Comportamiento de la mamposterÃa confinada entre pórticos no estructurales
Martes, 31 Marzo, 2026En España, asà como en la mayorÃa de paÃses de la Unión Europea (también en otros continentes), el uso de piezas de arcilla, unidas con mortero o mezcla de cemento, arena, cal u otros predefinidos es el de mayor demanda por su costo; por sus dimensiones ajustadas a la Arquitectura en vanos entre los pórticos; por el liviano peso y diversidad de medidas (L, H, E) (largo, alto y espesor); y, en algunos casos de apariencia y presencia externa limpia o bien revestida (recebado o friso).
Los bloques de arcilla, por sus propiedades geométricas diversas en el mercado español; su bajo peso, dado por celdas longitudinales, beneficia el uso por rendimiento en colocación (m2 /dÃa), permitiendo la colocación del marco o pórtico de confinamiento y asà la pronta colocación del sistema de techo o losa de entrepiso en edificaciones mayores a un nivel.
En el cálculo estructural de la Edificación, omitimos o damos poca relevancia al aporte resistente que ofrecen estas paredes, direccionadas entre los ejes y pórticos de carga en una dirección o ambas, que al fin son quienes absorben las cargas que interactúan sobre el sistema portante.
Esa capacidad portante de las paredes, bajo cargas permanentes, variables o alternantes por acciones externas (viento, sismo, vibración o impactos), puede tener bondades generalmente y algunos casos negativos a la estructura que las confina (rótulas plásticas o efecto de columna corta).
En un bajo porcentaje, que sigue siendo importante y de nuestra responsabilidad profesional, estas paredes denominadas tabiques pueden absorber cargas que no se contemplaron para ellas y, por bajo dimensionamiento de los elementos de estructura en pórticos, las convierten en mamposterÃa estructural o portante ante las cargas.
Ello se refiere, precisamente, a las viviendas de bajo costo, sin IngenierÃa de detalle, de construcción independiente y somera supervisión profesional, por carencia de recursos de la población más vulnerable en recursos económicos para optar a una vivienda segura y digna.
Es de observación de nuestra parte profesional analizar los agrietamientos relevantes, dirección y espesor; y alertar a los residentes su atención en cambios de dichas grietas, para el caso de modificarse en perÃodos cortos de tiempo, se notifique a organismos, departamentos o profesionales que puedan tomar decisiones preventivas o correctivas, si fuese el caso.
El objetivo de este artÃculo es aportar los resultados de varias investigaciones, tanto teóricas como experimentales, que se realizan en España y otros paÃses, donde se emplea la tabiquerÃa con bloques de arcilla siendo mamposterÃa y, por cuyo comportamiento, termina siendo estructural.
Por ello, se parte de evaluaciones experimentales tutorizadas para alumnos en la UCV (Universidad Central de Venezuela) y en el IUT r.c. (Instituto Universitario de TecnologÃa región capital) desde 1987 a 2012.
Como miembro de la comisión de los Códigos o Normas de MamposterÃa Estructural 5008-2019, hicimos comparaciones de códigos similares de América y España por el CTE y código EHE-08 aprobado en BOE con Real Decreto 470/2021. Adicionalmente, se vinculó esta acción con docentes en laboratorios experimentales de la UDC Universidad de Coruña.
De esta compilación de resultados, a través de gráficas de comportamiento, se llega a conclusiones importantes para tener presente los valores máximos de resistencia en este tipo de mamposterÃa confinada, observar el tipo de falla ante las cargas mencionadas y, finalmente, dar las recomendaciones para mejorar el comportamiento resistente e incluirlo en notas sobre los proyectos, construcción, inspección y control de calidad sobre todos los materiales utilizados.
Por las dimensiones, textura y propiedades resistentes a las piezas de arcilla en España, se realizó comparación al comportamiento mecánico de las piezas individuales F´p y en pilas de 3 piezas F´m, siendo la diferencia un 15% más las españolas a las venezolanas empleadas en anteriores investigaciones y evaluaciones experimentales.
Es muy evidente que la población de bajos recursos no puede tener acceso a pagos de proyectos de IngenierÃa de detalle que definan el comportamiento bajo acciones dinámicas, e inclusive disponer de terrenos adecuados a cargas considerables del tipo permanentes, variables o dinámicas- Dicho de otra manera, un buen estudio geotécnico para definir el sistema de cimentaciones (superficiales o profundas), optando siempre a los cimientos directos con zapatas o losa de fundación simple o flexible. Estos son vulnerables a los asentamientos que inician un compromiso en las juntas de unión de las piezas con mortero o masa de unión dentro de la mamposterÃa, disminuyendo la fricción o traba, que técnicamente denominamos resistencia al corte V´m.
Mortero o mezcla de unión
Las proporciones usuales promedio para una mezcla de unión, mortero o masa es relación de componentes (cemento/arena/cal) es (1:4:1/2). Si usamos una arena de granulometrÃa fina y un tanto arcillosa, se puede omitir el uso de la cal, que otorga plasticidad y facilidad de colocación de las piezas de arcilla. SerÃa entonces una relación (1:4). La mezcla del recebo usa una relación (1:5:1).
Ensayo de pilas
El ensayo de pilas consiste en colocar tres piezas sobrepuestas, unidas entre sà con mortero, por lo que su caracterÃstica principal es la de no tener juntas verticales. Por lo tanto, no se toma en cuenta la influencia de estas. Este ensayo no representa mejor la distribución de las juntas de un muro sencillo, como se representarÃa en un murete.
Sin embargo, nos permite obtener, a través de un procedimiento simple, el comportamiento de los elementos que conforman la mamposterÃa sometidos a compresión para piezas de arcilla o bloques espesor e=12 cm / F´m = 4 MPa = 40 K/cm2.
Ensayo de murete
El ensayo de muretes consiste en colocar dos piezas completas en zona a compresión y dos mitades sin mortero entre ellas, sin junta vertical, de tal manera que representen la distribución de juntas horizontales y verticales, que encontramos en un muro a escala natural, siendo éstas una de sus principales ventajas.
Pueden ser evaluados a compresión directa al igual que las pilas, como también a compresión diagonal, para estimar la resistencia a corte de la mamposterÃa por tensiones diagonales y tangenciales (ver formulación en el artÃculo completo incluido en Cimbra).
Preparación y elaboración de paredes o muros
El ensayo de paredes a escala natural o relación (H/L=0,8)(usual) finalmente refleja el comportamiento resistente de las paredes con bloques, que al estar confinadas con elementos de baja dimensión y, en este caso, elementos de acero (IPE140), es la mamposterÃa que absorbe el gran porcentaje de las cargas verticales (permanentes) y laterales dinámicas (viento, sismo, impacto, vibraciones).
Para dicha evaluación y comportamiento de las paredes, se construyeron seis prototipos: tres solo con piezas unidas y tres con piezas unidas y recebo en ambas caras, con mezcla de cemento, arena y cal o mezclas ya preparadas comercialmente.
Ensayo de paredes o muro
El ensayo de paredes a escala natural o fraccionada L/H (0,8) tiene el fin de obtener valores de diseño y aporte en la mamposterÃa, asà como el comportamiento y nivel de daños en su capacidad última resistente. AsÃ, se utilizan bancos o marcos de prueba, con dispositivos mecánicos de fuerzas (pistones hidráulicos verticales y laterales) con medidores de fuerza (celdas de carga). Para las deformaciones laterales, verticales o diagonales se utilizan medidores tipo (LBDT galgas extensométricas eléctricas de lápiz ó HBM galgas extensométricas convencionales de lámina).
Valores y niveles de cargas, comportamiento último de la mamposterÃa
Para evaluar el comportamiento de cada pared (con y sin recebo), en inicio y manera constante, se aplicó una fuerza vertical uniformemente distribuida (cargas verticales estáticas), equivalente a un porcentaje (2, 5 y 7%) de la resistencia a la compresión de la mamposterÃa (f´m), predeterminada con ensayos de pilas de bloques. Se midieron las deformaciones verticales y laterales a nivel de aplicación de la fuerza (altura del nivel donde existen las vigas y losas de entrepiso): valores promedio, trasmitidos por losas de techo o entrepiso.
Para el comportamiento lateral, se aplicaron fuerzas horizontales superiores, en cada sentido (derecho e izquierdo), equivalente al movimiento inducido por efectos de sismos, viento constante o inestable e impactos con vibraciones.
Para cada %F´m se aplicaron ciclos de carga alternante, con deformación controlada en 2 mm, para cada dirección o sentido, hasta llegar a la rotura o pérdida de capacidad resistente, medido por las celdas de carga dispuestas en la cabeza del pistón hidráulico.
Asà se obtuvo el valor de V´m (esfuerzo máximo cortante), estimado previamente con el ensayo de muretes. Con este procedimiento de ensayo para las seis paredes (prototipos), se hizo la evaluación de los valores obtenidos para extraer de ellos el ciclo y la dirección, con el valor máximo de fuerza lateral (P ó f), esfuerzo vertical (F´m), fuerza lateral máxima (V) y esfuerzo cortante o lateral (V´m) y deformación. (ver gráfico en artÃculo completo en Cimbra).
En la gráfica (X: % F´m vs Y: V´m), se representa el comportamiento de las paredes de arcilla sin recebo (lÃnea inferior), las de arcilla con recebo (lÃnea superior) y, de manera comparativa, bloques de hormigón (12) sin recebo.
Las ecuaciones lineales son de pendientes constantes (0,13 x % F´m) y coeficientes (C): sin carga vertical inicial de 1,25 sin recebo, 3,19 con recebo y 2,07 para bloques de hormigón sin recebo.
V´m = 0,13 x (% F´m) + C
Análisis de resultados y gráficos
Evaluados los resultados del comportamiento de las paredes, reflejados en tablas de valores y expresión gráfica (en conjunto al modo de falla, reflejada en registro fotográfico), se puede concluir por las ecuaciones lineales y paralelas que la resistencia ante cargas laterales (V´m) se incrementa linealmente con aumento de carga vertical (F´m). Esto permite extrapolar a valores superiores al 7% F´m, valores de (0,25 MPa)(520 KNw) sin recebo (0,41 MPa), con recebo y en comparación (0,32 MPa) del hormigón sin recebo.
Los resultados evidencian que, en la mamposterÃa, el uso de recebo con mortero incrementa la resistencia ante cargas laterales en un 60%.
Aunque ese incremento de la resistencia lateral (V´m) condiciona que el colapso o la falla sea frágil en los extremos a la diagonal de la pared. No se evidencian fallas o grietas en dirección de juntas verticales y horizontales (forma de escalera), que en las paredes sin recebo se observa (indicativo y de prevención que se alerta un daño por cargas laterales alternantes).
Las fallas frágiles observadas son usuales en materiales rÃgidos que no tienen la capacidad de disipar toda la energÃa, procedente de fuerza y desplazamiento.
En el caso de interés sobre las paredes, la fuerza horizontal al tope superior o nivel donde actúan las cargas permanentes verticales (según el uso), con desplazamientos horizontales, se desarrollan y se concentran sobre la pared, en fuerza a compresión en la diagonal, con componentes de desplazamiento horizontal y vertical.
Por ello, en paredes de mamposterÃa, indiferente siendo de arcilla u hormigón, la forma es de escalera. Esta condición nos aporta que esta geometrÃa es derivada de acciones laterales (sismo, impacto, vibraciones y viento)
Conclusiones y recomendaciones
La evaluación experimental, con el soporte de toda la teorÃa, permite generar criterios a los profesionales de la IngenierÃa, Arquitectura, del oficio e inclusive al usuario, para mejorar los procesos de construcción en beneficio de la seguridad, la durabilidad y la economÃa, con el aporte del conjunto de todos los componentes (estructura y paredes en dirección de los ejes principales).
La mamposterÃa estructural, especialmente con bloques de arcilla, se enfoca en edificaciones de poca altura, por la economÃa con respecto a edificaciones de hormigón armado o acero estructural, con los elementos dimensionados para soportar todas las cargas, dejando entonces a las paredes independientes y con función arquitectónica. Esta reseña dirige la atención a las viviendas que pueden ser más vulnerables ante acciones de cargas eventuales.
Se debe llevar una buena inspección y control de los materiales que emplear, haciendo resalte en el proceso constructivo, para que todas las juntas de unión de los bloques sean uniformes en todas las direcciones. Esto garantiza que el conjunto en la pared sea mamposterÃa estructural, capaz de resistir las fuerzas eventuales antes de la rotura y que cumpla con los códigos vigentes en caso que apliquen a estas.
Los usuarios y los residentes de las viviendas con las caracterÃsticas mencionadas, donde las paredes son mamposterÃa (en España, en su mayorÃa llevan recebo) serán quienes pueden alertar de la aparición de grietas significativas (+2 mm) en abertura, con la geometrÃa de escalera (fuerzas laterales); también en lo referente a grietas con geometrÃa tal como direcciones horizontales (asentamiento de los cimientos), verticales (sobrecarga vertical) o irregulares en otras direcciones con abertura (- 2 mm, dilatación del recebo no plástico).
El código antisÃsmico en España NCSR-02 dispone el mapa zonificación para asumir qué criterios se deben adoptar según el tipo de estructura. AsÃ, puede ser conveniente o no el uso de la mamposterÃa con bloques de arcilla, con capacidad de absorber las fuerzas derivadas de un sismo que sean trasmitidas en los pórticos de confinamiento.
La evaluación experimental es un aporte significativo a los códigos existentes, desde el punto de vista de la comparación y del análisis. También para los mismos de la comisión, con el fin de considerar parámetros comparativos a los existente en el código actual y vigente. En tal caso, se deberÃa adoptarlos en una cartilla de construcción a la población de recursos limitados para sus viviendas, con las consideraciones reflejadas en esta evaluación y recomendaciones derivadas.
Códigos y bibliografÃas relacionadas
1.- CE-Código Estructural RD 470/2021 España.
2.- CE /UNE 67028:1997 Ladrillos de Arcilla en España.
3.- CTE comité técnico en edificaciones de España EH-08.
4.- CTE db-se-ae 2025 MamposterÃa con piezas de Arcilla en España.
5.- CTN 136 evaluación de materiales cerámicos en España.
6.- Catálogo de productos de Arcilla CTC 2008 /HISPALYT - CSIC Eduardo Torroja.
7.- COVENIN 5008-2019 MamposterÃa Estructural / MCTI Venezuela.
8.- COVENIN 2-78 Bloques de Arcilla / Ministerio de fomento e industria Venezuela.
9.- EVALUACIÓN EXPERIMENTAL de MamposterÃa de arcilla confinada , bajo fuerzas verticales y laterales alternantes.
Trabajo Ascenso para Docente Agregado con MSc ingenierÃa Estructural / Ing. Manuel Pose Tato.
10.- EVALUACIÖN del COMPORTAMIENTO de MamposterÃa Confinada. BoletÃn Técnico vol. 33 Nº 1.
IMME / UCV Venezuela / Dr. Enrique Castilla / Ing. Manuel Pose.
11.- MANUAL DE EJECUCIÓN DE LADRILLOS, Componentes y propiedades M-46.277-2017 /
HISPALYT asociación española de fabricantes de ladrillos / CSIC Eduardo Torroja.
12.- MUROS DE MAMPOSTERÃA EN ARCILLA para viviendas de bajo costo 2024 IDEC/IMME/UCV/FONACIT Venezuela.
13.- NE-EN 771-1 mamposterÃa de bloques de Arcilla en España.
14.- NORVEN 76-760 Ensayo de bloques de Arcilla en Venezuela.
15.- UNE-EN 771-1 Piezas de Arcilla en España.
Autor. Manuel Pose Tato. Ingeniero Civil, Ingeniero Técnico de Obras Públicas. Profesional autónomo.
