UNIVERSIDAD ALAS PERUANASFACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

PLAN DE TESIS

“ELABORACION DE CONCRETO CON

AGREGADO RECICLADO”

Curso:

SEMINARIO DE TESIS

Profesor:

ING. ARTURO ALAYZA VALENZUELA

Presentado por:

ESCOBAR RONDINEL LUIS MIGUEL

LIMA – PERÚ

2014

Plan de Tesis

I. TÍTULO“ELABORACION DE CONCRETO CON AGREGADO RECICLADO”

II. NOMBRE DEL GRADUANDOEscobar Rondinel Luis Miguel

III. LUGAR DONDE SE DESARROLLARÁ LA TESISLas investigaciones se concentrarán principal y geográficamente en el Departamento de Lima.

IV. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTOIV.1 DESCRIPCIÓN DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA La industria de la construcción por su propia naturaleza genera residuos sólidos provenientes de la demolición de estructuras existentes y de construcciones nuevas. Estos residuos usualmente son transportados desde el lugar de origen hacia áreas destinadas para el acopio, generando campos de desmonte y constituyendo una forma de contaminación ambiental. No obstante lo mencionado, la depredación de los recursos naturales(agregado fino agregado grueso) es cada vez más frecuente y notorio, por consiguiente se podría reemplazar una parte de esta demanda con agregados provenientes del reciclaje, por lo tanto se estaría dando un uso más eficiente a los recursos.

4.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAEl presente estudio tiene por finalidad de plantear una investigación para la utilización de agregados reciclados provenientes de residuos de Construcción y Demolición.

4.3. FORMULACION DEL PROBLEMA

4.3.1 PROBLEMA PRINCIPAL¿La utilización de agregado grueso reciclado influye a la resistencia a la compresión?

4.3.2 PROBLEMA ESPECÍFICO 1¿En cuánto influye la dosificación del agregado grueso reciclado en la durabilidad del concreto?

4.3.3 PROBLEMA ESPECÍFICO 2¿Cuál es la variación de la resistencia del concreto reciclado en relación a un concreto tradicional?

4.4. DELIMITACIÓN4.4.1 DELIMITACIÓN ESPACIAL

El presente trabajo es fundamentalmente una investigación, cuya delimitación espacial estará concentrada principal y geográficamente en toda la provincia de Lima.

4.4.2 DELIMITACIÓN TEMPORAL El período que abarca esta investigación es desde el año 2014 hasta el año 2015.

4.4.3 DELIMITACIÓN SOCIAL En la medida que la dimensión social involucra el cuidado del Medio Ambiente. La tendencia actual en el mundo es utilizar nuevas fuentes de materias alternativas para la fabricación de elementos constructivos. Necesidad de crear conciencia sobre el ecosistema, permitiendo que el reciclaje de escombro sea posible. Estos materiales provenientes de la demolición de estructuras, pueden ser fuente generadora de agregados reciclados, siempre y cuando sus características técnicas permitan su inclusión en los procesos constructivos.

4.5 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

4.5.1 OBJETIVO GENERALConocer la influencia del agregado grueso reciclado en la resistencia del concreto, a través de ensayos de laboratorio con la finalidad de mejorar su resistencia.

4.5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOSOBJETIVO ESPECÍFICO 14.5.2.1Determinar parámetros para una adecuada dosificación, con la

finalidad de aumentar la durabilidad del concreto reciclado.OBJETIVO ESPECÍFICO 24.5.2.2 Comparar la resistencia del concreto reciclado en relación a

un concreto tradicional con el fin de utilización de agregados reciclados para la fabricación del concreto.

4.6 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓNConveniencia: la tendencia actual en el mundo es utilizar nuevas fuentes de materias alternativas para la fabricación de elementos constructivos.

Relevancia Social: necesidad de crear conciencia sobre el ecosistema, permitiendo que el reciclaje de escombros sea posible. Estos materiales provenientes de la demolición de estructuras..Importancia: Dado que la industria de la construcción está en aumento y genera una gran cantidad de desechos que contamina el medio ambiente.

Viabilidad de la Investigación: Es factible realizar esta investigación en tiempo prudencial. Se cuenta con los recursos financieros, humanos y materiales que determinan los alcances de esta investigación

4.7 FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS

4.7.1 HIPÓTESIS GENERALSi utilización de agregado grueso reciclado afectan entonces, influye desfavorablemente a la resistencia a la compresión

4.7.2 HIPÓTESIS ESPECFÍCA 1Si la dosificación del agregado grueso reciclado afecta entonces, perjudicaran directamente a la durabilidad del concreto.

4.7.3 HIPÓTESIS ESPECÍFICA 2Si la resistencia del concreto reciclado no contempla mucha variación entonces, puede utilizado como concreto tradicional.

4.8 IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE VARIABLES

4.8.2 OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES PROBLEMA ESPECÍFICO GENERAL

4.8.2.1 VARIABLE INDEPENDIENTEAgregado grueso reciclado.CONCEPTO Es el agregado reciclado es simplemente de escombros de estructuras demolidas que se trituro para producir agregado grueso. INDICADORES

Granulometría Contenido de sales solubles Densidad

ESCALA Y MEDICION Ensayos para determinar la granulometría de los

agregados Contenido de sales en los agregados La densidad del agregado

4.8.2.2 VARIABLE DEPENDIENTEResistencia a la Compresión.CONCEPTOEsfuerzo máximo que presenta un material a la compresión sin romperse.INDICADOR

F’c del concreto. Humedad Absorción

ESCALA Y MEDICION Ensayo de laboratorio Contenido de humedad y absorción del agregado

PROBLEMA ESPECÍFICO 14.8.2.3 VARIABLE INDEPENDIENTE

Dosificación del agregado grueso reciclado.CONCEPTO Implica establecer las proporciones apropiadas de los del agregado grueso recicladoINDICADORES

Granulometría Contenido de sales Densidad Módulo de finura Humedad Absorción

ESCALA Y MEDICION Ensayo de granulometría Ensayo de granulometría Determinación del módulo de finura Contenido de humedad y absorción del agregado

4.8.2.4 VARIABLE DEPENDIENTEDurabilidad del concretoCONCEPTO Habilidad para resistir la acción del intemperismo, el ataque químico, abrasión, y cualquier otro proceso o condición de servicio de las estructuras, que produzcan deterioro del concreto.INDICADOR

Tiempo de Curado Contenido de sales Módulo de elasticidad Temperatura Relación a/c

ESCALA Y MEDICION Tiempo en que durara el curado del concreto Contenido de sales en los agregados Calculo del módulo de elasticidad dependiendo su F’c Temperatura del concreto a la hora de su fabricación Calcular la relación de agua y cemento.

PROBLEMA ESPECÍFICO 2

4.8.2.5 VARIABLE INDEPENDIENTEConcreto reciclado.

CONCEPTO El concreto reciclado se define como el concreto fabricado con áridos gruesos reciclados y agregados procedentes de la trituración de residuos de concretoINDICADORES

Granulometría Contenido de sales Densidad Módulo de finura Humedad Absorción

ESCALA Y MEDICION Ensayo de granulometría Ensayo de granulometría Determinación del módulo de finura Contenido de humedad y absorción del agregado

4.8.2.6 VARIABLE DEPENDIENTEConcreto tradicional.CONCEPTOConcreto es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos.INDICADOR

Granulometría Contenido de sales Densidad Módulo de finura Humedad Absorción

ESCALA Y MEDICION Ensayo de granulometría Ensayo de granulometría Determinación del módulo de finura Contenido de humedad y absorción del agregado

4.8.3 CUADRO FINAL DE LAS VARIABLES

VARIABLES INDICADORES MEDICIÓN

VIAgregado grueso

reciclado

GranulometríaContenido de salesDensidad

Ensayos para determinar la granulometría del agregado

Ensayo de contenido de sales Calculo de la densidad del

agregado

VDResistencia a la

compresión

F’c del concretoHumedad del agregado Absorción de agregado

Ensayos de laboratorio Contenido de humedad y

absorción del agregado.

VARIABLES INDICADORES MEDICIÓN

VIDosificación del agregado grueso

reciclado

GranulometríaContenido de salesDensidad Módulo de finura

Ensayos de laboratorio Determinación de módulo de

finura. Determinación de densidad del

agregado

VDDurabilidad del

concreto

Tiempo de curadoContenido de salesTemperatura Relación a/c.

Tiempo y método de curado del concreto

Contenido de sales en los agregados

Temperatura de elaboración y colocación del concreto

Relación del agua y cemento del diseño del concreto

VARIABLES INDICADORES MEDICIÓN

VI Concreto reciclado

GranulometríaContenido de salesDensidad Módulo de finura

Ensayos de laboratorio Determinación de módulo de

finura. Determinación de densidad del

agregado

VD Concreto tradicional

GranulometríaContenido de salesDensidad Módulo de finura

Ensayos de laboratorio Determinación de módulo de

finura. Determinación de densidad del

agregado

V MARCO TEÓRICO5.1 ANTECENDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

La industria de la construcción genera desechos sólidos que alcanzan volúmenes significativos, algunas de las principales fuentes generadoras de estos son: concreto hidráulico, ladrillos, bloques de mampostería, acero, hierro, madera, vidrio, plástico, aluminio, cobre, etc., cuyo impacto sobre el medio ambiente radica principalmente en el depósito de estos, que generalmente en nuestro país se hacen terrenos privados y a cielo abierto, debido a que no existe una normatividad que regule es problema, como consecuencia se obtiene el daño del paisaje así como la generación de lixiviados, los cuales pueden ser transportados por los mantos freáticos permeables o superficialmente hasta los vasos de captación de agua más cercanos contaminando el vital líquido existente en estos, el impacto en el aspecto económico también es considerable ya que diversos estudios alrededor del mundo han demostrado que estos desechos generan un 40% de los totales producidos por el hombre

En la exploración de los materiales en consulta para la información relacionada por el problema planteado y evaluar la calidad de información a consultar:

TESIS: ESTUDIO DEL CONCRETO RECICLADO DE MEDIANA A BAJA RESISTENCIA, UTILIZANDO CEMENTO PORLANTAD TIPO I (CESAR PAULINO PONCE PORTOCARRERO 2014, UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA LIMA-PERU)

TESIS: CARACTERISTICAS MECANICAS DEL CONCRETOS RECICLADOS FABRICADOS CON DESECHOS SOLIDOS DE CONSTRUCCION (CARLOS GRACIA LANDA 2008, UNIVERSIDAD DE VERACRUZANA XALAPA –MEXICO)

TESIS: CONCRETO RECICLADO (JORGE ARUTO CRUZ GARCIA- RAMON VELAZQUEZ YANEZ 2004, INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL MEXICO DF)

5.2 BASE TEORICA

Las plantas premezcladoras de concreto generan un porcentaje importante de desperdicio (estimado en un 10%) del concreto producido. Esto representa una pérdida de las materias primas que componen el concreto, principalmente del agregado natural, ya que este insumo es un recurso natural no renovable. Además, este desperdicio también implica la necesidad de un sitio para su disposición final, lo que a su vez, representa un problema debido a la escasez de áreas disponibles para ello. Por lo tanto, resulta imperativo dar una solución al problema. En este trabajo se propone el reciclaje del concreto premezclado para fabricar agregados gruesos como una posible solución. Para mostrar la factibilidad de la propuesta, en esta investigación se evaluaron las propiedades mecánicas de concretos elaborados con agregados gruesos producto del reciclaje de especímenes de concreto premezclado, y se compararon, ante igualdad de condiciones de fabricación, con las propiedades de concretos naturales (hechos con agregados naturales). Las propiedades mecánicas comparadas fueron el módulo de elasticidad y las resistencias a la compresión, tensión y flexión, todas obtenidas mediante pruebas de laboratorio. Los resultados experimentales obtenidos mostraron que los agregados, producto del reciclaje de concreto premezclado, producen concretos reciclados que pueden utilizarse como concretos clase dos, de acuerdo con el Reglamento de Construcción del Distrito Federal (RCDF, 2003). Estos resultados muestran la factibilidad del reciclaje de concreto como una solución al problema, reutilizando el concreto premezclado y el obtenido de la demolición de estructuras existentes.

 

Agregados

En este trabajo, los agregados gruesos naturales utilizados fueron calizas, y a éstos se les llama como tal (agregados naturales). Por otra parte, a los agregados gruesos producto de la trituración de concreto premezclado, se les llama agregados reciclados. Estos agregados son también de caliza, ya que se tuvo especial cuidado de que el concreto premezclado utilizado para fabricarlos, estuviera compuesto solamente de caliza natural. Respecto del agregado fino, sólo se utilizó arena andesítica natural.

Para los dos tipos de agregados gruesos, naturales y reciclados, se consideró un tamaño máximo de agregado (TMA) de 19 mm (3/4''). De acuerdo con este TMA, se utilizó un intervalo granulométrico correspondiente a un material bien graduado, según la norma ASTM C 33.

Fabricación

La granulometría original de los agregados naturales estaba fuera de los límites establecidos en la norma ASTM C 33 para el TMA considerado, por lo que fue necesario triturar el material para recomponer sus tamaños y cumplir así con la norma. Esta recomposición de tamaños se hizo considerando una proporción del 35% de partículas que pasan la malla de 9.5 mm (3/8'') y 65% que pasan la malla de 19 mm (3/4''). Esta proporción permitió cumplir con lo establecido en la norma ASTM C 33.

El proceso de recomposición granulométrica aplicado a los agregados naturales se muestra en la figura 1.

 

El equipo de trituración utilizado fue la trituradora eléctrica de muelas del laboratorio de materiales del Instituto de Ingeniería, UNAM (IIUNAM), la cual acepta un TMA de 75 mm (3''). Para el cribado del material, se utilizó la criba eléctrica del laboratorio de mecánica de rocas del IIUNAM. Este equipo cuenta con las mallas de 19 mm (3/4''), la de 9.5 mm (3/8''), y la de 4.76 mm (#4). La criba entrega por separado cuatro tipos de materiales: retenido 19 mm (R19), pasa la 19

mm (P19), pasa la 9.5 mm (P9.5) y el que pasa la malla de 4.76 mm (P4.76).

Los tamaños utilizados para la recomposición granulométrica fueron el P19 y el P9.5.

Respecto de los agregados reciclados, éstos se fabricaron de acuerdo al mismo procedimiento de trituración y cribado utilizado en los agregados naturales (Figura 1), con la diferencia de que la materia prima fue concreto premezclado. En este caso se realizó una trituración primaria manual y posteriormente se siguió con el proceso de fabricación mostrado en la figura 1.

 

Propiedades físicas

Las propiedades físicas estudiadas para los agregados gruesos fueron la granulometría, coeficiente de forma, humedad, absorción, densidad relativa y peso volumétrico compactado. Los resultados se presentan en conjunto para los agregados naturales y reciclados con fines de comparación.

Las propiedades físicas estudiadas para el agregado fino fueron la granulometría, módulo de finura, humedad, absorción, densidad relativa y peso volumétrico compactado.

 

VI METODOLOGÍA6.1 TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACIÓN

6.1.1 TIPO DE INVESTIGACIÓNEl presente trabajo, es una investigación Aplicativa, que requiere de un análisis en base a teorías y desde este punto aplicar en una realidad de manejo de metodologías para la elaboración de concreto con agregado grueso reciclado.

6.1.2 NIVELEl nivel de la investigación es EXPLORATORIO Y DESCRIPTIVO.

Se trata de conocer la factibilidad del agregado grueso reciclado

para la elaboración de l concreto.

Cada uno de estos niveles de investigación será aplicado de

manera sistemática de acuerdo a los grados de información que

se obtengan en el proceso de la investigación.

6.2 MÉTODO Y DISEÑO

6.2.1 MÉTODOLos métodos aplicados en el presente trabajo de investigación son exploratorios y explicativos.

6.2.2 DISEÑOEl diseño que utilizaremos en la investigación será por objetivos, conforme al siguiente esquema:

Objetivo General

Objetivos Específicos Hipótesis General

OE 1 HE 1

OE 2 HE 2

6.3 UNIVERSO, POBLACIÓN Y MUESTRANuestro universo es la Provincia de Lima, Departamento de Lima.La muestra será obtenida a partir de un tipo de muestreo probabilística de carácter aleatorio simple.

TAMAÑO DE MUESTRA Tamaño de muestra para población finita

VII CRONOGRAMA

ACTIVIDADESCALENDARIO

1er mes

2do mes

3er mes

4to mes

5to mes

6to mes

7mo mes

Selección de antecedentes Documentarios y recopilación

de información básica.X X

Identificación del Problema y Formulación de los Objetivos

X X X

Antecedentes Bibliográficos: doctrinales, históricos y de

legislación comparadaX X X

Diseño, Hipótesis X X XElaboración de las Técnicas

de Recolección de Información

X

Aplicación y Ejecución X XPlan de Análisis e

Interpretación de los Datos

X X

Desarrollo del Informe X XPresentación X

VIII- PRESUPUESTO8.1 REMUNERACION DEL PERSONAL (S/.)

Apoyo especializado 2,000.00 Apoyo Administrativo 850.00 Imprevistos 1,000.00

SUB TOTAL (1) 2,850.00

8.2 BIENES (S/.) Material Bibliográfico 1500.00 Material de Escritorio 200.00 Material de Impresión 1200.00 Otros 200.00

SUB TOTAL (2) 3,100.00

8.3 SERVICIOS (S/.) Impresión y procesamiento 1000.00 Servicios de Internet y comunicaciones 200.00 Movilidad 1500.00 Ensayos 2000.00 Otros 500.00

SUB TOTAL (3) 5,200.00

TOTAL GENERAL S/. 11,150.00**Este monto presupuestado, se financiará con fuentes propias.