UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ANÁLISIS COMPARATIVODE LAS PROPIEDADES FISICOS Y MECANICAS DEL ADOBE CON ADICIONAMIENTO DE BROZA DE TRIGO Y PLASTICO (PET) PARA ZONAS RURALES. PROYECTO DE TESIS PARA OBTENER EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL LINEA DE INVESTIGACION: MATERIALES Y CONSTRUCCION AUTOR (S): MARQUINA SALVATIERRA, WILMER. MANTILLA CUEVA, DAKTNER. ASESOR: VEGA BENITES, GORGE ANTONIO. TRUJILLO – PERÚ 2019 ÍNDICE GENERALIDADES ................................................................................................................. 1 I. 1. Título:.................................................................................................................................... 1 2. Equipo Investigador: ........................................................................................................ 1 2.1. Autor (es) ...................................................................................................................... 1 2.2. Asesor ........................................................................................................................... 1 3. Tipo de Investigación ....................................................................................................... 2 4. Línea de Investigación ..................................................................................................... 2 5. Unidad académica ............................................................................................................. 2 6. Institución y localidad donde se desarrollará el proyecto ..................................... 2 7. Duración del proyecto ...................................................................................................... 2 7.1. Fecha de inicio: 1 de abril de 2019 ........................................................................... 2 7.2. Fecha de término: 1 de agosto de 2019 .................................................................. 2 8. Horas semanales dedicadas al proyecto .................................................................... 2 9. Cronograma de trabajo .................................................................................................... 3 Recursos.......................................................................................................................... 3 10. 10.1. Recursos humanos ................................................................................................. 3 10.2. Bienes........................................................................................................................ 3 10.3. Servicios .................................................................................................................... 4 11. Presupuesto.................................................................................................................... 4 12. Financiamiento............................................................................................................... 4 PLAN DE INVESTIGACIÓN .................................................................................................. 5 II. 1. 2. 3. Problema.............................................................................................................................. 5 1.1. Realidad Problemática ............................................................................................. 5 1.2. Enunciado del problema ......................................................................................... 5 1.3. Justificación ............................................................................................................... 6 Objetivos.............................................................................................................................. 6 2.1. Objetivo general......................................................................................................... 6 2.2. Objetivos específicos ............................................................................................... 6 ANTECEDENTES ............................................................................................................... 7 NACIONALES: ........................................................................................................................ 7 INTERNACIONALES: ............................................................................................................ 7 4. MARCO TEÓRICO ................................................... Ошибка! Закладка не определена. 5. MARCO CONCEPTUAL .................................................................................................... 8 6. HIPÓTESIS .......................................................................................................................... 9 7. VARIABLES. OPERACIONALIZACION DE VARIABLES .......................................... 9 Variable independiente ........................................................................................................ 9 Variable dependiente............................................................................................................ 9 Operacionalización de variables ..................................................................................... 10 MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................................................... 10 8. 8.1. Material ....................................................................................................................... 10 8.2. Métodos ..................................................................................................................... 10 9. 10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 12 ANEXOS ......................................................................................................................... 13 I. GENERALIDADES 1. Título: “ANÁLISIS COMPARATIVODE LAS PROPIEDADES FISICOS Y MECANICAS DEL ADOBE CON ADICIONAMIENTO DE BROZA DE TRIGO Y PLASTICO (PET) PARA ZONAS RURALES”. 2. Equipo Investigador: 2.1. Autor (es) APELLIDOS Y NOMBRES : Marquina Salvatierra Wilmer GRADO ACADÉMICO : Bachiller en Ingeniería Civil DIRECCIÓN : distrito de Florencia de mora – Trujillo Alfonso Ugarte N° 2112 EMAIL : [email protected] CELULAR : 971392976 APELLIDOS Y NOMBRES : Mantilla Cueva Daktner GRADO ACADÉMICO : Bachiller en Ingeniería Civil DIRECCIÓN : Av. 28 de Julio #35 EMAIL : [email protected] CELULAR : 932918898 APELLIDOS Y NOMBRES : Vega Benites Jorge Antonio GRADO ACADÉMICO : Ingeniero Civil TÍTULO PROFESIONAL : Ingeniero Civil DIRECCIÓN LABORAL : Campus UPAO Trujillo – La 2.2. Asesor Libertad EMAIL : [email protected] CELULAR : 948663289 1 3. Tipo de Investigación 3.1. De acuerdo a la orientación o finalidad Investigación Exploratoria 3.2. De acuerdo a la técnica de contrastación Investigación Experimental 4. Línea de Investigación Construcción y Materiales 5. Unidad académica Escuela Profesional de Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería Universidad Privada Antenor Orrego 6. Institución y localidad donde se desarrollará el proyecto Universidad Privada Antenor Orrego Trujillo – La Libertad – Perú 7. Duración del proyecto 7.1. Fecha de inicio: 19 de abril del 2019 7.2. Fecha de término: diciembre del 2019 8. Horas semanales dedicadas al proyecto 08 horas semanales 2 9. Cronograma de trabajo. MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 sem sem sem sem sem sem sem sem sem sem sem sem sem sem sem sem 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ACTIVIDADES TITULO DEL PROYECTO ELABORACION DEL PROYCTO ANALISIS DEL PROBLEMA BUSQUEDA DE INFORMACION ELABORACION DE MUESTRAS RESULTADOS CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES PRESENTACION DE RESULTADOS 10. Recursos 10.1. Recursos humanos a) Asesor y tesistas 10.2. Bienes a) Material Bibliográfico Norma técnica peruana Tesis Artículos de investigación b) Material de Oficina Papel bond A4 Folder manila Engrapador Grapas Lapiceros Borrador Lápices 3 Lapiceros c) Material de Cómputo 10.3. Laptop Memoria USB Servicios a) Servicio de asesoría b) Servicio de traslado local y nacional c) Servicio de impresiones d) Servicio de espiralado 11. Presupuesto MATERIALES 2 LAPICEROS PAPEL BOND 10 FOLDER MANILA 10 ALQUILER DE LAPTOP USB 16GB PERFORADOR ENGANPADOR GRAPAS SEVICIO DE IMPRECIONES SEVICIO DE ESPIRALADOS PRECIO UNITARIO SUBTOTAL 0.50 4.00 0.50 S/1.00 S/4.00 S/5.00 50.00 45.00 4.00 4.00 3.50 20.00 10.00 TOTAL 12. Financiamiento Recursos propios 4 S/500.00 S/45.00 S/4.00 S/4.00 S/3.50 S/20.00 S/10.00 S/586.50 II. PLAN DE INVESTIGACIÓN 1. Problema 1.1. Realidad Problemática La tierra es el material para construir más accesible al hombre, al principio apilaba piedra natural, luego las unía con mortero de barro para construir viviendas y le colocaba un techo de madera rolliza, cubierta con una gruesa capa de broza de trigo. Donde no había piedra, el hombre descubrió que podía reemplazar la piedra por la tierra húmeda, moldeada a ano y secada al sol. Así invento el adobe y después hizo el molde. El uso del adobe como material de construcción ha sido desde la antigüedad ampliamente difundido alrededor del mundo. Es la fácil disponibilidad de los elementos en el medio (agua y tierra) lo que ha convertido al adobe en uno de los materiales más utilizados en la construcción. (igarashi,2019) En el año 2013 según el INEI en el Perú existían 7 millones 828 mil 571 viviendas particulares, de este total son 3 millones 688 mil 452 (47.1%) viviendas en la que predomina en sus paredes exteriores el adobe o tapia; quincha; piedra con barro; madera; estera u otro material. Además, Cajamarca y La libertad tienen la mayor parte de viviendas con adobe o tapia y quincha. 1.2. Enunciado del problema “¿los adobes reforzados con fibras de plástico (PET) tendrán mejores propiedades físico mecánicas en comparación de los adobes tradicionales?” 5 1.3. Justificación En la actualidad sigue siendo muy frecuente la construcción de viviendas con adobe, mayormente en las zonas rurales debido al bajo costo y accesibilidad del material, Estas viviendas suelen tener poca estabilidad y resistencia, lo que las hace vulnerables a los movimientos sísmicos. Como ocurrió en Pisco y Chincha en el año 2007, en el que se registró un alto índice de herido y perdidas personales. Estos hechos nos dejan la enseñanza de que debemos prevenir y estar preparados. Por lo que una manera de actuar en la prevención y en disminuir la vulnerabilidad de las viviendas de adobe es la búsqueda de alternativas que mejoren las características, las propiedades del adobe, contribuyendo de alguna manera con el bienestar y la seguridad de las personas que residen en viviendas construidas de adobe. En la búsqueda de alternativa que mejores las propiedades físico-mecánicas del adobe tradicional, de resistencia a compresión, flexión y durabilidad se ha realizado la presente investigación proponiendo el uso de la broza de trigo o ichu, materiales de fácil acceso en zonas rurales y con lo que se espera mejorar el comportamiento del adobe ante solicitaciones de esfuerzos y condiciones climáticas adversas. 2. Objetivos 2.1. Objetivo general Analizar y comparar las propiedades físico mecánicas de adobes reforzados con fibras de plástico (PET) en comparación a los adobes tradicionales. 2.2. Objetivos específicos Analizar e determinar las características de los materiales del adobe tradicional y fibra de plástico (PET). Evaluar y analizar las propiedades mecánicas de adobes reforzados con fibra de plásticos (PET). 6 Evaluar y analizar las propiedades físico mecánicas de los adobes tradicionales 3. MARCO TEÓRICO 4. ANTECEDENTES NACIONALES: (Estrada & Luna, 1979) En su tesis “Estudio de la paja Ichu en las propiedades del adobe en Cajamarca”, tuvieron como objetivo analizar las propiedades mecánicas del adobe, para lo cual elaboraron especímenes con diferentes porcentajes y longitudes de paja Ichu, llegando a las siguientes conclusiones: los especímenes que alcanzaron mayor resistencia a la compresión fueron los que se le agregaron 2% de paja Ichu en peso y con longitud de fibra de 7 cm. Por otro lado, los especímenes que alcanzaron una mejor resistencia a los esfuerzos de flexión fueron a los que se les adicionó 2.5% de paja Ichu y con una longitud de fibra de 5 cm INTERNACIONALES: (Flórez & López, 2010), con su investigación “Propuesta de reforzamiento de muros de adobe modificado con confinamiento de madera rolliza”, crearon aportes en el sistema constructivo con adobe ayudando a la reglamentación e implementación en el país de Colombia, mejorando las propiedades del adobe como elemento, adicionando materias para aumentar sus características, logrando finalmente determinar una cantidad y una longitud óptimas de fibra vegetal (fibra de fique) para realizar los ensayos de las probetas de adobe con fibra. Es así que determinaron trabajar con longitudes de 1cm, 1.5cm y 2cm y con porcentajes de 0.25%, 0.50% y 0.75 % del peso total de cada bloque de adobe. Llegando a la conclusión de que los adobes modificados 7 con fique demuestran un mejor comportamiento frente a esfuerzos y deformaciones comparado con otras mezclas (emulsión asfáltica y cal) y con un adobe sin modificar. Los resultados obtenidos fueron: resistencia promedio de 26,000 kg y un esfuerzo a la compresión promedio de 45.1 kg/cm2 lo cual demuestra un aumento aproximado de 24.5% en la resistencia a la compresión que presenta una unidad de adobe sin modificar. 5. MARCO CONCEPTUAL 5.1. ADOBE: Se define el adobe como un bloque macizo de tierra sin cocer, el cual puede contener paja u otro material que mejore su estabilidad frente a agentes externos. (Norma E-080, 2006) ▪ Requisitos generales para la unidad o bloque de adobe: El adobe debe ser macizo y solo se permite que tenga perforaciones perpendiculares a su cara de asiento, cara mayor, que no representen más de 12% del área bruta de esta cara. El adobe deberá estar libre de materias extrañas, grietas, rajaduras u otros defectos que puedan degradar su resistencia o durabilidad. (Norma E-080, 2006) ▪ Formas y dimensiones: Los adobes podrán ser de planta cuadrada o rectangular y en el caso de encuentros con ángulos diferentes de 90°, de formas especiales. Sus dimensiones deberán ajustarse a las siguientes proporciones: a) Para adobes rectangulares el largo sea aproximadamente el doble del ancho. b) La relación entre el largo y la altura debe ser del orden de 4 a 1. c) En lo posible la altura debe ser mayor a 8 cm. (Norma E-080, 2006) 5.2. BROZA DE TRIGO O ICHU: La broza de trigo o ichu es un pasto que crece en altitudes comprendidas entre los 3,300 a 4,500 msnm, son plantas de climas fríos, de allí que abunda en las jalcas de nuestra serranía. Es un material fibroso de forma bastante fina, que se puede emplear para la fabricación de adobes con el fin de 8 absorber las tensiones provocadas por la contracción de la mezcla sueloagua como consecuencia del secado. El elevado porcentaje de lignina hace que esta planta sea resistente a la descomposición producida por microorganismos (Jimenez & Llanos, 1985) 5.3. SUELO PARA ADOBE: La gradación del suelo para la fabricación de adobes debe aproximarse a los siguientes porcentajes: Arcilla 10-20%; limo 15-25% y arena 55-70%, no debiéndose utilizar suelos orgánicos. Estos rangos pueden variar cuando se fabriquen adobes estabilizados. (Norma E-080, 2006) 6. HIPÓTESIS Las propiedades físico -mecánicas de adobe cambian convenientemente al adicionarle fibra de plástico (PET), aumentando su resistencia a la compresión, flexión y absorción en comparación a los resultados obtenidos en los adobes tradicionales con broza de trigo. 7. VARIABLES. OPERACIONALIZACION DE VARIABLES Variable independiente Adición de broza de trigo. Adición de fibra de plástico (PET). Variable dependiente Propiedades físico mecánicas del adobe. 9 Operacionalización de variables VARIABLES TIPO Adición de fibra de plástico (PET). independiente Adición de broza de trigo. DIMENSION INDICADOR UNIDAD INSTRUMENTO granulometria suelo grueso suelo fino pulgada pulgada tamises, horno y balanza copa de casagrande, horno y balanza limites de atterberg clasificacion de suelos resistencia mecanica Propiedades físico mecánicas del adobe. dependiente limite liquido limite plastico indice plsticidad SUCS AASHTO % - ensayo resistencia comprecion Kg/cm2 ensayo resistencia flexion Kg/cm2 ensayo de porcentaje de absorsion Kg/cm3 resistencia fisica norma tecnica prensa hudraulica prensa hudraulica horno electrico y balanza 8. MATERIALES Y MÉTODOS 8.1. Material 8.1.1. Población Todos los adobes elaborados como muestra. 8.1.2. Muestra Se usará 10 adobes de cada tipo. 8.2. Métodos 8.2.1. Técnicas e instrumentos de recolección de datos Las recolecciones de datos se realizarán mediante ensayos en la Universidad Privada Antenor Orrego - Ensayos a realizar en la máquina de compresión Cámaras fotográficas y videos. 8.2.2. Procesamiento y análisis de datos 10 Luego de la obtención de datos de cada prototipo emplearemos métodos estadísticos para determinar la resistencia a la compresión de los prototipos, que nos indicara que tanto es la variación respecto a lo estipulado en la norma técnica peruana y así poder determinar cuál es su variabilidad en cuanto a resistencia para pilas y muretes. _Primero debemos medir las dimensiones tanto de muretes como de pilas. _Se calcula el área de la cara de las pilas y para el cálculo de la resistencia a la compresión se usará la siguiente fórmula: 𝑃 f’m= t * (𝐴) (kg/cm2) Donde: P: Carga máxima de rotura leída de máquina de compresión (kg) A: Área bruta (cm2) t: Coeficiente de esbeltez, calculado de la relación entre la altura y la menor dimensión lateral. _Se calculará una resistencia promedio de todos los ensayos de compresión de las pilas. _Se calculará la desviación estándar con la siguiente fórmula: 2 ∑(𝑋 − 𝑋𝑝𝑟𝑜𝑚) 𝜎 = √ 𝑖 𝑛−1 _La resistencia a la compresion de las pilas de ladrillos se calculará restando el promedio de los ensayos de compresion y la desviación estándar. f’mc= f’mp – 𝜎 _Para el ensayo de compresión diagonal se usará la siguiente formula: 𝑃 V’m=0.707 * (𝐴𝑏) kg/cm2 11 Donde: P: Carga máxima leída en máquina de compresión (kg) Ab: Área bruta del murete (cm2) 𝑙+ℎ Ab = t * ( 2 ) 9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Quispe Taracaya, COMPORTAMIENTO Jose FISICO Luis (2018), MECANICO “EVALUACION DE LA DEL UNIDAD DE ALBAÑILERIA DE ADOBE CON ADICION DE BOTELLAS DE PLASTICO PICADO EN LA CIUDAD DEL CUSCO” , UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO Sitio web: http://repositorio.unsaac.edu.pe/bitstream/handle/UNSAAC/4300/253T2019 0379_TC.pdf?sequence=1&isAllowed=y Norma Tecnica E.080 “DISEÑO Y CONSTRUCCION CON TIERRA REFORZADA” Sitio web: http://www3.vivienda.gob.pe/dgprvu/docs/TITULO_III_EDIFICACIONES/III.2%20ESTRUCT URAS/E.080%20ADOBE.pdf MANTILLA CALDERON JHON CRISTIAN (2018) “VARIACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICO MECÁNICAS DEL ADOBE AL INCORPORAR VIRUTA Y CAUCHO” , UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Sitio web : http://repositorio.unc.edu.pe/bitstream/handle/UNC/1996/TESISVARIACION%20DE%20LAS%20PROPIEDADES%20FISICO%20MECANI CAS%20DEL%20ADOBE%20AL%20INCORPORAR%20VIRUTA%20Y%2 0CAUCHO-.pdf?sequence=1&isAllowed=y 12 10. ANEXOS 13