UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÈMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL PLAN DE TESIS
PRESENTADO POR:
ASESOR: ING : MAGNO
PLAN DE TESIS PRESENTADO PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL Huancayo, Perú !"#
$n%&ce 1.
Titulo:.........................................................................................................3
2. Plan Plante team amie ient nto o Del Del Prob Proble lema ma.........................................................................3
2.1. 2.1.
Desc Descri ripci pción ón De La Real Reali ia a Probl Problem em!t !tic ica. a................................................3
2.2. 2.2.
"orm "ormul ulac ació ión n Del Pro Proble blema ma De De In#es In#estiti$a $aci ción ón..............................................8
2.2.1.
Problema Gen General..............................................................................8
2.2 2.2.2. .2.
Prob Proble lema mass %spe %spec& c&''icos icos........................................................................9 Ob)eti#os..............................................................................................9
2.(. 2.(.1.
Ob) Ob)eti#o Ge General................................................................................9
2.( 2.(.2. .2.
Ob) Ob)eti# eti#os os %sp %spec ec&' &'ic icos os..........................................................................9
'#' ' #'
(u)* (u)*&+ &+&c &cac ac& &n n De De La La IInn-e) e)*& *&.a .ac& c&n n.............................................................9
'/' ' /'
De0& De 0&1& 1&*a *ac& c&n n De La In-e In-e)* )*&. &.ac ac& &n n...........................................................14
2.*.1.
%spacial..........................................................................................14
2.*.2.
Temporal.........................................................................................14
L&1& L&1&*a *ac& c&on one) e) De La In-e In-e)* )*&. &.ac ac& &n n...........................................................14
'2' ' 2' (.
........................................................... ....................................... ................................. ..............14 14 Marco Teórico.......................................
(.1. (.1.
Ante Antece cee ent ntes es el el estu estuio io e in#e in#est sti$ i$ac ació ión: n:.................................................15
(.2.
+ases Teóricas.......................................................................................16
(.( (.(.
Marco arco Norma ormatti#o i#o , Le$ Le$al al.........................................................................21
(.-. (.-.
De'i De'ini nici ción ón De Trm Trmin inos os +!si +!sico cos. s................................................................21
-.
/ipó /ipóte tesi siss De La In#e In#est sti$ i$ac ació ión n ......................................................................22
-.1 -.1.
/ipót ipótes esis is $ene $enera ral: l:...................................................................................22
-.2. -.2.
/ipó /ipóte tesi siss espe espec& c&'i'ica cas: s:..............................................................................22
-.(.
0ariable.................................................................................................22
-.(. -.(.1. 1. *.
Opera Operaci cion onal ali iac acio ion n De De Las Las 0ariab riable less......................................................22
Meto Metool olo$ o$&a &a De La In#e In#est sti$ i$ac ació ión n..................................................................24
*.1 *.1.
Tipo e e in# in#es estti$ac i$ació ión n...............................................................................24
*.2. *.2.
Ni#e Ni#ell e e la in#e in#est sti$ i$ac ació ión n..........................................................................24
*.(. *.(.
Mto Mtoo o e la In#e In#est sti$ i$ac ació ión. n.......................................................................25
*.-. *.-.
Dise Diseo o e la In#e In#est sti$ i$ac ació ión. n........................................................................25
*.*. *.*.
Pobl Poblac ació ión n 3 Mue Muest stra ra De De La In# In#es estiti$a $aci ción ón...................................................25
*.*.1.
Población...........................................................................................25
*.*.2.
Muestra..............................................................................................26
*.4. *.4.
Tcnic Tcnicas as % Inst Instrum rument ento o De De Reco Recolec lecció ción n De De Dato Datoss ......................................26
1
2.1. 2.1.
Desc Descri ripci pción ón De La Real Reali ia a Probl Problem em!t !tic ica. a................................................3
2.2. 2.2.
"orm "ormul ulac ació ión n Del Pro Proble blema ma De De In#es In#estiti$a $aci ción ón..............................................8
2.2.1.
Problema Gen General..............................................................................8
2.2 2.2.2. .2.
Prob Proble lema mass %spe %spec& c&''icos icos........................................................................9 Ob)eti#os..............................................................................................9
2.(. 2.(.1.
Ob) Ob)eti#o Ge General................................................................................9
2.( 2.(.2. .2.
Ob) Ob)eti# eti#os os %sp %spec ec&' &'ic icos os..........................................................................9
'#' ' #'
(u)* (u)*&+ &+&c &cac ac& &n n De De La La IInn-e) e)*& *&.a .ac& c&n n.............................................................9
'/' ' /'
De0& De 0&1& 1&*a *ac& c&n n De La In-e In-e)* )*&. &.ac ac& &n n...........................................................14
2.*.1.
%spacial..........................................................................................14
2.*.2.
Temporal.........................................................................................14
L&1& L&1&*a *ac& c&on one) e) De La In-e In-e)* )*&. &.ac ac& &n n...........................................................14
'2' ' 2' (.
........................................................... ....................................... ................................. ..............14 14 Marco Teórico.......................................
(.1. (.1.
Ante Antece cee ent ntes es el el estu estuio io e in#e in#est sti$ i$ac ació ión: n:.................................................15
(.2.
+ases Teóricas.......................................................................................16
(.( (.(.
Marco arco Norma ormatti#o i#o , Le$ Le$al al.........................................................................21
(.-. (.-.
De'i De'ini nici ción ón De Trm Trmin inos os +!si +!sico cos. s................................................................21
-.
/ipó /ipóte tesi siss De La In#e In#est sti$ i$ac ació ión n ......................................................................22
-.1 -.1.
/ipót ipótes esis is $ene $enera ral: l:...................................................................................22
-.2. -.2.
/ipó /ipóte tesi siss espe espec& c&'i'ica cas: s:..............................................................................22
-.(.
0ariable.................................................................................................22
-.(. -.(.1. 1. *.
Opera Operaci cion onal ali iac acio ion n De De Las Las 0ariab riable less......................................................22
Meto Metool olo$ o$&a &a De La In#e In#est sti$ i$ac ació ión n..................................................................24
*.1 *.1.
Tipo e e in# in#es estti$ac i$ació ión n...............................................................................24
*.2. *.2.
Ni#e Ni#ell e e la in#e in#est sti$ i$ac ació ión n..........................................................................24
*.(. *.(.
Mto Mtoo o e la In#e In#est sti$ i$ac ació ión. n.......................................................................25
*.-. *.-.
Dise Diseo o e la In#e In#est sti$ i$ac ació ión. n........................................................................25
*.*. *.*.
Pobl Poblac ació ión n 3 Mue Muest stra ra De De La In# In#es estiti$a $aci ción ón...................................................25
*.*.1.
Población...........................................................................................25
*.*.2.
Muestra..............................................................................................26
*.4. *.4.
Tcnic Tcnicas as % Inst Instrum rument ento o De De Reco Recolec lecció ción n De De Dato Datoss ......................................26
1
*.4.1.
Tcnicas............................................................................................26
*.4.2.
Instrumentos.......................................................................................27
4.
Amini Aminist strac ración ión Del Pro5ec Pro5ecto to De In#est In#esti$a i$ació ción n ................................................28
4.1. 4.1.1.
Recursos...............................................................................................28 /umano.............................................................................................28
4.2.
Presupuesto...........................................................................................29
4.(. 4.(.
6ron 6rono$ o$ra rama ma e e Act Acti# i#i ia aes es.......................................................................29
2
1. Titulo: U)o De0 Concre*o Rec&c0a%o En La Con)*rucc&on De V&-&en%a) 3a)&ca) En E0 D&)*r&*o De Huancayo 4 !"# 2. Planteamiento Del Problema 2.1. Descripción De La Realia Problem!tica. La in$enier&a ci#il es la rama e la in$enier&a 5 ciencias 7ue se encar$a e la elaboración e estuios e pro5ecto 5 construcción obras e in'raestructuras8 obras 9ir!ulicas 5 e transporte. Por lo $eneral se encar$a e las obras pblicas 5 e $ran Ma$nitu. Aem!s e las tareas e construcción8 la In$enier&a 6i#il se eica al control 5 mantenimiento e las obras construias8 e esta 'orma8 puee pre#enir 7ue ocurran accientes con la in'raestructura o 7ue se susciten problemas 7ue eterioren el meio ambiente o e otro tipo eri#aos e las obras e in$enier&a8 por lo 7ue nuestra in#esti$acion se enmarca entro el campo e in$enier&a ci#il en el area e %structuras 5 6onstrucción 5 establecias lineas %#entos naturales 5 materiales para obras ci#iles. La matri epistmica es transiciplinaria8 por la inter#ención8 relación e interacción e las partes; $estión ambiental como un sistema 7ue permite articular los recursos para optimiar8 con la participación e la población8 cu5a 'inalia es apro#ec9ar los esec9os e construcciones.; aem!s el me)oramiento el esarrollo social8 económico 5 cultural8 pasa por la bs7uea necesaria e un e7uilibrio entre la cantia e seres 9umanos 5 los recursos8 as& como la protección el meio ambiente. %l empleo el concreto reciclao ata a tiempos posteriores a la se$una $uerra munial one los europeos en'rentan la problem!ticas e la $ran acumulación e escombros en sus ciuaes estruias8 moti#o por el cual se abocaron a recercar ic9os resiuos 5 utiliarlos como material e construcción !noles mu5 buenos resultaos. 3
%n esa poca los esec9os se utiliaron en la elaboración e concreto para la reconstrucción8 particularmente en Gran +retaa 5 Alemania8 e sus ciuaes estruias por la $uerra. M!s aelante8 cuano las 'orti'icaciones 'ueron emolias el material e esec9o obtenio 'ue en $ran parte apro#ec9ao en la construcción. %l estimao e materiales pro#eniente e ei'icaciones emolias en el Reino
e7ui#alente a *== ?$@persona@ao. La inustria e la construcción brit!nica es la principal eBtractora e materiales8 5 sólo en Lonres prouce anualmente m!s e 1- millones e ton e espericios. Mu5 poco e ellos se emplea en uso secunario8 5 la ma5or parte termina como relleno. Debio a las implicancias económicas 5 ambientales8 la inustria e la construcción eBperimenta una $ran presión para superar esta situación. 1 %l 6oncreto Reciclao en un material secunario e construcción pro#eniente el tratamiento el concreto 5 mortero e emolición 9asta lle#arlo a part&culas e tamao similar al e los a$re$aos. %l recicla)e e resiuos e la construcción8 9a sio e inters en $ranes pro5ectos relati#os a la re9abilitación 5 reconstrucción espus e esastres o $uerras8 pero tambin ebe serlo en lu$ares como el nuestro8 pues son muc9as las porciones e paisa)e 7ue se 9an io perieno ebio a la eBtracción e materias primas para la con'ección e materiales para la construcción8 como tambin los problemas e su #ertio8 7ue a'ectan no solo lo esttico8 sino la #ia til e los rellenos sanitarios 58 por consi$uiente8 las coniciones e 9abitabilia urbana. %s por esto la necesia e importancia e tener 7ue introucir en la construcción al$unos cambios 7ue a5uen a la conser#ación 5 al me)oramiento e nuestro entorno. 2 1 Mukesh Limbachiya. 15 April 2003 pág. 273. 2 M!"#$% &a'(ra. )cci(e'*e. 2011. +ág. 198.
4
Ce estima 7ue8 entre 1*= 5 14=8 ic9a conciencia se incr emento en a ni#el aumentano
la
contaminantes. contaminación
munial
con'orme la inustria
presencia e ciertas ramas A
pesar
e
atmos'rica
ello
5
5 e 5
'ue crecieno8
tecnolo$&as
mu5
las e#iencias e $eneración
e
esec9os8 en MBico se empearon a aplicar criterios ambientales para el esarrollo inustrial 9asta 1E=. %n MBico
se
$eneran
aproBimaamente 24 millones e tonelaas e basura anualmente. De este total solo s reprocesan 42=8=== tonelaas al mes8 aem!s caa persona prouce aproBimaamente F== $ramos e espericios por &a 5 las onas e alto poer a7uisiti#o son las 7ue $eneran mas basura.
Cua%ro N5 !" Cua%ro %e 1a*er&a0e) 6ue )e 7ro%ucen en 0a) ac*&-&%a%e) %e con)*rucc&n y %e1o0&c&n %e 0o) %&+eren*e) *&7o) %e o8ra'
Fuen*e: Te)&) Concre*o Rec&c0a%o Cru9 4 Ve0)6ue9 !!#'
Interpretacion:
5
/acieno una comparati#a con los pa&ses e la
Cua%ro N5 ! Cua%ro %e 1a*er&a0e) 6ue )e 7ro%ucen en 0a) ac*&-&%a%e) %e con)*rucc&n y %e1o0&c&n %e 0o) %&+eren*e) *&7o) %e o8ra' Fuen*e: Te)&) Concre*o Rec&c0a%o Cru9 4 Ve0)6ue9 !!#'
Interpretacion. 6omo puee eucirse el contenio e la tabla
anterior8
la
#iabilia e las ci'ras en ellos eBpresaas #aria ampliamente e un pa&s a otro8 lo cual re'le)a en buena meia los i'erentes ni#eles e atención 7ue los $obiernos 5 empresas pri#aas el sector prestan a este tema. La tecnolo$&a empleaa actualmente en nuestro pa&s para el esarrollo e pro5ectos 7ue conten$an elementos pre'abricaos es precaria8 5a 7ue se limita a su esarrollo a la e)ecución e nue#as inustriales m!s no en implementación e esta tecnolo$&a para la construcción e #i#ienas. Al esarrollar el an!lisis e las #i#ienas con
6
el uso el concreto reciclao o con elementos pre'abricaos in'lu5e tambin el $rao e sismicia 7ue tiene el territorio peruano8 por lo 7ue se realia un bre#e estuio sobre los atos s&smicos re$istraos en los ltimos aos8 as& como tambin el estuio e la Norma e %i'icación el Per. 6on este estuio 5 an!lisis se plantea esarrollar e implementar un sistema constructi#o para el uso e #i#iena 7ue respona tanto a las necesiaes económicas e e)ecución as& como a la rele#ancia e los atos s&smicos. %n el !mbito local istrito e /uanca5o la construcción e #i#ienas 5 e too tipo e ei'icación es e 'orma traicional con materiales 5 tcnicas usaos ese 9ace muc9os aos8 no se aplica otra tecnolo$&a e construcción. %n nuestra localia se esconoce o son casi nulos los conceptos e recicla)e e concreto8 sieno esto uno e los problemas para nuestro $obierno 5 sobre too para la inustria. %n la pro#incia e /uanca5o ese los aos F= se 9a re$istrao un crecimiento poblacional consierable por las mi$ración poblacional a causa el terrorismo8 la peria e tierras a$r&colas ba)o las capa e concreto8 as'alto son causantes e e$raación 5 contaminación #isualiao en el uso e los suelos para materia prima 'abricación e larillos 5 el boom inmobiliario en las !reas a$r&colas. Tratar la posibilia e usar materiales pro#enientes e esec9os sólios tales como los resiuos proucios en obras e emolición8 remoelación 5 construcción8 principalmente el concreto emolio8 el larillo triturao8 para emplearlos como a$re$aos el concreto 5 estabiliación e suelos 5a 7ue con esto se a5uara a me)orar el entorno ambiental 7ue nos roea 5 los suelos 7ue son usaos como botaeros e esmonte.
7
Los antecedentes en nuestro país son nulos en cuanto a reciclaje se refiere y más si hablamos de reciclaje de concreto, siendo esto uno de los principales problemas para nuestro gobierno y sobre todo para la industria. Nuestro país produce anualmente 20 millones de metros cúbicos de concreto, de los cuales no se recicla ni el 1 y los cuales se !ierten incontroladamente en los basureros.
%l escombro en nuestro pa&s son los resiuos menos cotiaos8 no son peli$rosos 5 la le$islación contra su #ertio iniscriminao no se toma en cuenta por 7ue no eBiste como tal. %n la actualia la alternati#a mas eBtenia para la eliminación e estos resiuos e construcción 5 emolición es el #ertio8 es importante tener en cuenta 7ue estos ocupan un $ran #olumen entro e los #erteeros lo cual reuce el tiempo e #ia til e los mismos8 $enerano a su #e un $ran problema ebio a la 'alta e lu$ares e eposito apropiaos 5 esto se con#ierte en un $ra#e problema 5a 7ue si no se $estionan correctamente pueen comportar impactos ambientales pro#ocano eterioro e los recursos naturales8 contaminación8 estrucción e 'lora 5 'auna etc. %l presente traba)o8 trata la posibilia e usar materiales pro#enientes e esec9os sólios8 tales como los resiuos proucios en obras e emolición8 remoelación 5 construcción8 principalmente concreto emolio8 para emplearlos como a$re$aos para el concreto. La 'inalia8 es arles un uso en el !rea e la construcción8 5a 7ue con esto se a5uar&a a me)orar el entorno ambiental 7ue nos roea. 2.2."ormulación Del Problema De In#esti$ación 2.2.1. Problema General 6ómo reutiliar el concreto reciclao para la 6onstrucción e #i#ienas +!sicas en el Distrito e /uanca5o H 2=1-
8
2.2.2.
Problemas %spec&'icos 6ómo el tipo e recicla)e in'lu5e en la 6onstrucción e
#i#ienas +!sicas el istrito e /uanca5o H 2=1- 6ómo la resistencia el concreto Reciclao in'lu5e en la construcción e #i#ienas +!sicas en el istrito e
/uanca5o , 2=1- 6ómo es la implementación e un sistema constructi#o para #i#ienas e concreto reciclao en el istrito e /uanca5oH2=1-
2.(. Ob)eti#os 2.(.1. Ob)eti#o General %Bplicar la reutiliación el concreto reciclao para la 6onstrucción e #i#ienas +!sicas el Distrito e /uanca5o , 2=1-.
•
2.(.2. Ob)eti#os %spec&'icos Determinar el tipo e recicla)e 5 su in'luencia en la 6onstrucción e #i#ienas +!sicas el istrito e /uanca5o H
•
2=1 Analiar la resistencia el concreto Reciclao 5 su in'luencia en la construcción e #i#ienas +!sicas en el
•
istrito e /uanca5o , 2=1-. Analiar la implementación e un sistema constructi#o para #i#ienas e concreto reciclao en el istrito e /uanca5oH 2=1-.
'#'(u)*&+&cac&n De La In-e)*&.ac&n %l resultao e la in#esti$ación tiene una aplicación pr!ctica8 5a 7ue mostrara resultaos 7ue a5uaran a resol#er el problema 5 aportara alternati#as8 en el empleo e nue#as tecnolo$&as en la construcción.
9
Nos 9emos ao
la tarea8 e in#esti$ar cual seria los pros
5
contras el reciclao e concreto8 pues consieramos un tema #alioso para nuestra nación8 5 con ello poer pre#enir la escase e rellenos sanitarios as& como la contaminación e mantos acu&'eros8 5 por
si
'uera
poco la sobre
eBplotación e los
recursos
naturales eBistentes en el istrito e /uanca5o. Debio a los cambiantes patrones e suministro8 emanas e materiales 5 a la creciente preocupación por conser#ar la calia el ambiente. %Bisten materiales e esec9o tales como el escombro 7ue se pueen emplear
como
a$re$aos
para
el
concreto.
Antes e lle#ar a cabo los pro5ectos irectamente relacionaos
con
el esarrollo e sustitutos e a$re$aos aceptables pro#enientes e esec9os sólios8 con al$una eBpectati#a e resultaos óptimos8 ebe obtenerse in'ormación b!sica e las propieaes el concreto8 tanto en estao 'resco >9omo$eneia 5 uni'ormia8 consistencia8 estabilia etc. como en estao enurecio. >Resistencia a la compresión8
permeabilia8 elasticia etc. por lo 7ue8 la tarea
aislaa mas importante es la e'inición e las cualiaes m&nimas el a$re$ao8 en relación con sus usos espec&'icos. %l a$re$ao e concreto reciclao $eneralmente tiene una ma5or absorción 5 una $ra#ea espec&'ica menor 7ue el a$re$ao con#encional. %sto resulta e la alta absorción el mortero poroso 5 e la pasta e cemento enurecio en el a$re$ao e concreto reciclao. Los #alores e absorción t&picamente #ar&an el (J al 1=J8 epenieno el concreto 7ue se recicla. %sta absorción se encuentra entre los #alores e a$re$aos naturales 5 li$eros. Los #alores aumentan a meia 7ue el tamao el a$re$ao $rueso isminu5e. La alta absorción el a$re$ao reciclao aumenta la emana e a$ua para 7ue se obten$a la misma traba)abilia 5
10
re#enimiento >asentamiento si comparao con un concreto con a$re$ao con#encional. %l a$re$ao reciclao seco absorbe a$ua urante 5 espus el meclao. Para e#itar esto8 el a$re$ao reciclao se ebe preH 9umeecer o las pilas se eben mantener 9meas. %l contenio e sul'atos e los a$re$aos e concreto reciclao se ebe eterminar para 7ue se e#ale la posibilia e la reacti#ia eletrea e los sul'atos. %l contenio e sul'atos se ebe eterminar one sea necesario. %l concreto nue#o proucio con a$re$ao e concreto reciclao $eneralmente tiene una buena traba)abilia. La carbonatación8 permeabilia 5 resistencia a con$elaciónHes9ielo se 9an mostrao similares o 9asta me)ores 7ue el concreto con a$re$ao con#encional. %l concreto proucio con a$re$ao $rueso reciclao 5 a$re$ao 'ino con#encional puee lo$rar una resistencia a compresión aecuaa. %l uso e a$re$ao 'ino reciclao puee resultar en una pe7uea isminución e la resistencia a compresión. Cin embar$o8 la contracción por secao 5 la 'luencia el concreto con el a$re$ao reciclao es 9asta 1==J ma5or 7ue el concreto con a$re$ao con#encional.
Gra+&co N5!" Co17arac&n De La A8)orc&n De A.ua De Tre) Ta1a;o) D&+eren*e) De Par*
11
Fuen*e: >er?@o++ y S&e8e0 !!" 7.' "#
Interpretación: %sto se ebe a la $ran cantia e pasta e cemento 5 mortero #ie)os8 especialmente en el a$re$ao 'ino. Por lo tanto8 #alores consierablemente menores e contracción por secao se pueen lo$rar con el uso e a$re$ao $rueso reciclao 5 arena. De la misma manera 7ue cual7uier 'uente nue#a e a$re$ao8 el a$re$ao e concreto reciclao se ebe ensa5ar con relación a urabilia8 $ranulometr&a 5 otras propieaes. %l concreto reciclao 7ue se usa como a$re$ao $rueso en el concreto nue#o posee al$n potencial e reacción !lcaliHs&lice si el concreto #ie)o contiene a$re$ao reacti#o. As& eterminar 7ue propieaes o caracter&sticas e los a$re$aos son importantes para preecir el comportamiento e la resistencia el concreto. "esistencia mecánica# Resistencia a la 'leBión: 448( ?$@m es el
Momento m!Bimo 7ue resiste8 5 12=8* ?$. %s la 6ar$a m!Bima e rotura. 12
"esultados del $oncreto reciclado : Primero tenemos los
resultaos e los ensa5os realiaos a los materiales reciclaos: /umea e los a$re$aos >naturales8 reciclaos 5 arena se miió si$uieno el proceimiento establecio en la norma ACTM 6 *448 se obtu#o: A$re$ao /umea >J Natural =.=- Reciclao (.(( Arena 4.( Absorción8 esta propiea se miió e acuero con la norma ACTM
6
12E
5
12F8
para
a$re$aos
$ruesos
5
'inos8
respecti#amente8 se obtu#o: A$re$ao Absorción >J Natural =.-2 Reciclao 2.42 Arena 4.=( La ensia relati#a e los a$re$aos se miió e acuero con las normas ACTM 6 12E 5 12F8 para a$re$aos $ruesos 5 'inos8 respecti#amente8 se obtu#o: %l tamao m!Bimo e las pieas irre$ulares >escamas el pl!stico triturao es e 1@2K 5 e ma5or cantia es la e (@FK. Para un contenio óptimo e 'ibra es e 1=== $@m( el estuio inica 7ue la resistencia al impacto aumenta8 lle$ano a incrementarse en un EFJ. De la in#esti$ación la resistencia a la tracción por comprensión iametral se obser#a un incremento e 12.FJ 5 14.2J. De la in#esti$ación la resistencia a la compresión se conclu5e 7ue no prouce e'ectos sobre la resistencia a la compresión. Ce$uno tenemos los resultaos e los ensa5os realiaos al concreto reciclao8 e manera comparati#a se 9a propuesto os muestras una con a$re$ao natural >6N 5 otra con a$re$ao reciclao >6R para comparar su comportamiento: Para obtener el re#enimiento e las meclas e concreto se utilió el proceimiento establecio en la norma ACTM 6 1-(. Mecla Re#enimiento >cm 6N .1E 6R F.4* Los pesos #olumtricos 'rescos obtenios e acuero con el proceimiento establecio en la norma ACTM 6 1(F. Mecla Peso #olumtrico 'resco >$@m( 6N 4E.41 6R 4-=.4E La resistencia a la compresión e las meclas e concreto se obtu#o si$uieno el proceimiento establecio en la norma ACTM 6 ( Resistencia a la
13
Relación Mecla compresión >?$@cm2 a@c E 1- 6N =.*4 1*F 1F2 6R =.4F 1-4 14-. (
'/'De0&1&*ac&n De La In-e)*&.ac&n 2.*.1. %spacial %l traba)o e in#esti$ación circuna en el istrito /uanca5o HPro#incia e /uanca5o8 por estar al alcance 5 poer obtener ma5ores atos 5a 7ue #isitaremos con 'recuencia 5 asi obtener me)ores resultaos para nuestro estuio e in#esti$ación. 2.*.2.
Temporal %l traba)o e in#esti$ación est! comprenio en el ao 2=1-8 para obser#ar las coniciones actuales en 7ue se encuentran los escombros prouctos e las emoliciones 5 remoelaciones e ei'icaciones en ic9o lu$ar.
'2'L&1&*ac&one) De La In-e)*&.ac&n Pocas 'uentes biblio$r!'icas sobre el tema en nuestro entorno8 pero no es un obst!culo para no 9acer el estuio 5a 7ue se cuenta con atos Internacionales con las 7ue se puee traba)ar. (. Marco Teórico De'inio el planteamiento el problema 5 eterminao los ob)eti#os 7ue precisan los 'ines e la presente in#esti$ación8 es necesario establecer los aspectos teóricos 7ue sustentan el estuio en cuestión. 6onsierano lo antes eBpuesto en este cap&tulo se muestran las bases e al$unas teor&as relati#as e concreto reciclao8 en construcciones8 as& como tambin se 9ace re'erencia a otros traba)os e in#esti$ación realiaos sobre el tema propuesto en este traba)o. 3 Rosana Ga$$ino8 2==(8 0ia Pere5ra8 2==4 5 Canra Mne8 2=11 Resultaos e los Muros o cerramientos con materiales reciclaos p!$. (*-
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(.1.Anteceentes el estuio e in#esti$ación: %l nmero e in#esti$aciones relacionaas con concreto reciclao es re$ular. La misma ser! presentaa a continuación en el $rupo e in#esti$aciones 7ue sir#en e anteceentes a la presente in#esti$ación. Los +ac9illeres In$. 6i#il or$e Arturo 6ru Garc&a 5 Ramón 0el!s7ue 3!e8 en el ao 2==-8 sustentan el Tema Concreto Reciclado B, en la
e In$enier&a 5 Ar7uitectura8 enmarcao el tema espec&'ico el concreto reciclao su uso 5 su anteceente. %n esta poca los esec9os se utiliaron en la elaboración e concreto para la reconstrucción particularmente en Gran +retaa 5 Alemania e sus ciuaes estruias por la $uerra8 cuano las 'orti'icaciones 'ueron emolias el material e esec9o obtenio 'ue en $ran parte apro#ec9ao en la construcción. %n1-48 $lu9$e in#esti$o en Rusia el uso e esec9os e concreto como a$re$ao encontrano e ic9os a$re$aos ten&an un peso espec&'ico menor 7ue el el a$re$ao natural 5 7ue le concreto elaborao con ic9o a$re$ao e concreto emolio ten&a una ba)a resistencia a la compresión. La Ar7uitecta; ac?leli . Palma Ale)anro8 Custento su tesis e octorao en In$enier&a 6i#il8 el ao 2=128 el tema e % Diseño De Viviendas De Emergencia Económicas Y Ecológicas Usando Materiales Reciclados” a la 'aculta e
0illareal. Cu in#esti$ación sustenta 7ue. %l estao tiene 7ue estar preparao para poer ar una respuesta inmeiata a las necesiaes e #i#ienas8 entre ellas es la otación r!pia e #i#ienas e ba)o costo. Para ar respuesta inmeiata a este tipo e necesia 9abitacional 5 otro tipo como e esastres naturales el estao pro#ee #i#ienas en
15
base a tecnolo$&as e maera8 mamposter&a e larillo o blo7ues e concreto8 placas premoelaas e concreto entre otros. %sta in#esti$ación propone una alternati#a tecnoló$ica para el iseo 5 la proucción e #i#iena e emer$encia8 m!s económica 5 m!s ecoló$ica 7ue otros sistemas constructi#os traicionales. Estudio Experimental Del Empleo De Materiales De Desecho De Procesos Mineros En plicaciones Pr!cticas Con Productos Cementicios 8 Tesis para optar el T&tulo e In$. 6i#il8 7ue presenta el
bac9iller:
contemplan
ensa5os
a
los
materiales in#olucraos
>a$re$aos8 cemento8 rela#es8 ensa5os al concreto en estao 'resco 5 ensa5os al concreto en estao enurecio. Cieno los principales 5 m!s importantes los ensa5os e resistencia a la compresión >ACTM 6( 6(M8 tracción por compresión iametral >ACTM 6-4 6-4M 5 abrasión >ACTM 6-- 6--M. (.2.+ases Teóricas %l recicla)e presenta $ranes atracti#os 'rente a la utiliación e materias primas naturales. La $ran #enta)a es 7ue soluciona a un mismo tiempo la eliminación e unos materiales e es9ec9o 5 7ue8 meiante el apro#ec9amiento e stos resiuos para Obtener una nue#a materia
16
prima8
por
lo
tanto
se
reucen
la
cantia
e
recursos
naturales primarios a eBtraer.
una
'uente
complementaria
como
materiales
e
construcción8 a5uano su recicla)e aem!s a la protección el meio ambiente. La palabra concreto #iene el lat&n concretusK 7ue si$ni'ica c ompuesto. 6onsiste en una mecla e a$re$aos ptreos $rauaos unios
con una pasta
e
cemento
5 a$ua.
Los
a$re$aos $eneralmente se clasi'ican en os tipos: 'inos 5 $ruesos. Los a$re$aos 'inos son las arenas 7ue pueen ser naturales o prouctos e trituración cu5as part&culas tienen menos e e pul$aa
e tamao;
los a$re$aos $ruesos
son los 7ue
tienen m!s e e pul$aa. La pasta se compone e cemento8 a$ua
5
a
#eces
aire
incluio.
Generalmente esta
pasta
constitu5e el 2* al -=J el #olumen total el concreto. La resistencia mec!nica el concreto se ebe a las reacciones e 9iratación el
cemento.
se cristalian
Los
componentes
pro$resi#amente
'ormar un $el o pasta el cual uninolos para
el cemento
proucir un
mec!nica como la re$ios por la relación
para roea los a$re$aos
con$lomerao. La
resistencia
permeabilia el concreto est!n a$ua@cemento
>a@c8
as&
mientras
m!s
alta es la resistencia es menos permeable. -
4 "ep,si*, (e carb,'a*, (e calci, am,r-,.
17
Para la proucción8 pueen emplearse las t&picas c9ancaoras primarias 5 secunarias para la obtención el a$re$ao reciclao con calia su'iciente se$n las normas. Antes 5 con posterioria al c9ancao8 es necesario remo#er los materiales eBtraos para conse$uir un proucto limpio. 6aracter&sticas: Respecto al a$re$ao natural8 el reciclao tiene una ensia entre - a FJ m!s ba)a8 5 una ma5or capacia e absorción e a$ua >2 a 4 #eces. Lo cual ebe tomarse en cuenta para la preparación 5 'acilia e traba)o el concreto8 e incluso en sus propieaes como concreto enurecio. "ueron probaas i'erentes meclas para estuiar la in'luencia el a$re$ao e concreto reciclao8 con resistencias #ariano entre 1= a -* N@mm. Las meclas inclu5en proporciones #ariaas e a$re$ao natural8 9asta el 1==J el a$re$ao e concreto reciclao8 pero se mantu#o la otación e a$ua 5 cemento. *
Ma*er&a0e) Reu*&0&9a80e): 6onstituios 'unamentalmente por pieas e acero estructural elementos e maeras e calia 5@o recuperaos en buen estao pieas e '!bricas larillo8 blo7ue8 mamposter&a8 te)as8 cer!mica8 piarra 5 tierras e eBca#ación. %n ciertos casos la mecla e resiuos e emolición no seleccionaos pero libres e impureas puee ser irectamente utiliaa como material e relleno subHbase e carreteras o pa#imento en #&as temporales e transito e #erteeros. Ce1en*o Por*0an% co1ún: Malla e alambre te)io en 'orma romboial. Mortero comn e albailer&a >una parte e cemento por tres partes e arena $ruesa8 en proporción e #olmenes para el re#o7ue super'icial e los paneles e tabi7uer&a. %n el caso e los em!s componentes 7ue utilian materiales con#encionales son a7uirios a pro#eeores si$uieno las especi'icaciones propuestas en el iseo8 lo 5 Reutilización del concreto. Adición de cenizas volátiles 2006. Pág. 127.
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cual nos permite abaratar los costos e proucción e los móulos e #i#iena e emer$encia. &'todo (e )laboraci*n (e )lementos $on &ateriales "eciclados. Los mtoos e elaboración e las nue#as
tecnolo$&as con materiales reciclaos se 9an tomao en base a in#esti$aciones 5 proceimientos estuiaas 5 probaas8 incluso en al$unos casos re$lamentaas. "abricación el piso e concreto reciclao8
meiante
el
proceimiento
planteao
en
base
a
in#esti$aciones recopilaas. 4
E0a8orac&n %e 0o) a.re.a%o) rec&c0a%o): Recolección 5 limpiea e los esec9os e concreto: primero se procee a recolectar muestras e los esec9os e concreto para proceer a reucirlos e tamao >trituración. Los cu!les ser!n utiliaos como a$re$ao $rueso reciclao8 los cuales son procesaos en plantas e tratamiento e resiuos sólios. Triturao primario: se tritura los esec9os el sector construcción cumplieno con la Norma ACTM (( con lo re'erente a la $ranulometr&a e los a$re$aos. Celección e Impureas Li$eras: lue$o el triturao se proceió a separar los espericios o impureas li$eras presentes en la muestra8 eliminano papeles8 cartones8 maera pl!sticos8 7ue por&an contaminar la muestra. Ce realian el an!lisis $ranulometr&a a los a$re$aos reciclaos8 para tamao m!Bimo e mm >(@FK 5 m&nimo e - mm. E0a8orac&n %e0 concre*o rec&c0a%o: Ce realian estuios e coe'iciente e 'orma8 9umea8 absorción8 ensia relati#a 5 peso #olumtrico compactao. Para poer realiar un aecuao iseo e mecla. Para la elaboración e las meclas e concreto se utilió el proceimiento a partir el mtoo el A6I 211.1-. Ce procee a la elaboración el concreto reciclao8 meclano los materiales naturales 5 reciclaos en la proporción eterminaa en base a las caracter&sticas e 6 0ia Pere5ra8 2==48 pa$.
EFCanra Mne8 2=11 pa$. 12(
19
los a$re$aos8 en moles para la elaboración e los pisos el móulo e #i#iena e emer$encia. "abricación e los paneles e mamposter&a con materiales reciclaos. E A las -F 9oras. Los paneles puee ser le#antaa 5 lle#aa para su curao8 sumer$ia en a$ua o bien mo)aa 5 en#uelta con una l!mina pl!stica. A los 2F &as e 9aber sio elaboraa se la puee utiliar en obra.
inmeiata
a
los
necesitaos
brin!noles
#i#ienas
económicas e inters social8 es por ello 7ue se propone el iseo e un móulo e #i#iena e inters social e armao r!pio 5 sencillo8 one los componentes e los móulos se elaboran en talleres en 'orma inustrial8 con lo 7ue se abaratan los costos e proucción 5 construcción. %l esarrollo e la propuesta se plantea e la si$uiente manera: D&)e;o %e0 1%u0o %e -&-&en%a %e &n*er) )oc&a0, el iseo contempla los re7uerimientos 'uncionales 5 espaciales8 contemplano los espacios m&nimos re7uerios por una 'amilia promeio8 tenieno en cuenta la normati#a peruana RN% 5 las recomenaciones e la Or$aniación Munial e la Calu , OMC. Ce propone los si$uientes ambientes: Los Pisos8 se propone el uso el concreto reciclao para la elaboración. Meiante el uso e los esec9os el sector construcción como a$re$ao $rueso reciclao se elabora el concreto reciclao para los pisos e los móulos en base al iseo propuesto8 en base a la metoolo$&a
7 Rosana Ga$$ino8 2==( sobre nue#as tecnolo$&as constructi#as
20
planteaa por las ACTM 5 la norma %.=4= 6oncreto armao e la RN6 >2==4. F (.(.Marco Normati#o , Le$al 1. Re$lamento Nacional e construcción. 2. Re$lamento nacional e ei'icaciones. (. Normas Tcnicas. -. AH1=. De coniciones Generales e iseo 0i#ienas. *. Norma %.=2= 6ar$as. 4. Norma %.=(= Diseo sismo resistente. E. Norma %.=*= Cuelos 5 cimentaciones. F. Norma %.=4= 6oncreto armao. (.-.De'inición De Trminos +!sicos. La cuanti'icación el #olumen e proucción 5 composición e los
R6D toa#&a se
en'renta al problema e la 'alta e atos o
esta&sticas #iables en muc9os pa&ses8 lo 7ue 9a obli$ao 9asta el momento >sal#o en casos contaos a mane)ar estimaciones e'ectuaas a tra#s e c!lculos inirectos o basaas en muestras e limitaa representati#ia. Por otra parte8 eBisten i#ersos 'actores 7ue in'lu5en claramente en el #olumen 5 composición e los R6D $eneraos en un eterminao momento 5 !mbito $eo$r!'ico. %ntre ellos cabe estacar los si$uientes: %l 6oncreto Reciclao en un material secunario e construcción pro#eniente el tratamiento el concreto 5 mortero e emolición 9asta lle#arlo a part&culas e tamao similar al e los a$re$aos. Al$unos cambios 7ue a5uen a la conser#ación 5 al me)oramiento e nuestro entorno. 8 6oncreto armao e la RN6 >2==4 pa$. E= 9 i'gs*,' /'iersi*y% /'i*e( i'g(,m. Construction and Demolition
21
La cuestión 7ue nos ocupa entonces es el acercamiento e la comunia a la propuesta tcnica el concreto reciclao con escombros8 para lo cual es importante entener los 'lu)os8 su ciclo8 la manera e insertarse en la in!mica el 9!bitat urbano. 1= -. /ipótesis De La In#esti$ación -.1./ipótesis $eneral: Realiar un estuio el comportamiento el concreto reciclao como propieaes o caracter&sticas e los a$re$aos 7ue son importantes para preecir el comportamiento e la resistencia el concreto para utiliar en la 6onstrucción e 0i#ienas +!sicas en el istrito e /uanca5o H 2=1-
•
-.2./ipótesis espec&'icas: %l tipo e recicla)e consistir! en la recolección 5 limpiea
el
concreto en la 6onstrucción e #i#ienas +!sicas el istrito e •
/uanca5o H 2=1La resistencia el concreto Reciclao in'lu5en 'a#orablemente en la construcción e #i#ienas +!sicas en el istrito e /uanca5o ,
•
2=1-. %l sistema constructi#o para #i#ienas e concreto reciclao en el istrito e /uanca5oH2=1-. %s es'a#orable.
-.(.0ariable -.(.1. Operacionaliacion De Las 0ariables
10 i'gs*,' /'iersi*y. "ay r,up )pe' "ay. 15 April 2003.
22
Var&a80e
De+&n&c&n Conce7*ua0
D&1en)&one)
,'cre*,
esis*e'cia
V1:
U)o %e0 Concre*o Rec&c0a%o
El Concreto Reciclado en un material secundario de construcción proveniente del tratamiento del concreto y mortero de ,rmig' demolición hasta llevarlo a partículas de tamaño similar al de los agregados.
In%&ca%ore) Los componentes el concreto eben ser 9omo$neos para 7ue la traba)abilia se e en un 1==J. La resistencia suele )u$arse meiante ensa5o e probetas el concreto 7ue #iene e la meclaora. %n este caso el 9ormi$ón reciclao8 $eneralmente tiene una ma5or absorción >el (J al 1=J 5 ba)a $ra#ea especi'ica en relación al a$re$ao con#encional. %sta alta absorción 9ace necesario el aair m!s a$ua para alcanar la misma traba)abilia 5 re#enimiento 7ue con el a$re$ao con#encional %n la consistencia
23
se mane)a el ,'sis*e'cia mtoo e compactación a emplearse en la colocación el concreto
V2:
Construcción de viviendas Básicas
La ocurrencia e mi$raciones masi#as8 e crecimiento Cocial poblacional escontrolao 5 esastres naturales necesita pol&ticas e atención inmeiata a los necesitaos brin!noles #i#ienas económicas e %conómico
Población a'ectaa por! apro#ec9ar la nue#a tecnolo$&a.
Ce por! aminorar los costos a comparación e los concretos comunes.
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inters social8 es por ello 7ue se propone el iseo e un móulo e #i#iena e inters social e armao r!pio 5 sencillo.8 one los componentes e los móulos se elaboran en talleres en 'orma inustrial8 con lo 7ue se abaratan los costos e proucción 5 construcción *. Metoolo$&a De La In#esti$ación *.1.Tipo e in#esti$ación Por el tipo e in#esti$ación8 el presente estuio rene las coniciones metooló$icas e una investigación "ecnológica##8 en raón8 7ue se utiliaron conocimientos e las ciencias tecnoló$icas8 a 'in e aplicarlas en el proceso e la aplicación 5 e#aluación el comportamiento 5 resistencia el concreto. *.2.Ni#el e la in#esti$ación De acuero a la naturalea el estuio e la in#esti$ación8 rene por su ni#el las caracter&sticas e un estuio Descriptivo , explicativo $ aplicativo #% . 3a 7ue escribir! los componentes el concreto reciclao
para poer eBplicar caa uno e sus caracter&sticas 5 as& poer aplicarlos en casos pr!cticos.
11 &a'che y eyes 12 "ea iaspla*a% aime &abi', Mu:,% Le(esma ;2008<Me*,(,l,g=a (e la >'es*igaci' ie'*=?ca +g. 19 er'a'(e% @er'a'(e Bap*is*a 2010
25
*.(.Mtoo e la In#esti$ación. %l mtoo 7ue se utiliara en la in#esti$ación es el &enerales o teóricos nal'tico( concreción deductiva)#* %stos mtoos pueen
aplicarse en toas o casi toas las ciencias8 e all& la enominación e como mtoos $enerales en el caso el concreto reciclao as& mismo son una acumulación e atos 'unaos8 )usti'icaos 5 ar$umentaos para la in#esti$ación. *.-.Diseo e la In#esti$ación. %l iseo e la In#esti$ación es Multi#ariaos por contener 2 #ariables e in#esti$ación8 con el mtoo escripti#o eBperimental8 en cuanto al en'o7ue teórico Metooló$ico In#esti$ación Acción 7ue ser#ir! como instrumento e irección para la in#esti$ación. Pautas ba)o los cuales se #a a realiar el eBperimento el tema en estuio. *.*.Población 3 Muestra De La In#esti$ación *.*.1. Población La población se enomina al muno ieal8 teórico cu5as caracter&sticas se 7uieren conocer 5 estuiar. Las poblaciones suelen ser mu5 eBtensas 5 es imposible obser#ar a caa componente8 para el estuio se toma la población e /uanca5o 7ue es el total e la población aproBimaa e 114 === 9abitantes8 se$n l. IN%I e las cuales se tomó en cuenta a la población e palian para el estuio. *.*.2. Muestra %n la presente in#esti$ación se toma como muestra al sector e Palian con 11E( #i#ienas8 e la misma manera se consieró la M.6. con (= #i#ienas. 13 Li', Cuispe% ua' ;2004<Me*,(,l,g=a (e la i'es*igaci' cie'*=?ca% +g. 29.
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*.4.Tcnicas % Instrumento De Recolección De Datos *.4.1. Tcnicas Las tcnicas e recolección e atos ser!n e: %nsa5os e Resistencia %ncuestas H cuestionarios. Obser#ación 5 meición tomano en cuenta los criterios e con'iabilia 5 #alie el mismo. Ce tiene en cuenta e an!lisis ocumental one se consiera las 'ic9as biblio$r!'icas e resumen e p!rra'o 7ue nos ser#ir!n para estructurar el marco teórico re'erencial 5 conceptual e la presente in#esti$ación. a %nsa5os e caracteriación e materiales. ensa5os se encuentran normaos se$n:
Dic9os
Granulometr&a ACTM 61(4 @ NTP -==.=12 Aul e Metileno ACTM 6F(E 6loruros solubles NTP -==.=-2 Inalterabilia por meio e Cul'ato e Ma$nesio ACTM 6FF @ NTP -==.=14. %7ui#alente e arena ACTM D2-1 @ NTP ((.1-4 /umea ACTM 6*44 @ NTP ((.1F* Impureas or$!nicas ACTM 6-= @ NTP -==.=1( Malla 2== ACTM 611E @ NTP -==.=1F Part&culas Li$eras ACTM 612( @ NTP -==.=2( Peso %spec&'ico 5 Absorción ACTM 612E H 612F @ NTP -==.=21 H -==.=22 Peso
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b %nsa5os en concreto 'resco. %stos ensa5os se encuentran normaos se$n: Clump ACTM 61-( 6ontenio e Aire ACTM 62(1 Temperatura ACTM 61=4Peso
6!maras 'oto$r!'icas tiles e %scritorio.
otros. Done se consierara lo si$uiente: Diseo e uniaes e #i#ienas b!sicas con los espacios 7ue
cubran
las
necesiaes
9abita.6riterios e #alie
e
la
población
e
5 con'iabilia e los
instrumentos 4. Aministración Del Pro5ecto De In#esti$ación 14 Be(,ya M,'*,ya arl,s Maurici, +ag. 234
28
P0an De Acc&one) Nu1ero
Ac*&-&%a%e)
1
Or$aniación e la in#esti$ación.
2
Mecanismo 5 estrate$ias e in#esti$ación.
(
"inanciación e la in#esti$ación
-
Acti#iaes e la in#esti$ación
*
Proucción tecnoló$ica
4
Impacto e la in#esti$ación
To*a0
4.1.Recursos 4.1.1. /umano La realiación e las acti#iaes pro$ramaas implica costos8 los cuales re7uiere un establecimiento e estrate$ias para la consecución e una o #arias 'uentes e 'inanciación. %l presupuesto consta e precios irectos e inirectos. In#esti$aor8 6oin#esti$aor8 Labotorista8 Di$itaores.
29
4.2.Presupuesto.
4.(.6rono$rama e Acti#iaes. %l crono$rama orena en el tiempo las acti#iaes rele#antes para el esarrollo e la in#esti$ación.
30
Crono.ra1a %e ac*&-&%a%e) !"#
31
3&80&o.ra+
e
escombros:
una
oportunia para me)orar la in'raestructura e las comuniaes mar$inaas. II 6on'erencia Internacional , 1F28 P$. 24E. 4. Muo8 6. Co1o e0a8orar y a)e)orar una &n-e)*&.ac&n %e
Te)&). MBico: Printice , /all /ispanoamericana8 C.A. >1F E. M. en 6. Roberto /ern!ne Campieri F. %scuela Cuperior e 6omercio 5 Aministración . Instituto Politcnico Nacional 1=.6on$reso suamericano e In$enier&a sanitaria 5 ambiental H
a' P.&na) e8: 1. 9ttp:@QQQ.terra.com 2. QQQ.ARINA.com. (. QQQ.%L6OM%R6IO.com .
32