bloque con material de demoliciÓn

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Épsilon Delta de las Ciencias 1 Vol. 11, núm. 1, 2021 Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico de Tehuacán TALLER DE INVESTIGACION I BLOQUE CON MATERIAL DE DEMOLICIÓN PROFESOR: ING. JOSE ENRIQUE SALINAS CARRILLO INTEGRANTES: Erika Santos Breton Nohemí Hernández Esteban Irving Jahidid Zarate Anglada José Pedro Romero Medrano Angela Ramos Altamirano Periodo: Septiembre 2020 – Enero 2021

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Page 1: BLOQUE CON MATERIAL DE DEMOLICIÓN

Épsilon Delta de las Ciencias

1 Vol. 11, núm. 1, 2021

Tecnológico Nacional de México

Instituto Tecnológico de

Tehuacán

TALLER DE INVESTIGACION I

BLOQUE CON MATERIAL DE DEMOLICIÓN

PROFESOR: ING. JOSE ENRIQUE SALINAS

CARRILLO

INTEGRANTES:

Erika Santos Breton

Nohemí Hernández Esteban

Irving Jahidid Zarate Anglada

José Pedro Romero Medrano

Angela Ramos Altamirano

Periodo: Septiembre 2020 – Enero 2021

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Épsilon Delta de las Ciencias

2 Vol. 11, núm. 1, 2021

INDICE

Objetivo general .............................................................................................. 3

Objetivo Particular .......................................................................................... 3

Metas ............................................................................................................................... 3

Justificación .................................................................................................... 3

Introducción .................................................................................................... 4

Antecedentes .................................................................................................. 4

Lista de materiales generales por utilizar ......................................................... 4

Materiales específicos ..................................................................................... 5

Propiedades de los materiales específicos ....................................................... 5

Concepto comercial ......................................................................................... 9

Logo del concepto comercial............................................................................ 9

Diseños a elaborar ........................................................................................... 9

Procesos a llevar a cabo ................................................................................... 9

Plan de actividades ........................................................................................ 11

Vinculación ................................................................................................... 11

Lugar donde se va a desarrollar el proyecto. .................................................. 12

Referencias ................................................................................................... 18

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Objetivo general

Recabar información para así determinar el proceso para la elaboración de un block a partir de los desechos de la demolición.

Objetivo Particular

Documentar la metodología para la fabricación de bloques a

partir de desechos de demolición de una construcción (escombro).

Determinar la proporción de material de cemento y desechos de demolición.

Identificar los tamaños de los agregados. Determinar la resistencia del block Establecer el costo unitario por block Verificar el cumplimiento de las normas mexicanas de

construcción.

Metas

La documentación de la fabricación de block a partir de los desechos de demolición.

Las proporciones teóricas de los materiales a usar. 5 blocks con diferentes proporciones. El protocolo de este proyecto. Dos asesores del proyecto. Un estudio de cumplimiento de normas: NTC 33, NTC 5784

Justificación

Este proyecto se realizará con la finalidad de poder utilizar los residuos de desecho que resulta en la mayoría de remodelaciones y construcciones. Se espera la recuperación de un porcentaje de la cantidad total de los residuos de construcción generados, para con ello disminuir considerablemente las cantidades de los residuos de construcción que actualmente se les confina en lugares inadecuados que contaminan el medio ambiente.

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Introducción

La ejecución de diferentes tipos de obras de construcción, trae como consecuencia la utilización de recursos naturales y artificiales, los que afectan negativamente el ecosistema de nuestro planeta, por lo que surge la necesidad de preservarlo para las futuras generaciones, debiendo desde hoy, buscar y mantener un equilibrio de convivencia mutua entre los seres humanos y el medio ambiente que nos rodea; para ello es necesario tomar como ejemplo los acontecimientos y experiencias surgidas en los países desarrollados, quienes en muchos casos están luchando en post de no sobrepasar la línea de “equilibrio” que podría de cierta forma, afectar el medio ambiente que los rodea, creando severas consecuencias que perjudicarían la salud y seguridad de su población. En este documento podremos ver paso a paso la creación y desarrollo del mismo ya que podemos decir que puede ser eficaz esta creación de bloque para futuras construcciones y economizar este producto para la sociedad, sin importar los costos que podemos ver ante la sociedad oh que afecten a los salarios básicos.

Antecedentes

La generación de los residuos de la construcción y demolición se ha

dado desde el principio de los tiempos, así es conocido que, en las antiguas culturas comenzaron la ejecución de obras de ingeniería, algunas de las cuales han perdurado en el tiempo, tal como:

El Coliseo Romano, Machu Picchu, Las Pirámides Aztecas, las Pirámides de Egipto, la Muralla China, entre otras. Las que son las más conocidas a nivel mundial y en las que sin duda alguna se generaron grandes volúmenes de residuos de la construcción.

Lista de materiales generales por utilizar

Cemento Aceite Material (escombro) Laboratorio Bascula con capacidad 1 kg y sensibilidad 0.1 g. Mallas o tamices del no. 3/8, 4, 40, 200. Brocha Charolas Cucharon Muestra de agregados representativa por ensayar. Maceta

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Varilla punta de bala Probeta 1000 ml Molde para bloque

Materiales específicos

Cemento Aceite Material triturado (escombro) Agua

Propiedades de los materiales específicos

Cemento

Las propiedades más relevantes del cemento son: la finura, la fluidez o consistencia normal, la densidad, la resistencia a la comprensión, la expansión, los tiempos de fraguado y el fraguado rápido.

Finura Es una de las propiedades más importantes del cemento, ya que ella

determina en gran medida la velocidad de hidratación, el desarrollo del calor de hidratación, la retracción y la adquisición de resistencia del cemento. Un cemento con grano fino se hidrata con mucha más facilidad. Este parámetro se determina mediante un método indirecto con el aparato de Blaine, que consiste en medir el tiempo necesario para atravesar una cantidad de aire en una muestra de densidad conocida. Se denomina superficie específica y se expresa en cm2/gr. La norma técnica colombiana que rige este ensayo es la NTC 33. La cámara de permeabilidad se conecta al manómetro, verificando que haya una conexión hermética. El aire contenido en el brazo del manómetro que tiene las marcas se elimina lentamente hasta que el líquido alcance la marca más alta, luego se cierra la válvula herméticamente.

Consistencia normal (Fluidez) Es la característica que indica el grado de fluidez con que se puede

manejar la pasta de cemento, este parámetro se determina con la aguja de Vicat. Los cementos tienen unos requerimientos de agua diferentes, dependiendo si son o no adicionados; generalmente los cementos adicionados requieren de más agua. Existe una fluidez para la cual debe agregarse cierta cantidad de agua, y es lo que se denomina consistencia normal.

Este ensayo lo debemos realizar siguiendo los lineamientos de la Norma Técnica Colombiana NTC 5784: Se limpia y se seca cuidadosamente la superficie de la mesa de flujo y se coloca el molde de flujo en el centro. Se coloca en el molde una capa de mortero de aproximadamente 25 mm de espesor y se apisona 20 veces con el apisonador. La presión del apisonador debe ser la suficiente para asegurar un llenado uniforme del molde. Se llena

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entonces el molde con mortero y se apisona tal como se especificó para la primera capa. Se retira el mortero sobrante para obtener una superficie plana, por medio del deslizamiento de la regla de enrase o pasando el borde recto de un palustre (sostenido de cerca y perpendicularmente al molde) con un movimiento de sierra a lo largo del borde superior del mismo. Se limpia y se seca la plataforma teniendo especial cuidado de retirar el agua del borde del molde. Se levanta el molde del mortero un minuto después de completar la operación de mezclado. Inmediatamente después se deja caer la mesa 25 veces durante 15s, a menos que otra condición sea especificada.

Densidad Se determina por la relación entre la masa de una cantidad dada y el

volumen absoluto de esa masa. En los cementos normales este valor está muy cerca de 3,15 g/cm3, en los adicionados este valor está cerca de 2,90 g/cm3, dependiendo de la cantidad de adiciones utilizadas.

Tiempos de Fraguado Para realizar este ensayo nos guiamos por las directrices de la NTC

118; se usa para describir la rigidez de la pasta de cemento, es decir, determinar el cambio de estado fresco a estado endurecido. El fraguado inicial se define como el tiempo que transcurre desde el momento que la pasta de cemento recibe el agua y va perdiendo fluidez hasta que no tiene toda su viscosidad y se eleva su temperatura. El fraguado final es definido como el tiempo transcurrido hasta que la pasta de cemento deja de ser deformable por cargas relativamente pequeñas, llegando a su temperatura máxima donde la pasta se vuelve dura. En este momento empieza el proceso de endurecimiento y adquisición de resistencia mecánica. Con estos parámetros sabemos qué tiempo tenemos disponible para mezclar, transportar, colocar, vibrar, afinar y curar el concreto en obra.

Expansión en autoclave Este ensayo se realiza para garantizar que el cemento no va a

presentar expansión por algunos compuestos como el óxido de magnesio (MgO), el trióxido de azufre (SO3) o la cal libre (CaO). Consiste en medir el cambio de longitud en barras de 2,5*2,5*25,4 cm, hechas de pasta de cemento sometidas a 3 horas de alta temperatura y presión, Este valor se expresa en %, con respecto a la longitud inicial.

Resistencia a la compresión Este ensayo se efectúa según la NTC 220 en cubos con aristas de 5,08

cm. Estos cubos se elaboran con una mezcla de una porción de cemento por 3 porciones de arena de OTAWA, que se ha adoptado como la de mayor aceptación según la ASTM. Se elaboran 8 cubos para ensayarlos por pares a un día, 3 días, 7 días y 28 días. Lo anterior para hacer un seguimiento apropiado de la evolución de las resistencias cumpliendo con la norma NTC 121. (Silva, s.f.)

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Expansión en autoclave Este ensayo se realiza para garantizar que el cemento no va a

presentar expansión por algunos compuestos como el óxido de magnesio (MgO), el trióxido de azufre (SO3) o la cal libre (CaO). Consiste en medir el cambio de longitud en barras de 2,5*2,5*25,4 cm, hechas de pasta de cemento sometidas a 3 horas de alta temperatura y presión, Este valor se expresa en %, con respecto a la longitud inicial.

Resistencia a la compresión Este ensayo se efectúa según la NTC 220 en cubos con aristas de 5,08

cm. Estos cubos se elaboran con una mezcla de una porción de cemento por 3 porciones de arena de OTAWA, que se ha adoptado como la de mayor aceptación según la ASTM. Se elaboran 8 cubos para ensayarlos por pares a un día, 3 días, 7 días y 28 días. Lo anterior para hacer un seguimiento apropiado de la evolución de las resistencias cumpliendo con la norma NTC 121.

Aceite

Volatilidad: la capacidad que tiene el lubricante de evaporarse dependen directamente de la base del aceite y no puede mejorarse con ningún aditivo, para este caso se requiere que sea baja.

Flujo: el punto de escurrimiento y la viscosidad son primordiales en

los lubricantes y estos se reducen a medida que la temperatura aumenta, estas características también dependen directamente de la base del aceite pero se pueden mejorar con los aditivos, se usan depresores de punto de escurrimiento y modificadores de viscosidad para logras el flujo adecuado a altas temperaturas.

Estabilidad: la capacidad que tiene el lubricante de mantener sus

características durante el tiempo que se opere el motor, la estabilidad se ve afectada por el ambiente de operación tales como: temperatura, oxidación y contaminación con agua, combustibles sin quemar o ácidos que limitan la vida útil del aceite.

Compatibilidad: los lubricantes deben ser compatibles con los

materiales de los componentes del sistema. El lubricante debe ser compatible con los sellos, rodamientos, embragues, etc. Algunos aditivos pueden influir en tales características.

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Material triturado (escombro) El reciclaje de los escombros urbanos puede representar ventajas

socioeconómicas, si va acompañado por una serie de medidas, como la reducción o eliminación de descargas ilegales, pues la limpieza de estas áreas tiene costos importantes.

Se estima que las actividades finales (selección y trituración) de

reciclaje de escombro, por ejemplo, en Brasil, giran en torno a los US$ 2,50/m3, mientras que el costo para una arena común es de US$ 6,50/m3 (solamente extracción, sin transporte para la obra).

Un relleno de inertes para los escombros alivia los vertederos

tradicionales y permite gestionar adecuadamente el reaprovechamiento de los escombros, como material reciclado o no.

Existen ventajas importantes de carácter ecológico, puesto que los

escombros reciclados sustituyen a los agregados tradicionales provenientes de reservas naturales que muchas veces, son devastadas en la actividad de extracción.

Agua

Es la única sustancia que se puede encontrar en los tres estados de la materia (líquido, sólido y gaseoso) de forma natural en la Tierra. El #Agua en su forma sólida, hielo, es menos densa que la líquida, por eso el hielo flota.

No tiene color, sabor ni olor. Su punto de congelación es a cero

grados Celsius (°C), mientras que el de ebullición es a 100 °C (a nivel del mar). El agua del planeta está cambiando constantemente y siempre está en movimiento.

El agua tiene un alto índice específico de calor, es decir que tiene la

capacidad de absorber mucho calor antes de que suba su temperatura. Por este motivo, el agua adquiere un papel relevante como enfriador en las industrias y ayuda a regular el cambio de temperatura del aire durante las estaciones del año.

El agua posee una tensión superficial muy alta, lo que significa que

es pegajosa y elástica. Se une en gotas en vez de separarse. Esta cualidad le proporciona al agua la acción capilar, es decir, que se pueda desplazar por medio de las raíces de las plantas y los vasos sanguíneos y disolver sustancias.

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Concepto comercial

Reci-Block

Logo del concepto comercial

Diseños a elaborar

Se elaborará un block con forma prismática, con dimensiones normalizadas, y suelen ser

esencialmente huecos. Su dimensión en centímetros es de 14x20x40.

Procesos a llevar a cabo

Paso 1: Investigaremos y nos capacitaremos sobre la manera de

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fabricar un bloque, conocer las cantidades de material utilizado en un bloque convencional, las relaciones proporciones y resistencia.

Paso 2: Se buscará y anotará los precios de los materiales necesarios en el mercado. Buscaremos cuánto costará el metro cúbico de la arena, la grava, el agua y el precio que se alquila los materiales para fabricar el bloque.

Paso 3: Nos dedicaremos a buscar donde encontraremos los escombros y como tratarlo para tener los tamaños necesarios.

Paso 4: Buscaremos el laboratorio para llevar a cabo la investigación y para hacer las pruebas de resistencia

Paso 5: Calcularemos un presupuesto según los recursos económicos, humanos que serán necesarios y también el tiempo que será requerido.

Paso 6. Realizaremos los 5 block, en el espacio adecuado para su fabricación.

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Plan de actividades

Recolección de datos

Recolección de Material: Se investigó sobre una remodelación en una vivienda o edificio, de la 23 cual se pudiera adquirir material para la realización de nuestros bloques.

Una vez obtenido el material de escombro se trituró para llegar a una granulometría no mayor a 3/8” la cual a nuestra perspectiva es la apropiada para la elaboración del bloque. Una vez localizados los sitios de donde se extraería el material, se acudió a ellos para recabar el material necesario.

Materiales y equipo

Bascula con capacidad 1 kg y sensibilidad 0.1 g. Mallas o tamices del no. 3/8, 4, 40, 200. Brocha Charolas Cucharon Muestra de agregados representativa por ensayar. Maceta Varilla punta de bala Cemento Probeta 1000 ml Molde para bloque

Vinculación

Indagando en el sector productivo, encontramos que las tiendas de materiales serían las empresas más viables para la comercialización y distribución del block, poniendo a disposición del público este material para construcción llegando a un acuerdo con respecto a los costos ya que uno de los objetivos del proyecto es un block más económico que el convencional. Las empresas que podrían interesarse serían las tiendas de materiales locales en la ciudad de Tehuacán Puebla, posteriormente se haría un análisis estadístico para determinar la aceptación por los consumidores y confirmar si es viable expandir la producción a otras zonas del país.

Tiendas de materiales para construcción en Tehuacán Puebla y sus alrededores:

Materiales el Triunfo de Tehuacán.

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Materiales y Acabados El Triunfo

Materiales San Otilio

Aceros y Materiales Goti

Materiales el Topollo

Materiales para la Construcción Comprimido las Palmas

Materiales y Acabados el Triunfo - Coapan Materiales para la Construcción la Fe

El Crucero Ferreterías

Aceros y Cementos del Sureste

Materiales e Impermeabilizantes de Tehuacán

La Casa de Cementin Tehuacán

Cedis Cementos Moctezuma

Materiales VARMEX S.A. de C.V.

Lugar donde se va a desarrollar el proyecto.

El proyecto se llevará a cabo en el Laboratorio de Ingeniería Civil del Instituto Tecnológico de Tehuacán.

Fig. 3 [Ubicación Instituto Tecnológico de Tehuacán, Google Earth], recuperado 1 de noviembre, 2020 La recolección de datos se llevará a cabo en estas instalaciones, sin embargo, las pruebas a realizar a cada de los bloques de material de escombro será en un laboratorio ajeno a esta Institución llamado Geolabs, el cual se encuentra a 5.3 km del Instituto tecnológico de Tehuacán.

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Infraestructura El laboratorio cuenta con equipo apropiado para llevar a cabo el correcto desarrollo del proyecto, en este se llevaron a cabo las pruebas de granulometría y se establecieron las proporciones pertinentes para cada uno de los bloques.

Fig. 4 [Fotografía del Laboratorio de Ingeniería Civil, 2018]

Presupuesto utilizado para la operación del proyecto

COSTO DE LA INVESTIGACIÓN

CEMENTO MOLDE ACEITE LABORATORIO TOTAL NO. DE

BLOQUES

PRECIO/B

LOQUE

$170 $300 $100 $450 $1170 5 $204

Estudio Económico

En este estudio se encuentra nuestro costo total por la ejecución de nuestro proyecto de

la producción de nuestros prototipos para pruebas de resistencia y los primeros blocks

que abrirán la empresa Reci-blocks.

INVERSIÓN FIJA

MOBILIARIO Y EQUIPO MONTO

MOLDE 300

EQUIPO DE LABORATORIO 700

INVERSIÓN FIJA TOTAL 1000

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INVERSIÓN DIFERIDA

CONCEPTO MONTO

Licencia de uso 380

Contratación de laboratorio 450

INVERSIÓN DIFERIDA TOTAL 830

MANO DE OBRA

CARGO Cant. Personal MONTO Monto total

Recolector de escombros 2 80 160

Transporte 1 50 50

Personal laboratorio 1 100 100

INVERSION TOTAL EN MANO

DE OBRA 4 - 310

INVERSION TOTAL

CONCEPTO MONTO

INVERSION FIJA 1000

INVERSION DIFERIDA 830

CAPITAL (MANO DE OBRA) 310

INVERSION TOTAL DEL

PROYECTO 2140

Imprevistos

321 15%

INVERSION TOTAL DEL

PROYECTO (5 blocks) 2461

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Estudio Técnico

Localización del proyecto.

El proyecto se llevará a cabo en el Laboratorio de Ingeniería Civil del Instituto Tecnológico de Tehuacán.

Consta de un laboratorio con el material y maquinaria para llevar acabo dicho proyecto, al

igual en él se encuentran asesores de la materia para darnos apoyo.

Determinación del tamaño óptimo.

Se llevará a cabo la elaboración de 5 block como prueba inicial. Los costos de esta operación son

COSTO DE LA INVESTIGACIÓN

CEMENTO MOLDE ACEITE LABORATORIO TOTAL NO. DE

BLOQUES

PRECIO/B

LOQUE

$170 $300 $100 $450 $1170 5 $204

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Ingeniería del proyecto El proyecto Reci-Blocks va con un objetivo de ayudar con la ecología, al igual que debe conseguir una resistencia suficiente para cumplir con el reglamento. Las pruebas de laboratorio nos ayudan a determinar esta resistencia, para llevar esto antes se debe de contar con un equipo y maquinaria necesaria.

INVERSIÓN FIJA

MOBILIARIO Y EQUIPO MONTO

MOLDE 300

EQUIPO DE LABORATORIO 700

INVERSIÓN FIJA TOTAL 1000

Organización de la organización humana y jurídica La empresa Reci-blocks estará estructurada por sus socios de esta manera, teniendo en cuenta las necesidades de la empresa se asignó puestos. Con este equipo de trabajo se espera llevar con un control correcto la ejecución de reci-block.

Organización de la organización humana y jurídica:

Puesto Nombre

Director de Empresa Erika Santos Breton

MANO DE OBRA

CARGO Cant. Personal MONTO Monto total

Recolector de escombros 2 80 160

Transporte 1 50 50

Personal laboratorio 1 100 100

INVERSION TOTAL EN

MANO DE OBRA 4 - 310

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Vicepresidente

Nohemí Hernández

Esteban

Gerente de Ventas Irving Jahidid Zarate A.

Jefe de Producción

José Pedro Romero

Medrano

Jefe de Control Ángela Ramos Altamirano

Proceso de producción En base a la investigación de los procesos se escatimo en esta tabla el tiempo en el que estaría funcionando Reci-blocks.

CONCEPTO

SEMANAS

TOTAL 1 2 3 4

Recolector de escombros x 160

Transporte x

50

Compra de equipo x

700

Prototipo muestra x

450

Licencia de uso

x 380

Contratación de personal fijo

x -

Producción del primer block x -

Total Mensual 1740

Ultima vez modificado – 13/01/2021

Agradecimientos. Se le agradece al Ing.

Al personal de las empresas que visitamos.

Al Instituto Tecnológico de Tehuacán .

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Referencias

Proponentes iniciales:

Erika Santos Breton

Nohemí Hernández Esteban

Irving Jahidid Zarate Anglada

Periodo de la antigua versión:

Enero-Junio 2020

Guzmán,Fernando,

(2016).Recuperado d

e http://www.gaceta.unam.mx/20160111/ladrillo-ecologico-basado-en-

residuos-de- construcciones/

Espacio Verde. (Productor). (2009). Reciclaje de materiales de construcción.

[DVD]. De https://www.youtube.com/watch?v=RfrMYS53o6U

De Guzmán, D. S. (2001). Tecnología del concreto y del mortero. Pontificia

Universidad Javeriana.

Cámara Mexicana de la Industria de la construcción (CMIC), (2013). PLAN DE

MANEJO DE RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN Y LA DEMOLICIÓN Recuperado

De

http://www.cmic.org.mx/comisiones/Sectoriales/medioambiente/Flayer/PM

%20RC D%20 Completo.pdf

R. Misle y L. Lasso, “Evaluación Técnica, Económica e Institucional de la

Gestión de residuos de Construcción y Demolición en la Ciudad de Bogotá”,

Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, 2012.

Page 19: BLOQUE CON MATERIAL DE DEMOLICIÓN

Épsilon Delta de las Ciencias

19 Vol. 11, núm. 1, 2021

Asociación Mexicana del Asfalto, AMAAC (2008). Diseño de mezclas asfálticas

de granulometría de alto desempeño, Protocolo AMAAC, Colegio de

Ingenieros Civiles de México.

Cerón M., Duarte F., Castillo W. (1996). Propiedades físicas de los agregados

pétreos de la ciudad de Mérida. “Boletín académico FIUADY,” (México), (31),

p. 27.

G. Vidal, O. J. Reyes-Ortiz, G. Peñuela, “Aplicación de los residuos de

hormigón en materiales de construcción”, Revista Científica Ingeniería y

Desarrollo, vol. 29 no. 1, 2011.

Chan Yam, J., & Solís Carcaño, R., & Moreno, É. (2003). Influencia de los

agregados pétreos en las características del concreto. Ingeniería, 7 (2), 39-46.

Norma N-CMT-2-01-002/02, CMT. CARACTERÍSTICAS DE

LOS MATERIALES, ATERIALES PARA

ESTRUCTURAS, Materiales para

Mamposterías Bloques de Cemento, Tabiques y Tabicones. Recuperado por:

https://normas.imt.mx/normativa/N-CMT-2-01-002-02.pdf

NMX-C-441-ONNCCE-2013, INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION-

MAMPOSTERIA-BLOQUES, TABIQUES O LADRILLOS Y TABICONES PARA USO

NO ESTRUCTURAL-ESPECIFICACIONES Y METODOS DE ENSAYO.

Recuperado por: http://www.smie.org.mx/layout/eventos/2015/ponencia-

mexico- cambio-para-siempre-desde-1985-norma-mexicana-nmx-c-404-

onncce-2012- piezas-uso-estructural-leonardo-flores.pdf