novedoso proceso tecnológico se encarga de agilizar la construcción de viviendas a través de la automatización de sus procesos. Debido a la gran versatilidad de la AM, esta es capaz de colaborar con procesos como la metodología colaborativa de gestión de proyectos Building Information Modeling (BIM), Internet de las cosas (IoT) y softwares de mapeo digital de datos. El uso simultaneo de estas herramientas iniciaría la transición de la construcción hacia la industria 4.0, optimizando el costo, gestión de tiempo y uso de material durante la ejecución de proyectos. Por lo tanto, la presente investigación tiene como objetivo desarrollar mezclas de mortero que sean compatibles con el sistema de manufactura aditiva. Para ello se estudió a profundidad el estado del arte de la impresión 3D enfocada en la industria de la construcción. Luego, se realizó un resumen detallado de los sistemas de impresión 3D, procesos de impresión, matrices imprimibles, propiedades de los materiales y ensayos de caracterización aplicados a la manufactura aditiva de mortero. Basados en la revisión bibliográfica, se seleccionaron ensayos experimentales de veleta de corte, estabilidad cilíndrica, extrusión y de constructabilidad para evaluar las propiedades de la mezcla. En base a dichos ensayos se propusieron protocolos para las distintas etapas del desarrollo de morteros cementicios imprimibles. Posteriormente, se seleccionó la dosificación que supero satisfactoriamente todas las etapas y además presento mejor viabilidad económica. Finalmente, se validó la mezcla mediante la impresión de elementos con patrón de relleno complejo. Los resultados obtenidos muestran que la aplicación de la metodología de evaluación propuesta logró desarrollar eficientemente cuatro mezclas de mortero compatibles con la impresión 3D. Además, se demostró que el uso de la tecnología de manufactura aditiva optimiza el proceso constructivo y brinda mayor flexibilidad en el diseño de elementos no estructurales. / During the last decades, the scarce technological development experienced by the construction industry has made evident the necessity for an early update due to the short optimization of time and budget that the industry is currently undergoing. Researchers related to the area have found Additive Manufacturing (AM) as a suitable alternative to introduce the automated use of technology in the construction of structures. According to Agarwal et al. (2016), additive manufacturing applied to construction is a valuable tool that generates economic and environmental benefits. This modern technological process is responsible for the automation of housing construction. In addition, the versatility of AM allows it to be compatible with innovative processes such as collaborative project management methodology Building Information Modeling (BIM), the Internet of Things (IoT), and digital data mapping software. Therefore, Additive Manufacturing is the construction sector transition to Industry 4.0, directly optimizing project costs, the material used, and material loss during project execution. Therefore, the present research aims to develop mortar mixtures compatible with the additive manufacturing system. For this purpose, the state of the art of 3D concrete printing focused on the construction industry was studied. Then, a detailed summary of 3D printing systems, printing processes, printable matrices, material properties, and characterization tests of the additive manufacturing of mortar was made. Based on the literature review, experimental tests as shape stability, extrudability, buildability and flowability were carried out to evaluate the properties of the mixtures. Using these tests, protocols for obtaining printable cementitious mortars were proposed. Subsequently, the dosage that satisfactorily passed all the stages and was economically viable was selected. Finally, the mixture was validated by printing medium-scale elements. The results show that applying the proposed methodology could efficiently develop four mortar mixtures compatible with 3D printing. One was chosen to validate the dosage by printing a natural scale geometry with a complex fill pattern. It was demonstrated that this technology optimizes the construction process and provides greater flexibility in the design of non-structural elements.

Lo observado luego de sismos y los resultados de investigación han demostrado que los muros de albañilería sin refuerzo presentan importantes limitaciones ante las acciones sísmicas debido a su poca resistencia a la tracción y su comportamiento frágil luego del agrietamiento (San Bartolomé et al 2011). En respuesta al problema de la alta vulnerabilidad, y en cumplimiento con la Ley N°30191 el estado viene otorgando bonos de Protección de Viviendas Vulnerables a los Riesgos Sísmicos, mediante los cuales se trata de crear ambientes seguros dentro de las viviendas existentes con refuerzo de algún tipo. Uno de los métodos más modernos es el refuerzo superficial con sistemas FRCM (Fabric Reinforced Cementitious Matrix), la cual consta de una fibra embebida en una matriz cementicia. El sistema FRCM es muy atractivo debido a su reforzamiento no invasivo y a su fácil instalación. En este estudio se caracterizó y se describió el comportamiento de este refuerzo sometido a los ensayos de tracción acorde a los criterios de aceptación planteados por el documento AC434 (2016). La matriz cementicia que se uso es el mortero común para tarrajeo y como refuerzo la geomalla. En esta investigación se ensayaron a tracción 22 muestras del sistema FRCM (11 con geomallas continuas y 11 traslapadas), y se obtuvo los principales valores de su comportamiento mecánico, tales como: deformación última, punto de transición, esfuerzo último, etc. Con dichos valores se analizará y construirá la curva característica del sistema según los criterios del AC434 y ACI 549.4R-13. Además, se realizaron ensayos en los materiales componentes para verificar su calidad. En la investigación, se encontró que el sistema FRCM compuesto por una malla polimérica y una matriz cementicia de tipo tarrajeo presenta un comportamiento altamente complejo. Este comportamiento no permitió realizar un análisis directo en el comportamiento mecánico de los materiales individualmente y el sistema. Sin embargo, también se puedo observar la gran capacidad del sistema para liberar energía mediante fisuras bien distribuidas. Esto aumenta la ductilidad del elemento reforzado, evitando el colapso del elemento frente a eventos sísmicos.

La utilización de geomallas como refuerzo superficial se ha aplicado en sistemas estructurales vulnerables como las viviendas de adobe y, ahora último, en viviendas de albañilería. Este sistema de refuerzo superficial consta de una geomalla, que puede ser biaxial o triaxial, y una matriz de mortero que embute a la geomalla y es responsable de la adherencia con el muro. Investigaciones previas han demostrado que este refuerzo es muy efectivo para aumentar la resistencia y ductilidad de los muros cuando estos son sometidos a fuerzas cortantes. Sin embargo, los beneficios de este refuerzo sólo son posibles mientras se mantenga adherido al muro, entonces es necesario que la adherencia del sistema al substrato de albañilería sea estudiada. En otros tipos de refuerzos superficiales similares, como el caso de los FRCM (Fibre Reinforced Cementitious Matrix), la adherencia es estudiada en el fenómeno de falla por desprendimiento, el cual depende de las propiedades mecánicas de los materiales constitutivos. Existe mucha diversidad, tanto en los tipos de mortero, como en los tipos de ladrillo, lo cual incrementa la variabilidad en la efectividad del refuerzo superficial con geomallas. Por consiguiente, en esta tesis se estudió experimentalmente la influencia de los diferentes tipos de mortero y substratos de albañilería en la adherencia del sistema de refuerzo superficial. En esta investigación se realizaron ensayos de adherencia en tracción sobre especímenes conformados por un trozo de geomalla embebido en mortero que a su vez está adherido a un ladrillo. El ensayo consistió en traccionar la geomalla hasta la rotura de la misma o hasta el desprendimiento del mortero. Se utilizaron ladrillos de arcilla tipo King Kong y pandereta, y ladrillos de concreto. En morteros, mortero sin cal de proporción cemento: arena (1:5) y mortero con cal de proporción cemento: cal: arena (1:1:5). Dos tipos de geomallas fueron utilizados: triaxial TX 160 y biaxial BX 4100. Se formaron doce tipos de especímenes y se efectuaron tres ensayos en cada uno, siendo un total de 36 ensayos en los cuales las geomallas se colocaron embebidas en el mortero con una longitud de anclaje de 0.15m. Posteriormente, se ejecutaron ensayos adicionales con algunos materiales para comprobar teorías formuladas con base en los primeros ensayos y lograr sólidas conclusiones. La longitud de anclaje se mantuvo constante, tanto en los primeros ensayos como los posteriores, y funcionó como referencia de la efectividad de la adherencia, ya que en investigaciones previas con otros tipos de materiales, el uso de 0.15m de anclaje resultó óptimo.