bloque de papel reciclado

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA

FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERA CIVIL

DETERMINACIN DE LAS PROPIEDADES DE BLOQUES DE CEMENTO PORTLAND TIPO I FABRICADOS CON ARENA BLANCA Y PAPEL RECICLADO

SIGUIENDO LAS NORMAS COVENIN 42-82

TRABAJO ESPECIAL DE GRADO

REALIZADO POR LOS BACHILLERES:

Br. KETCHUM DAZ, PAL ANDRS

Br. PAZ BARALT, TULIO IGNACIO

TUTOR ACADMICO:

Prof.: ING. EURO LOZANO

MARACAIBO, ENERO DE 2011

DERECHOS

RESERVAD

OS

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA

FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERA CIVIL



TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PARA OPTAR AL TTULO DE INGENIERO CIVIL

REALIZADO POR LOS BACHILLERES:

Br. KETCHUM DAZ, PAL ANDRS

C.I: 18.662.671

Br. PAZ BARALT, TULIO IGNACIO

C.I: 17.952439

TUTOR ACADMICO:

Prof.: ING. EURO LOZANO

C.I: 4.324.539

MARACAIBO, ENERO DE 2011

DERECHOS

RESERVAD

OS



Pal Andrs Ketchum Daz Tulio Ignacio Paz Baralt

C.I: 18.662.671 C.I: 17.952.439

Ave. 2 #3C-70. Calle 67 con ave. 3D-3

[email protected] [email protected]

TUTOR ACADEMICO

ING. EURO LOZANO

C.I: 4.324.539

DERECHOS

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Este Jurado aprueba el Trabajo Especial de Grado DETERMINACIN DE LAS PROPIEDADES DE BLOQUES DE CEMENTO PORTLAND TIPO I FABRICADOS CON ARENA BLANCA Y PAPEL RECICLADO SIGUIENDO LAS NORMAS COVENIN 42-82, que los bachilleres KETCHUM DAZ, PAL ANDRS y PAZ BARALT, TULIO IGNACIO, presentan para optar al ttulo de INGENIERO CIVIL.

JURADO EXAMINADOR

ING. EURO LOZANO

C.I: 4.324.539

ING. LORETA SANTILLI ING. TOMS JIMNEZ

C.I: 5.758.721 C.I: 17.568.178

JURADO JURADO

ING. NANCY URDANETA

C.I: 5.818.597

DIRECTORA DE LA ESCUELA DE INGENIERA CIVIL

ING. OSCAR URDANETA

C.I: 4.520.200

DECANO DE LA FACULTAD DE INGENIERA

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Dedicatoria

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DEDICATORIA

A Dios.

A mis abuelos en especial a Lelo.

A mis padres y hermanos.

A mis amigos y compaeros.

A todos ustedes.

Pal A. Ketchum D.

DERECHOS

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DEDICATORIA

En primer lugar a Dios, por estar siempre conmigo y mi familia y, darme fuerza y salud

para finalizar este Trabajo Especial de Grado.

A toda mi familia, en especial a mi papa que no puede estar conmigo compartiendo

este logro que es suyo tambin pero s que est presente en cada momento de mi vida

y me ense a ser responsable, consecuente y plasm sus valores en mi, los cuales

me hacen el hombre que soy hoy en da, a mi mam que siempre me ha ofrecido su

cario incondicional e inculc los valores que hoy me hacen una gran persona y a mis

hermanas por su ayuda en todo momento y apoyo incondicional.

A mis amigos que de una u otra forma aportaron a travs de su amistad y buenos

deseos.

A todos los profesores de la Universidad Rafael Urdaneta con los cuales tuve la

oportunidad y privilegio de absorber parte de su sabidura y conocimientos, que ahora

usar como profesional.

Tulio I. Paz B.

DERECHOS

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OS

Agradecimientos

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AGRADECIMIENTOS

A Dios por darme la fuerza, el valor, el conocimiento y el entusiasmo necesario para

poder culminar con xito tanto la carrera como este Trabajo Especial de Grado.

A mi familia entera, pero en especial a mis padres, mis hermanos y mi novia, por

depositar su confianza en m siempre y ser un constante apoyo en todos los momentos

de mi vida.

A mis amigos de la infancia, como a todos los amigos y compaeros que he tenido a lo

largo de todas las materias cursadas en la carrera. Ellos han sido una fuente de

conocimiento y valor.

A las empresas GEOTECNIA C.A, y POZO HONDO C.A, y a todo su personal quienes

siempre brindaron ayuda en lo que fuese necesario, y pusieron a nuestra disposicin

todas sus herramientas, equipos y recursos.

A los Ing. Euro Lozano, Ing. Jos Salazar y al Sr. Nelio Fernndez quienes a lo largo

de la investigacin ejercieron como nuestros tutores, transmitiendo todo el

conocimiento que estuviera al alcance de ellos obtenido a lo largo de sus largas

experiencias profesionales.

A todos los profesores de la URU ya que de cada uno logre obtener una riqueza para

mi formacin y aprender algo til, en especial a las profesoras Ing. ngela Finol e Ing.

Nancy Urdaneta, as como a su asistente Jhoanna Carrillo.

A todos ellos que hicieron este trabajo posible...GRACIAS!!

Pal A. Ketchum D.

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AGRADECIMIENTOS

En primer lugar a Dios, por estar siempre conmigo y permitirme estar en condiciones

saludables y con fuerza para finalizar este Trabajo Especial de Grado.

A nuestro Tutor de tesis, el Ingeniero Euro Lozano, por ayudarnos durante el desarrollo

de esta investigacin y ofrecernos su asesora profesional con sus ms sinceras

buenas intenciones.

Al Ingeniero Jos Salazar, Director General de GEOTECNIA, cuya asesora nos ayud

de una forma considerable y nos sirvi de gua durante la realizacin de este Trabajo

Especial de Grado, y adems, por facilitarnos las instalaciones de dicha empresa, y a

todo su personal que siempre estuvo a disposicin para ayudarnos.

Al Sr. Nelio Fernndez quien nos ayud con su experiencia en la fabricacin de

bloques y conocimientos acerca de la temtica principal de este proyecto.

A nuestra Directora de Escuela, la Ingeniero Nancy Urdaneta, su asistente Jhoanna

Carrillo y la profesora Ing. Angela Finol por ofrecernos su ayuda cuando la

necesitamos.

Al profesor Ingeniero Carlos Sandoval por su asesora profesional.

Tulio I. Paz B.

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NDICE GENERAL

Pagina

INTRODUCCIN...22

CAPTULO I EL PROBLEMA

1.1 Planteamiento del problema..25

1.2 Objetivos de la investigacin.26

1.2.1 Objetivos generales...26

1.2.2 Objetivos especficos.26

1.3 Justificacin e Importancia27

1.4 Delimitacin.27

1.4.1 Delimitacin especial27

1.4.2 Delimitacin temporal...28

1.4.3 Delimitacin cientfica..28

CAPTULO II MARCO TERICO 2.1 Antecedentes..30

2.2 Fundamentos tericos...32

2.2.1 Cemento....32

2.2.2 Cemento Portland....32

2.2.2.1 Clasificacin de los cementos Portland.33

2.2.3 Papel reciclado.....35

2.2.3.1 El papel reciclado y sus fases....36

2.2.3.2 Fases del proceso de reciclaje...36

2.2.3.3 Propiedades del papel reciclado....37

2.2.4 Arena Blanca de playa o rio...38

2.2.5 Bloques de cemento....39

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2.2.5.1 Clasificacin de los bloques41

2.2.5.2 Requisitos que debe cumplir un bloque42

2.2.5.3 Sistemas de calidad en las fases de produccin de bloques....42

2.2.6 Ensayo para la determinacin de propiedades de los bloques43

2.2.6.1 Ensayo sometido a esfuerzo de compresin43

2.2.6.2 Ensayo de absorcin de agua.48

2.2.6.3 Ensayo de resistencia contra fuego del bloque50

2.3 Definicin de trminos bsicos.52

2.4 Sistema de variables...54

2.4.1 Variable..54

2.4.2 Definicin conceptual..54

2.4.3 Definicin operacional.55

2.4.4 Cuadro de operacionalizacion de variables.55

CAPTULO III MARCO METODOLGICO

3.1 Tipo de investigacin..58

3.2 Diseo de la investigacin.59

3.3 Poblacin..59

3.4 Muestra..59

3.5 Muestreo60

3.6 Tcnicas de recoleccin de datos.60

3.7 Procedimiento metodolgico..62

CAPTULO IV ANLISIS Y PRESENTACIN DE LOS RESULTADOS

4.1 Proceso de elaboracin..66

4.1.1 Amasado66

4.1.2 Moldeo67

4.1.3 Secado...67

4.2 Proceso de dosificacin.67

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4.2.1 Papel reciclado.67

4.2.2 Cemento Portland Tipo I.68

4.2.3 Agua...68

4.2.4 Arena Blanca....68

4.3 Dosificacin de agregados para cada tipo de muestras69

4.4 Ensayos.71

4.4.1 Ensayo de resistencia de compresin..72

4.4.2 ensayo de absorcin de agua84

4.4.3 Ensayo de resistencia al fuego..89

4.5 Anlisis de precios unitarios del bloque..92

4.6 Impacto ecolgico95

CONCLUSIONES...99

RECOMENDACIONES...102

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS.105

ANEXOS108

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NDICE DE TABLAS Pagina

Tabla N1. Lmites de granulometra de arena blanca39

Tabla N2. Clasificacin de los bloques segn sus dimensiones.40 Tabla N3. Clasificacin de bloques segn su resistencia a la compresin48

Tabla N4. Clasificacin de bloques segn se absorcin...50

Tabla N5. Clasificacin de bloques segn su resistencia al fuego..52

Tabla N6. Cuadro de operacionalizacin de variables...56

Tabla N7. Dosificacin para Mezcla tipo A...69

Tabla N8. Ficha tcnica de elaboracin de la Mezcla tipo A.69

Tabla N9. Dosificacin para Mezcla tipo B...60

Tabla N10. Ficha tcnica de elaboracin de la Mezcla tipo B...70

Tabla N11. Dosificacin para Mezcla tipo C.70

Tabla N12. Ficha tcnica de elaboracin de la Mezcla tipo C..70

Tabla N13. Resultados de ensayos a compresin de la Muestra A con la carga

aplicada en sentido paralelo a las celdas a los 7 das.72 Tabla N14. Resultados de ensayos a compresin de la Muestra A con la carga

aplicada en sentido perpendicular a las celdas a las celdas a los 7 das.72 Tabla N15. Resultados de ensayos a compresin de la Muestra B con la carga

aplicada en sentido paralelo a las celdas a los 7 das.73

Tabla N16. Resultados de ensayos a compresin de la Muestra B con la carga

aplicada en sentido perpendicular a las celdas a las celdas a los 7 das.73

Tabla N17. Resultados de ensayos a compresin de la Muestra C con la carga

aplicada en sentido paralelo a las celdas a los 7 das.74


aplicada en sentido perpendicular a las celdas a las celdas a los 7 das.74

Tabla N19. Resultados de ensayos a compresin de la Muestra A con la carga

aplicada en sentido paralelo a las celdas a los 28 das......75

Tabla N20. Resultados de ensayos a compresin de la Muestra A con la carga aplicada en sentido perpendicular a las celdas a las celdas a los 28 das...75

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aplicada en sentido paralelo a las celdas a los 28 das...76


aplicada en sentido perpendicular a las celdas a las celdas a los 28 das...76


aplicada en sentido paralelo a las celdas a los 28 das...77


aplicada en sentido perpendicular a las celdas a las celdas a los 28 das...77

Tabla N25. Comparacin con resultados de resistencia a la compresin con otros

bloques.82

Tabla N26. Comparacin con resultados de absorcin de agua con otros

bloques.87

Tabla N27. Resultado de la Resistencia al fuego en la cara expuesta a la llama de las

Muestras A, B y C..90

Tabla N28. Resultado de la Resistencia al fuego en la No cara expuesta a la llama de

las Muestras A, B y C91

Tabla N29. A.P.U del bloque Muestra Tipo A..93

Tabla N30. Pesos unitarios y por mt2 de pared por cada tipo de bloque ...94

Tabla N31. Comparacin del peso de una losa nervada por metro cuadrado utilizando

diferentes tipos de bloques .....94

Tabla N32. Dosificacin para la elaboracin de un bloque Arena/cemento 96

Tabla N33. Comparacin del volumen de material necesario para producir la cantidad

de bloques requerida para una vivienda de 80 mts2 ...97

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NDICE DE FIGURAS Pagina

Figura N1. Dimensiones de un bloque.40

Figura N2. Maquina DigimaxPlus utilizada para el ensayo a compresin..47

Figura N3. Idealizacin de la carga aplicada en ambos sentidos71

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NDICE DE GRFICOS Grafico N1. Grafico N1. Resistencia a la compresin de las Muestras A, B y C con la

carga aplicada en sentido paralelo a las celdas a los 7 y 28 das.78

Grafico N2. Proyeccin de la resistencia a la compresin de las Muestras A, B y C con

la carga aplicada en sentido paralelo a las celdas a los 7 y 28 das.79

Grafico N3. Resistencia a la compresin de las Muestras A, B y C con la carga

aplicada en sentido perpendicular a las celdas a los 7 y 28 das..80

Grafico N4. Proyeccin de la resistencia a la compresin de las Muestras A, B y C con

la carga aplicada en sentido perpendicular a las celdas a los 7 y 28

das...81

Grafico N5. Comparacin de los resultados de resistencia a la compresin con

respecto a la de otros bloques.83

Grafico N6. Resultados del Porcentaje de Absorcin de agua de las Muestras A, B y

C85

Grafico N7. Resultados del Porcentaje de Absorcin de agua de las Muestras A, B y

C86

Grafico N8. Comparacin de los resultados de porcentaje de absorcin de agua con

respecto al de otros bloques.88

Grafico N9. Resultados ensayo de resistencia al fuego de las Muestras A, B y C en

cara expuesta..90

Grafico N10. Resultados ensayo de resistencia al fuego de las Muestras A, B y C en

cara no expuesta91

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NDICE DE ANEXOS Pagina

Anexo N1. Elaboracion Muestra Tipo A..108

Anexo N2. . Elaboracin Muestra Tipo A (moldeo)...108

Anexo N3. Molde de 15 de cm de ancho utilizado para la fabricacin de todos los

bloques..109

Anexo N4. Parte de la muestra total en proceso de fraguado109

Anexo N5. Acabado de la Muestra Tipo B recin moldeada..110

Anexo N6. Mezcla durante el mezclado en trompo..110

Anexo N7. Registro de pesos y dimensiones de cada muestra....111

Anexo N8. Ensayo a compresin a los 7 das...111

Anexo N9. Deformacion de la Muestra Tipo A una vez sometida a compresin112

Anexo N10. Bloque B-6 roto a compresin a los 7 das..112

Anexo N11. Bloque B-20 roto a compresin a los 28 das..113

Anexo N12. Bloque A-19 fracturado por carga a la compresin.113

Anexo N13. Muestras sumergidas durante 24 horas para el ensayo de absorcin114

Anexo N14. Introduccion de muestras en el horno...114

Anexo N15. Horno ventilado para el secado de las muestras...........115

Anexo N16. Ensayo de resistencia al fuego..115

Anexo N17. Comportamiento de la Muestra Tipo A ante el fuego.....116

Anexo N18. Bloque de Arena/Cemento sometido a ensayo de compresin. .116

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OS

Ketchum Daz, Paul Andrs y Paz Baralt, Tulio Ignacio, Determinacin de las propiedades de bloques de cemento portland tipo I fabricados con arena blanca y papel reciclado siguiendo las normas Covenin 42-82, Trabajo Especial de Grado para optar al Ttulo de Ingeniero Civil, Universidad Rafael Urdaneta, Facultad de Ingeniera, Escuela de Ingeniera Civil, Maracaibo, Venezuela, 2010.116 p.

RESUMEN

El siguiente proyecto de carcter descriptivo tiene como objetivo, contribuir en la bsqueda de soluciones al problema de la vivienda de los sectores de menores ingresos, generando viviendas flexibles, econmicas y de gran maniobrabilidad a la hora del montaje. Este proceso de investigacin realizado, tiene como premisas, las experiencias obtenidas, seleccin de materiales, y sobre todo el factor econmico que afecta a gran parte de la poblacin Venezolana, por lo que se plantea como solucin el uso de tecnologas apropiadas y sustentables que aporten mtodos y tcnicas de elaboracin de viviendas al ms bajo costo. Tal es el caso del papel, el cual es un material liviano, reciclable, de cmodo manejo y que presenta caractersticas fsico-mecnicas adaptables a ciertos usos para dar aportes en la construccin. La idea central se basa en la determinacin de las propiedades de un bloque elaborado con cemento, arena blanca, y papel reciclado, a travs de la realizacin de los ensayos pertinentes que ayudaron a estipular valores los cuales comparamos posteriormente con las normas respectivas que rigen sta rea de la construccin, analizando sus ventajas y desventajas a la hora de incorporarlo en sistemas constructivos, anlisis de costos e impacto ecolgico, teniendo como base fundamental un producto innovador, verstil, y econmico, siendo una alternativa que da respuesta a la problemtica de la vivienda en Venezuela. Los resultados obtenidos permitieron concluir que los bloques estudiados poseen baja resistencia a la compresin, siendo esta menor cuando la carga es aplicada en sentido perpendicular a las celdas. El ensayo de absorcin de agua arrojo un porcentaje promedio demasiado alto sobrepasando los lmites establecidos por la norma. Por otro lado en el ensayo de resistencia al fuego se obtuvieron valores satisfactorios ya que el bloque no sufri ningn tipo de dao considerable que limitara su uso en este aspecto.

Palabras claves: Papel reciclable, Ensayo a compresin, mampostera.

Paul Andrs Ketchum Daz.: correo: [email protected]

Tulio Ignacio Paz Baralt.: correo: [email protected]

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Ketchum Daz, Paul Andrs and Paz Baralt, Tulio Ignacio, DETERMINATION OF PROPERTIES OF PORTLAND CEMENT BLOCKS TYPE I MADE WITH RECYCLED PAPER AND WHITE SAND ACCORDING TO THE COVENIN NORMATIVE 42-82 Special Degree Project to obtain the title of Civil Engineer, Universidad Rafael Urdaneta, Facultad de Ingeniera, Escuela de Ingeniera Civil, Maracaibo, Venezuela, 2010. 116 p.

ABSTRACT The purpose of the following descriptive project is to contribute in finding solutions to the housing problem, especially for lower income sectors, creating a flexible, economic and practical solution for home-builders. This research process is premised on the experiences learned, materials selection, and economic factor that affects much of the Venezuelan population. Certainly, the method of Portland cement blocks made with recycled paper and white sand, it can be employed not only as a sustainable technology, but also as an innovative method for producing low-cost homes. In this project we used sustainable resources such as paper, which is a lightweight, a fast-recyclable and a multitask material that could make easier the home building process. bottom line of the project is to of diverse tests that helped to provide different data. Subsequently, the tests results are compare with construction norm standards. Afterward, the project reflects a benchmark analysis, which emphasizes the material advantages and disadvantages with other materials at the time of incorporation into building systems. Also, there are different cost analysis studies and environmental impact studies. In short, the test results showed some positive and negative facts. Firstly, the test results demonstrated that the blocks studied have low resistance to compression, and is lower when the load is applied perpendicular to the cells. Secondly, the research proved that in most cases the water absorption surpassed the limits set by the construction norm standards. On the other hand, in the fire resistance test, values were satisfactory because the block did not suffer any substantial harm that would limit its use in this aspect.

Key words: Recycled paper, compression essay, masonry.

Paul Andrs Ketchum Daz.: email: [email protected]

Tulio Ignacio Paz Baralt.: email: [email protected]

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INTRODUCCIN

El alto costo de los materiales de construccin ha generado la bsqueda de

alternativas viables que garanticen la calidad, resistencia y durabilidad de los

elementos constructivos a elaborar. Cabe destacar que uno de estos materiales lo

constituye el bloque cuyo precio de venta al pblico se ha triplicado en los ltimos tres

aos. Este hecho se debe entre otras cosas al incremento del precio del cemento,

arena y otros agregados utilizados para garantizar un producto ptimo con las

caractersticas requeridas para sus diferentes usos.

En base a estas premisas, se plante la necesidad de elaborar bloques de

cemento, arena blanca y papel reciclable, esto partiendo del hecho de que este

material proporciona una ventaja econmica considerable con respecto al de la arena o

piedra picada, y adems, posee caractersticas que lo hace ms ligero que el bloque

convencional. La forma de lograr un bloque ligero y resistente consiste en hacer una

mezcla de cemento, arena blanca y papel reciclado donde estos se incorporen

obteniendo una buena consistencia en la misma.

Con la finalidad de determinar el diseo de mezcla apropiado se variarn las

dosificaciones de sus componentes con el propsito de analizar las resistencias,

esfuerzos, densidades, porcentaje de absorcin y resistencia al fuego a travs de

ensayos.

Un primer captulo que consiste en todo lo que es el planteamiento del problema,

la justificacin y la importancia de esta investigacin, los objetivos tanto el general

como los especficos y por ltimo todo lo que es referente a la delimitacin de la

investigacin.

Un segundo captulo donde se exhibe todos los aspectos bsicos y conceptuales

relacionados con el bloque de papel, y se describen todos los ensayos realizados para

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determinar las propiedades de los bloques y en donde se expresa de forma explcita los

procedimientos a seguir para analizar los modos de falla y los resultados obtenidos.

Un tercer captulo donde se presenta el Marco Metodolgico; el cual incluye:

Tipo y Diseo de la investigacin, Poblacin y Muestra, Tcnicas e Instrumentos de

Recoleccin de datos y Procedimiento Metodolgico.

Un captulo IV donde se procedi a presentar y analizar los resultados producto

de la investigacin a travs de una serie de ensayos y pruebas que permitieron

determinar las propiedades fsicas y mecnicas de los elementos utilizados para la

construccin de bloques de papel.

Finalmente, se expresaron las conclusiones en las cuales se indica que el

bloque en estudio posee baja resistencia a la compresin y un muy alto porcentaje de

absorcin de agua; mientras que su comportamiento ante el fuego es excelente.

Debido a estos resultados y lo atractivo e interesante que puede ser el producto se

manifiestan una serie de recomendaciones derivadas del estudio realizado donde se

indican algunas ideas que podran servir para estudios futuros.

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CaptuloI

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CAPTULO I

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En el mbito de la construccin a nivel mundial la utilizacin de materiales para

la elaboracin de elementos constructivos es de fundamental importancia debido a que

estos exhiben una atribucin considerable en los agentes econmicos y ecolgicos que

se generan en este negocio.

Actualmente a nivel mundial se est viviendo una situacin econmica difcil, y

esto ha despertado un considerable inters en los ingenieros por generar nuevos

mtodos de construccin sustentables con el propsito de minimizar tanto los costos

que se conciben en proyectos de esta ndole como la afectacin al medio ambiente ya

que existe en el mundo una situacin crtica donde la deforestacin de rboles y la

emisin de gases por parte de las industrias es cada vez mayor.

En Venezuela siempre se ha observado un incremento desmedido de la

poblacin, lo cual ha contribuido a la construccin de viviendas de mampostera en

condiciones inseguras estructuralmente, esto es debido al uso inadecuado que se le da

a los materiales. Hasta los aos 50 casi todas las paredes fueron construidas con

bloques de concreto, el cual era considerado el mejor material para ese momento,

aunado a esto, las paredes siempre se han utilizado solo como elemento divisorio de

ambiente sin cumplir en ningn momento la funcin de elemento resistente. En la lucha

por mejorar las condiciones de vida de nuestro pas se han desarrollado tcnicas de

materiales de construccin con criterios de mxima economa, que estn al alcance de

la poblacin marginal, los cuales se han ido perfeccionando con el avance tecnolgico.

A raz de la problemtica anteriormente planteada en el mbito de la

construccin, se plantea la incorporacin de una nueva tcnica de fabricacin de

bloques hechos a base de papel reciclado, cemento Portland de tipo I y arena blanca.

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El papel al poseer caractersticas particulares entre las que destacan su liviano

peso, ser aislante de sonido y temperaturas, hacen que este sea una alternativa para

ser usado como material constructivo y cubrir todas las variables anteriormente

expresadas y generar una solucin factible a dichas problemticas.

Esto nos lleva a realizar los ensayos pertinentes para garantizar que estos bloques cumplan con los requerimientos exigidos por la normativa y poder utilizarlos en

cualquier mbito de la construccin.

1.2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN 1.2.1. Objetivo general

- Determinar las propiedades de bloques de cemento portland tipo I fabricados con arena blanca y papel reciclado siguiendo las normas COVENIN 42-82.

1.2.2. Objetivos especficos

- Elaborar bloques resistentes y de menor costo posible, utilizando una mezcla de

cemento portland tipo I, arena blanca y papel reciclado.

Realizar todos los ensayos pertinentes a diferentes tipos de bloque con el diseo de mezcla preestablecido para la determinacin de sus propiedades mecnicas

y fsicas.

Estudiar el comportamiento del bloque sometido a diferentes temperaturas, y exponindolo al medio ambiente.

Analizar los costos producidos en la fabricacin de dichos bloques. Estudiar el impacto ecolgico que conllevara la industrializacin de dicho

bloque y su aplicacin en sistemas constructivos.

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1.3. JUSTIFICACIN E IMPORTANCIA

Es importante en la actualidad buscar soluciones que sean amigables con el

ambiente, ya sea por su consumo energtico y de materia prima, como aislacin

trmica y acstica.; as como sistemas constructivos nuevos, que le permita a los

ingenieros tener varias opciones a la hora de ejecutar un proyecto.

El papel como material cumple un factor determinante en la incentivacin de

reciclaje en las comunidades. Debido a que en Venezuela la industria que se encarga

de este proceso es muy deficiente, se debe generar un producto basado en un

desarrollo sostenido en el tiempo que presente numerosas ventajas con respecto a su

trabajabilidad y peso.

En la presente investigacin se determinara la factibilidad del mismo como

elemento constructivo analizando su costo dentro de este mercado dando a conocer las

caractersticas y propiedades del diseo de un bloque compuesto con cemento, arena y

papel reciclado, y de esta manera incentivar la colaboracin del sector pblico y privado

en el establecimiento de programas que apoyen el proceso de reciclaje en la ciudad.

1.4. DELIMITACIN

1.4.1. Delimitacin espacial

El presente trabajo especial de grado se llevar a cabo en los espacios del

Laboratorio de materiales y estudios de suelo GEOTECNIA C.A, y en la fbrica de

bloques POZO HONDO C.A, ambos ubicados en Maracaibo, Estado Zulia.

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1.4.2. Delimitacin temporal

Dicha investigacin estar comprendida entre los meses de Enero de 2010 y

Diciembre del mismo ao.

1.4.3. Delimitacin cientfica

La delimitacin cientfica estar regida por las distintas especificaciones para

bloques de construccin, establecidas en las normas COVENIN (Comisin Venezolana

de Normas Industriales), realizando todos los ensayos reflejados en dicha normativa,

as como otros que se consideren pertinentes con la intencin de tener un registro ms

amplio de las propiedades y comportamiento de dicho material.

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CaptuloII

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CAPTULO II

MARCO TERICO

2.1 ANTECEDENTES

En 2003, el Instituto de la Vivienda de la Universidad de Chile, desarroll una

nueva tecnologa utilizando materiales reciclados como una posible alternativa para la

ejecucin de cerramiento de construcciones que fuesen resistentes, ecolgicas,

econmicas, livianas, y de buena aislacin trmica. Consiste en mezclar cemento

portland comn con polietileno expandido (anime) y papeles plsticos (residuos de

industria). A este diseo se le debe aadir agua y mezclarse hasta alcanzar una

consistencia uniforme, de manera que pueda ser utilizado para la construccin de

placas y cerramientos. Se lleg a la conclusin de que las placas desarrolladas

utilizando plsticos reciclados son una alternativa posible para la ejecucin de

cerramientos de construcciones con las caractersticas anteriormente mencionadas; y

que debido a su bajo costo y tecnologa simple son especialmente aptas para viviendas

de emergencia y construcciones de inters social, brindando condiciones de confort

superiores a otras soluciones tradicionales y mayor durabilidad.

Diseo de un bloque compuesto de concreto ligero con polvo de aserrn. Trabajo Especial de Grado. Aura Pereira y Jenny Snchez. Escuela de ingeniera civil. Facultad de Ingeniera. Universidad Rafael Urdaneta. Maracaibo, Venezuela. 2006.

Dicha investigacin surgi por la necesidad de presentar una alternativa a los

materiales de construccin existentes en el pas utilizando materiales de la localidad,

como lo son la arena, el cemento y el aserrn. Se analiz el comportamiento de los del

diferentes tipos de muestra de mortero con el uso aserrn, tratando de demostrar que

estos adquieren una resistencia y esfuerzos aptos para ser implementados en el mbito

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constructivo. Se determin que con dicha muestra se obtiene un mayor rendimiento por

m2 ya que es ms ligero que los bloques tradicionales; a su vez puede ser

implementado como elemento estructural o de mampostera; y se logr una

disminucin del 3% con respecto al costo en el mercado.

Diseo de un sistema constructivo de una vivienda elaborada con materiales

reciclados. Sarita Lorena Bravo B. Escuela de arquitectura. Facultada de Ingeniera.

Universidad Rafael Urdaneta. Maracaibo, Venezuela 2006. Esta investigacin se

enfoc en el crecimiento urbano de la ciudad de Maracaibo, el cual enfrenta desde

hace varios aos un grave problema de gestin de los desechos. Con el propsito de

encontrar soluciones eficaces y econmicamente factibles, surgi la necesidad de

reciclar estos desechos generados por la comunidad, creando un sistema constructivo

elaborado con materiales de desecho en un modelo de vivienda econmico, que ayude

a disminuir el impacto causado al medio ambiente, y adems con el propsito de

adecuar ste a las condiciones locales, mejorando la calidad de vida de la poblacin y

generando una mejor planificacin de nuestra ciudad. Se concluy que debido a la gran

cantidad de desechos generados en la ciudad, se llev a cabo un proceso de

recuperacin de dos de los materiales con mayor desperdicio, como lo son el papel y el

cartn, para crear diferentes prototipos de paneles que puedan ser utilizados como

elementos constructivos en una vivienda.

Como se puede ver, desde hace varios aos se vienen realizando

investigaciones y estudios sobre nuevos mtodos constructivos. Sin embargo existe

una relacin entre ellas, todas intentan estudiar nuevos materiales, buscar nuevos

procesos que sean innovadores y ms importante an, que se trate de procesos

sustentables, con materia prima que no afecte nuestro medio ambiente. Todos estos

antecedentes nos servirn de material de apoyo para el estudio de las propiedades y

factibilidad del bloque de cemento, arena y papeles reciclados.

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2.2 FUNDAMENTOS TERICOS

2.2.1 Cemento

Se denomina cemento a un conglomerante hidrulico que, mezclado con

agregados ptreos (rido grueso o grava, ms rido fino o arena) y agua, crea una

mezcla uniforme, maleable y plstica que fragua y se endurece al reaccionar con el

agua, adquiriendo consistencia ptrea, denominado hormign o concreto.

2.2.2 Cemento Portland.

Es el tipo de cemento ms utilizado como aglomerante para la preparacin del

hormign o concreto y se obtiene por la pulverizacin del clinker portland con la adicin

de una o ms formas de sulfato de calcio. Se admite la adicin de otros productos

siempre que su inclusin no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los

productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clincker. Cuando el

cemento portland es mezclado con el agua, se obtiene un producto de caractersticas

plsticas con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece

progresivamente durante un perodo de varias semanas hasta adquirir su resistencia

caracterstica.

La condicin que define al cemento portland es la de un rpido endurecimiento y

elevada resistencia al mezclarse con una adecuada cantidad de agua y la

inalterabilidad de su masa en trabajo dentro del agua. Hasta ahora el cemento Portland

en su condicin de aglomerante no ha sido sustituido. El proceso de las investigaciones

cientficas ha trado como consecuencia el mas intimo conocimiento de las estructuras

cristalinas y las propiedades fsicas del cemento durante su endurecimiento.

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Sobre el comportamiento de los compuestos en equilibrio, durante el proceso de

hidratacin, se ha considerado que el resultado es una cristalizacin con extensiones

coloide, en cuya reaccin interviene favorablemente el calor desprendido durante el

proceso de endurecimiento.

2.2.2.1. Clasificacin de los cementos Portland.

-Tipo, nombre y aplicacin

I: Normal. Para uso general, donde no son requeridos otros tipos de cemento.

IA: Normal. Uso general, con inclusor de aire.

II: Moderado. Para uso general y adems en construcciones donde existe un moderado

ataque de sulfatos o se requiera un moderado calor de hidratacin.

IIA: Moderado. Igual que el tipo II, pero con inclusor de aire.

III: Altas resistencias. Para uso donde se requieren altas resistencias a edades

tempranas.

IIIA: Altas resistencias. Mismo uso que el tipo III, con aire incluido.

IV: Bajo calor de hidratacin. Para uso donde se requiere un bajo calor de hidratacin.

V: Resistente a la accin de los sulfatos. Para uso general y adems en construcciones

donde existe un alto ataque de sulfatos.

-Tipo I: Este tipo de cemento es de uso general, y se emplea cuando no se requiere de

propiedades y caractersticas especiales que lo protejan del ataque de factores

agresivos como sulfatos, cloruros y temperaturas originadas por calor de hidratacin.

Entre los usos donde se emplea este tipo de cemento estn: pisos, pavimentos,

edificios, estructuras, elementos prefabricados.

-Tipo II: El cemento Portland tipo II se utiliza cuando es necesario la proteccin contra

el ataque moderado de sulfatos, como por ejemplo en las tuberas de drenaje, siempre

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y cuando las concentraciones de sulfatos sean ligeramente superiores a lo normal, pero

sin llegar a ser severas (En caso de presentarse concentraciones mayores se

recomienda el uso de cemento Tipo V, el cual es altamente resistente al ataque de los

sulfatos). Genera normalmente menos calor que el cemento tipo I, y este requisito de

moderado calor de hidratacin puede especificarse a opcin del comprador. En casos

donde se especifican lmites mximos para el calor de hidratacin, puede emplearse en

obras de gran volumen y particularmente en climas clidos, en aplicaciones como

muros de contencin, pilas, presas, etc. La Norma ASTM C 150 establece como

requisito opcional un mximo de 70 cal/g a siete das para este tipo de cemento.

-Tipo III: Este tipo de cemento desarrolla altas resistencias a edades tempranas, a 3 y 7

das. Esta propiedad se obtiene al molerse el cemento finamente. Su utilizacin se

debe a necesidades especficas de la construccin, cuando es necesario retirar

cimbras lo ms pronto posible o cuando por requerimientos particulares, una obra tiene

que ponerse en servicio muy rpidamente, como en el caso de carreteras y autopistas.

-Tipo IV: El cemento Portland tipo IV se utiliza cuando por necesidades de la obra, se

requiere que el calor generado por la hidratacin sea mantenido a un mnimo. El

desarrollo de resistencias de este tipo de cemento es muy lento en comparacin con

los otros tipos de cemento. Los usos y aplicaciones del cemento tipo IV estn dirigidos

a obras con estructuras de tipo masivo, como por ejemplo grandes presas. La

hidratacin inicia en el momento en que el cemento entra en contacto con el agua; el

endurecimiento de la mezcla da principio generalmente a las tres horas, y el desarrollo

de la resistencia se logra a lo largo de los primeros 30 das, aunque ste contina

aumentando muy lentamente por un perodo mayor de tiempo. En la fabricacin del

cemento se utilizan normalmente calizas de diferentes tipos, arcillas, aditivos -como el

mineral de hierro cuando es necesario- y en ocasiones materiales silicosos y

aluminosos. Estos materiales son triturados y molidos finamente, para luego ser

alimentados a un horno rotatorio a una temperatura de 1,400 grados centgrados y

producir un material nodular de color verde oscuro denominado CLINKER.

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-Tipo V: Muy similar al anterior, pero con menos porcentaje de aluminato y mayor

porcentaje de silicato tricalcico, para su aplicacin en concretos que deben estar

sometidos a la accin de sulfuros.

2.2.3 Papel reciclado

El papel es una estructura obtenida en base a fibras vegetales de celulosa, las

cuales se entrecruzan formando una hoja resistente y flexible. Estas fibras provienen

del rbol y, segn su longitud, se habla de fibras largas de aproximadamente 3

milmetros (generalmente obtenidas de pino insigne u otras conferas) o de fibras cortas

de 1 a 2 milmetros (obtenidas principalmente del eucalipto). Segn el proceso de

elaboracin de la pulpa de celulosa, sta se clasifica en mecnica o qumica, cada una

de las cuales da origen a diferentes tipos de papel en cuanto a rigidez y blancura.

Dependiendo del uso final que se le dar al papel, en su fabricacin se utiliza

una mezcla de los diferentes tipos de fibras, las que aportarn sus caractersticas

especficas al producto final. As, un papel para fabricar sacos de cemento en que su

resistencia es muy importante, se fabrica con fibras largas, en cambio un papel para

escribir, en que su resistencia no es un atributo clave, pero si su formacin, textura y

opacidad, se fabrica principalmente con fibras cortas.

Dentro de las tendencias actuales, las que se enmarcan dentro del crecimiento

sustentable, el reciclado de papel ha tomado hoy una importancia preponderante y es

as como los ltimos proyectos de papel para peridicos, papeles para corrugar e

incluso papel para sacos se estn produciendo con materia prima reciclada, logrando

valores semejantes a los productos vrgenes.

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2.2.3.1 El papel reciclado y sus fases

El reciclaje de papeles se inicia con la recoleccin, en zonas urbanas, de

papeles y cartones usados para transformarlos en nuevos productos. El material

recolectado es destinado a la industria, donde se le separan las fibras vegetales de las

impurezas.

2.2.3.2. Fases del proceso de reciclaje

- Recoleccin: empresas intermediarias compran el material a recolectores individuales.

- Clasificacin: las empresas que recuperan los papeles los clasifican en distintas categoras, ya que cada tipo de papel servir para producir un nuevo papel de

similares caractersticas. Los papeles blancos de escritura servirn a la

produccin de nuevos papeles blancos para escribir; las cajas usadas de cartn

corrugado servirn para producir papeles color caf para embalajes, etc.

- Enfardado: Papeles de diferentes categoras son prensados en grandes fardos; cada uno de estos fardos contendr un tipo especfico de papel usado. Se tritura

el papel usado, se aade agua, se aplica los diferentes sistemas de depuracin,

se blanquea (es necesario utilizar mtodos mecnicos no agresivos,

descartando el blanqueo con productos qumicos como el cloro) se escurre, se

deposita en rodillos, se seca y se corta.

- Almacenamiento: Los fardos son almacenados en las empresas clasificadoras, a la espera de ser transportados a las fbricas de papel.

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- Transporte: Los fardos son transportados en camiones a las fbricas de papel que usan el papel reciclado como materia prima.

- Tratamiento: Las impurezas son separadas y entregadas a otras industrias para ser reprocesadas.

2.2.3.3. Propiedades del papel reciclado

Las propiedades del papel se pueden agrupar en propiedades mecnicas o de

resistencia y propiedades visuales o de presentacin. Rigidez, resistencia y capacidad

de absorcin de agua son caractersticas que convierten al papel en un material

apropiado para diversos usos.

En cuanto a la rigidez sta depende de las fibras que forman el papel, ya que

como se digo anteriormente, un papel producido con mayor contenido de fibra larga

ser ms rgido que aquel fabricado con mayor cantidad de fibra corta. Tambin el tipo

de pulpa de celulosa usado afecta la rigidez que tendr el papel. En este caso, la pulpa

mecnica aporta ms rigidez que la pulpa qumica. Otras propiedades mecnicas son

la resistencia al rasgado, la resistencia superficial y la resistencia a la absorcin de

agua. Respecto a las propiedades visuales, se distinguen principalmente la blancura,

brillo, claridad y opacidad del papel.

Por ltimo, otras propiedades importantes son el gramaje que indica el peso en

gramos por metro cuadrado de papel, la estabilidad dimensional que es la capacidad

del papel de mantener sus dimensiones originales al variar las condiciones ambientales

o al verse sometido a esfuerzos, y la humedad, que es el contenido de agua como

porcentaje del peso total del papel.

La fibra reciclada disminuye proporcionalmente la resistencia de la hoja final. Sin

embargo, el factor ms importante en este aspecto es la fuente del reciclado, ya que

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esto determinar en la mayor parte de los casos la proporcin de fibra secundaria a

incorporar en determinada calidad y clase de papel. Las fibras secundarias difieren de

las fibras vrgenes en que una gran proporcin del material fibroso recuperado

constituye una mezcla de diversos tipos de fibras, y en que otros materiales utilizados

en las etapas de conversin y las fibras secundarias mismas han soportado varias

veces tratamientos mecnicos de secado y de envejecimiento. Las fibras recicladas

poseen en general bajas resistencias, debido a:

- Hornificacin producida durante el primer secado, lo que reduce la capacidad de

unin interfibrilar.

- Acumulacin de fibras cortadas y finos, producidos en los sucesivos repulpeos.

- Refinacin inadecuada de la pulpa para evitar problemas de drenado.

- Acumulacin de cargas (caolines, pigmentos, etc.), que aumentan el gramaje sin

contribuir a las resistencias.

- Acumulacin de materiales extraos (aceites, almidn seco, resina/almina,

tintas etc.) que recubren a las fibras interfiriendo con las uniones.

- Debilitamiento de la flexibilidad de las fibras producido por los procesos a que

fueron sometidas.

2.2.4 Arena blanca de lago

Se entiende como produccin de arena de lago el procesamiento o no de estos

materiales en tamizadoras, trituradoras y lavadoras ubicadas en las cercanas de

donde se extraen, en este caso su origen es exclusivamente del Lago de Maracaibo,

con el objeto de suministrar agregados para dicho trabajo. Estos agregados abarcan

normalmente partculas entre 4.75 y 0.075 mm.

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La arena del Lago de Maracaibo utilizada en la relacin de las mezclas, la cual a

lo largo de la investigacin la denominaremos como arena blanca, debe carecer de

materias orgnicas que alteren las propiedades del mismo bloque. En estado natural o

despus de ser lavadas debern cumplir las siguientes condiciones:

- La forma de los granos ser redonda, rechazndose las arenas cuyos granos

tengan forma de laja.

- La arena pasar por un tamiz de apertura no superior a 1/3 de pulgada.

- Se limitar el contenido en finos de manera que el peso de arena que pase por

el tamiz 0.08 sea como mximo el 15% del peso total.

- El contenido total de materias perjudiciales (mica, yeso, descompuestos, piritas,

entre otros) no ser superior al 2%.

La tabla N1 indica los lmites de granulometra admisibles de arena.

Tabla N1. Lmites de granulometra de arena blanca

CEDAZO % PASANTE

3/8 (9.51 mm.) 100

No. 4 (4.76 mm.) 85 100

No. 8 (2.38 mm.) 60 95

No. 16 (1.19mm.) 40 80

No. 30 (0.595 mm.) 20 60

No. 50 (0.297 mm.) 8 30

No. 100 (0.149 mm.) 2 - 10

Fuente: (Pereira y Snchez 2006).

2.2.5 Bloques de concreto

La norma COVENIN 42-82 indica que un bloque es un elemento simple en forma

de paraleleppedo ortogonal, con perforaciones paralelas a una de las aristas

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elaborados con una mezcla de cemento Portland y agregados inertes inorgnicos

adecuados. Estos se encuentran clasificados en el mercado segn sus dimensiones.

Ver tabla No. 2.

Tabla N2. Clasificacin de los bloques segn sus dimensiones.

Denominacin ordinaria

(cm.)

Dimensiones normales

(cm.)

Dimensiones Modulares

(cm.)

10 39 x 19 x 9 40 x 20 x 10

15 39 x 19 x 14 40 x 20 x 15

20 39 x19 x 19 40 x 20 x 20

25 39 x 19 x 24 40 20 x 25

30 39 x 19 x 29 40 x 20 x 30

Fuente: Covenin 42-82

En nuestro caso trabajaremos con la dimensin de 15 x 20 x 40, debido a que

disponemos de esta clase de molde nicamente. En la Figura N1 se pueden apreciar

un bloque con las dimensiones a manejar,

Figura N1. Dimensiones de un bloque

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2.2.5.1 Clasificacin de los bloques. Segn la Norma COVENIN 42-82, los bloques se clasifican segn:

a) Los agregados utilizados:

- Pesados: Bloques fabricados con agregados normales. El peso unitario

del concreto seco es mayor de 2000 Kg/m3.

- Semi-Pesados: Bloques fabricados con una mezcla de agregados

normales y livianos. El peso unitario del concreto seco en entre 1400

Kg/m3 y 2000 Kg/m3.

- Livianos: Bloques fabricados con agregados livianos. El peso unitario del

concreto seco es menor de 1400 Kg/m3.

b) Uso:

- Tipo A: Bloques para paredes de carga, expuestas o no a la humedad.

Clase A1: Para paredes exteriores, bajo o sobre el nivel del suelo y expuestas a la humedad.

Clase A2: Para paredes exteriores, bajo o sobre el nivel del suelo y no expuestas a la humedad.

- Tipo B: Bloque para paredes que no soportan cargas o para paredes

divisorias.

Clase B1: Para paredes expuestas a la humedad. Clase B2: Para paredes no expuestas a la humedad.

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2.2.5.2 Requisitos que debe cumplir un bloque

La norma COVENIN 42-82, expresa que segn su apariencia y acabado, los

bloques deben ser slidos y libres de grietas con las siguientes especificaciones:

a) Para bloques tipo A: No deben presentar grietas paralelas a la carga. Si

aparecen imperfecciones estas no deben ser ms del 5% del pedido, siempre y

cuando las grietas perpendiculares a la carga que aparezcan no tengan una

longitud mayor de 2.5 cm.

b) Para bloques Tipo B: Pueden presentar grietas menores producidas en la

fabricacin o fragmentos producidos en el manejo.

2.2.5.3 Sistema de calidad en las fases de produccin de bloques

Por motivos de control de calidad durante el proceso de construccin de los

bloques el fabricante deber contar como mnimo con los siguientes pasos:

a) Dosificacin: Control de las proporciones de los materiales:

- De las composiciones utilizadas en cada producto

- Proporciones controladas de los materiales

- Control de humedad de los materiales

- Ajustes en la dosificacin, en caso de alteraciones en la materia prima.

b) Mezclado Mecnico: Control de homogeneidad.

Tiempo y parmetros de la mezcla.

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Control de humedad de la mezcla.

c) Produccin: Moldeo y Compactacin.

Control del ciclo de produccin. Control de los tiempos de compactacin. Control de dimensiones de los bloques. Control visual del producto terminado.

d) Control de Calidad del Producto terminado (Autocontrol): Consiste en la

realizacin de los siguientes ensayos rigindose por las normas Covenin 42-82.

2.2.6 Ensayos para la determinacin de propiedades de los bloques

Para la determinacin de las propiedades de los bloques, se deben realizar una

serie de ensayos que se nombran a continuacin.

2.2.6.1 Ensayo sometido a esfuerzo de compresin

Los bloques, luego de ser convenientemente curados por mtodos aprobados,

deben poseer una resistencia que est indicada dentro de la norma Covenin 42-82, la

cual ser medida a travs de los ensayos a compresin.

Este ensayo debe realizarse con una mquina de prensa hidrulica, la cual debe

producir la rotura de las probetas. En el momento de ruptura se mide el esfuerzo al que

est siendo sometida, y ese valor es la capacidad de carga que soporta el bloque a la

compresin.

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a) Equipos utilizados para el ensayo a la compresin:

- Mquina: Debe estar provista de dos platos de carga, uno de estos debe

ir montado sobre una rtula esfrica, preferiblemente el que se apoya

sobre la parte superior del bloque de ensayo.

- Platos de carga: De acero con una dureza no inferior a 60 Rc (620 BHN),

de superficie lisa con una tolerancia de 0.25mm. y un dimetro de 15cm.;

el centro de la superficie esfrica de la rtula debe coincidir con el del

plato correspondiente.

- Placas adicionales: Tambin deben ser de acero con una dureza mayor o

igual a 60 Rc (620 BHN), un espesor de 1/3 de la distancia existente entre

el borde del plato de carga a la esquina ms distante del bloque de

ensayo, en ningn caso el espesor de la placa debe ser menor de

12,7mm. y sern colocadas entre el bloque y los platos de carga, despus

que el centro de gravedad del bloque ha sido alineado con el eje de los

platos de carga y por consiguiente con el centro de la superficie esfrica

de la rtula en el plato de carga correspondiente.

b) Preparacin de la muestra:

Las superficies de los bloques de ensayo donde se va aplicar la carga, se deben

cubrir con una capa o cubierta de acuerdo a uno de los mtodos especificados a

continuacin:

Compuesto de Yeso especial: Se prepara una pasta de yeso especial con una resistencia no inferior a 245 Kg/cm2 al ser ensayadas en probetas cubicas de 5cm de

lado. Se esparce uniformemente esta pasta sobre una superficie rgida, plana con una

tolerancia de 0,08mm., no absorbente, soportada para que no produzca deflexiones

visibles durante el proceso y que ha sido ligeramente cubierto con aceite. Se apoya la

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cara que va a someterse a compresin, del bloque de ensayo, sobre la pasta y se

presiona firmemente hacia abajo con un solo movimiento, mantenindolo

perpendicularmente a la superficie. El espesor promedio de la capa no debe der mayor

de 3,2mm. Una vez fraguada la pasta, no se permite la reparacin, en este caso debe

removerse o reemplazarse la capa defectuosa.

Compuesto de material granular y sulfuroso: Se prepara una muestra con 40% a 60% de azufre y con arcilla quemada finamente molida o con cualquier otro material

inerte que pase el tamiz de 150mm. (No.100) con o sin plastificante. Se calienta la

mezcla sulfurosa en un recipiente con control termosttico de temperatura, hasta

mantener la fluidez por un periodo razonable. Se debe tener cuidado para prevenir el

sobrecalentamiento y se debe remover el liquido en el recipiente inmediatamente antes

de ser usado. Mientras la muestra est en contacto con la superficie a cubrir se

esparce uniformemente sobre una superficie rgida, plana, con una tolerancia de

0,08mm., no obstante, soportada para que no produzca deflexiones visibles durante el

proceso. Se colocan en ellas 4 barras de acero cuadradas de 25mm, formando un

molde rectangular que tenga unas dimensiones interiores mayores de 12,7mm. que las

dimensiones del bloque de ensayo. Se llena este molde con la mezcla hasta una

profundidad de 6,4mm. y se apoya rpidamente la cara de compresin del bloque a

ensayar sobre la mezcla, mantenindolo perpendicularmente a la superficie y se deja

hasta que solidifique la mezcla. Igual que en la otra condicin una vez fraguada la

pasta, no se permite la reparacin, en este caso debe removerse o reemplazarse la

capa defectuosa.

En caso de no contar con ninguna de las anteriores, es permitido utilizar gomas de neopreno de 1.5 centmetros de grosor y que sean capaces de cubrir el rea bruta

del bloque que recibir la carga. Las lminas de neopreno se colocaran tanto en la

superficie expuesta a la carga como en el lado opuesto.

Si se trabaja con una maquina de compresin especial para ensayar cilindros de concreto, se debern colocar varias tabletas de madera que hagan el efecto de

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pirmide y que permita la transmisin de carga uniformemente distribuida en toda la

superficie del bloque donde se aplicara la misma. A su vez se colocara una sola tableta

en la superficie opuesta a la que recibe la carga. Ver Figura N2

c) Condiciones del ensayo:

La capa o cubierta debe tener por lo menos 24 horas de colocada antes de

proceder al ensayo. En caso de que la capa o cubierta sea elaborada por un

compuesto sulfrico, se tomar como mnimo un periodo de 2 horas despus de

colocada para realizar el ensayo. En el caso utilizar el material de neopreno solo hace

falta la colocacin.

d) Procedimiento:

Se colocan los bloques de ensayo de manera que la carga se aplique en la

misma direccin en que los pesos propios acten sobre ellas en la construccin. Se

hace coincidir el centro de la superficie esfrica de la rtula con el centro del plato de

carga que se va a poner en contacto con el bloque de ensayo. En caso de que la

superficie de los platos de carga no sea suficiente para cubrir el rea de ensayo del

bloque, se utilizan las placas adicionales. Luego se aplica la carga a cualquier

velocidad hasta la mitad de la carga mxima supuesta, el resto de la carga debe

aplicarse gradualmente a una velocidad constante en un periodo que no sea menor de

un minuto, ni mayor de dos, de acuerdo a la mxima carga soportada.

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Figura N2. Maquina DigimaxPlus utilizada para el ensayo a compresin.

e) Expresin de los resultados:

La resistencia a la compresin se calcula dividiendo la carga mxima soportada

en Kilogramos (Kg) por la superficie bruta del bloque expresada en centmetros

cuadrados (cm2).

Donde:

Esfuerzo a la compresin Cm= Carga mxima soportada por el bloque

Sb= Superficie bruta, es el rea completa de una seccin del bloque

perpendicular a la direccin de la carga incluyendo los huecos del bloque.

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El resultado arrojado por los ensayos debe ser igual o mayor al 80% de los

valores especificados en la tabla No.3

Tabla N3. Clasificacin de bloques segn su resistencia a la compresin.

TIPO DE BLOQUE

PROMEDIO DE 3 BLOQUES (kg/cm2)

MNIMO 1 BLOQUE (kg/cm2)

Bloque estructural sometido

a la humedad

70

55

Bloque estructural No

sometido a la humedad

50

40

Bloque No estructural


30

25

Bloque No estructural No


30

25

Fuente: Covenin 42-82.

2.2.6.2 Ensayo de absorcin de agua (COVENIN 42-82)

a) Equipos utilizados para el ensayo de Absorcin de agua:

- Horno, ventilado, de tamao adecuado, capaz de mantener una temperatura

de 110 5 C. - Balanza, de suficiente capacidad que permita pesar con una aproximacin de

0,1%.

- Recipiente, de tamao suficiente para contener la muestra cubierta de agua.

- Soporte, adecuado que quepa en el recipiente y permita mantener la muestra

libre de contacto con las paredes y el fondo.

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b) Materiales utilizados:

- Toallas absorbentes de tela o papel.

c) Condicin del ensayo:

El agua debe ser destilada, de lluvia o de un acueducto cuyo uso se haya

comprobado que no afecta los resultados del ensayo.

d) Procedimiento:

Se sumergen las muestras completamente en agua durante 24 horas, a una

temperatura de 15 C a 27 C. Al cabo de esto, las muestras se deben sacar del agua,

secarse con las toallas absorbentes y pesarse inmediatamente. Posteriormente las

muestras deben meterse en el horno a una temperatura de 100 C a 115 C durante un

periodo no menor a 24 horas, hasta que dos pesadas sucesivas, efectuadas en

intervalos de dos horas, muestren una prdida de peso no mayor de 0,2 % del peso

anterior.

e) Expresin de los resultados:

Una vez finalizado el ensayo, La absorcin de agua del bloque se expresa como

un porcentaje del peso seco, y se calcula mediante la siguiente ecuacin:

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Donde:

P1= Peso seco de cada muestra (grs).

P2= Peso de la muestra despus de 24 horas sumergida. (grs).

A= El valor promedio del coeficiente de absorcin, se calcula de las 3 muestras

de ensayo (%).

Segn la Norma COVENIN 42-82, la mxima absorcin determinada de acuerdo

al ensayo especificado para cada tipo de bloque, es la indicada en la tabla No. 4.

Tabla N4. Clasificacin de bloques segn su porcentaje absorcin de humedad.

TIPO DE BLOQUE PESADO

% SEMIPESADO

% LIVIANO

%

Bloque estructural

sometido a la humedad 14 16 12

Bloque estructural No





No sometido a la

humedad

- - 20

(-): No tiene ensayo de absorcin.

Fuente: Covenin 42-82.

2.2.6.3 Ensayo de resistencia contra fuego del bloque. (ASTM E-84)

La seguridad al fuego en la construccin de edificios no siempre es tenida en

cuenta. Sin embargo representa un aspecto muy importante en la industria de la

construccin pues la prdida de vidas a causa del fuego es mucho mayor que la debida

a problemas estructurales.

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OS

En el mercado estadounidense, se clasifican y prueban los productos segn las

normas ASTM (Sociedad Americana de Comprobacin y Materiales). En los materiales

se prueban y evala la propagacin de las llamas y la produccin de humo de los

bloques o metariales en estudio segn la norma ASTM E-84 "Caractersticas de

incendio de la superficie de materiales de construccin". Se llega al establecimiento de

un ndice de produccin de humo y un ndice de propagacin de llamas segn estos

resultados.

a) Procedimiento:

Para medir la resistencia al fuego se realiza el ensayo descrito en la norma

ASTM donde se emplea un equipo consistente en un horno donde se coloca el bloque

a ensayar.

En el interior del horno hay quemadores de gas que producen llamas simulando

un incendio. Sobre el bloque se colocan termo- cpulas que miden la temperatura del

muro del lado interior (cara expuesta al fuego) y la del lado exterior (cara no expuesta).

Al encender los quemadores, el equipo regula las llamas de forma tal que la

temperatura de la cara expuesta siga una curva temperatura/ tiempo predeterminada,

simultneamente se va midiendo la temperatura de la cara no expuesta. La

propagacin de humos son medidos mediante medidores electrnicos de densidad de

humo y los valores de los resultados de llevan se expresan en mltiplos de 5.

El objetivo del ensayo es medir el tiempo transcurrido desde el encendido de los

quemadores hasta el momento que ocurra alguna de las alternativas indicadas a

continuacin en donde se interrumpe el ensayo y se mide el tiempo transcurrido.

El bloque se desmorona

Se producen fisuras que permiten el paso de gases desde el interior del horno

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OS

La temperatura de la superficie de la cara exterior del bloque (cara no

expuesta) alcanza los 160 C.

b) Clasificacin de los resultados:

Tabla N5. Clasificacin de bloques segn su resistencia al fuego.

ndices mximos permitidos

Clase Extensin de llamas

(pies) Desarrollo del humo

(%)

A 0 - 25 50

B 26 - 75 -

C 76 - 200 -

D 201 500 -

E + 500 -

Fuente: ASTM E-84.

2.3 DEFINICIN DE TRMINOS BSICOS

A continuacin se presentan una serie de definiciones de trminos bsicos,

referente al contenido de este trabajo.

Absorcin: Es el aumento del peso de un cuerpo solido poroso que resulta de la penetracin de un liquido en sus poros permeables, generalmente medida como

porcentaje del peso en seco o en kilogramos por metro cubico (kg/m3).

Adherencia: Es la caracterstica que se genera entre el mortero y el bloque, la cual depende de las propiedades de los mismos as como de su correcta colocacin en

obra. Cabe destacar que una buena adherencia, produce una mayor resistencia en los

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OS

muros y una mayor impermeabilidad. Esta se obtiene de dividir el valor unitario

obtenido por la fuerza de rotura entre el rea nominal de contacto.

rea Bruta: Es el rea total de cara a cara del bloque incluyendo los huecos del mismo de la seccin perpendicular a la direccin de la carga.

rea Hueca: Es el rea de los espacios abiertos moldeados en un bloque. rea Neta: Es el rea bruta de la seccin menos el rea neta. Arena Blanca: Arena formada por trozos de roca. Originada mayormente de ros y playas, siendo su principal caracterstica la granulometra fina.

Bloque: Elemento simple en forma de paraleleppedo ortogonal, con perforaciones paralelas a una de las aristas elaborados con una mezcla de cemento Portland y

agregados inertes inorgnicos adecuados.

Cemento Portland: Es el tipo de cemento ms utilizado como aglomerante para la preparacin del hormign o concreto y se obtiene por la pulverizacin del clinker

portland con la adicin de una o ms formas de sulfato de calcio. Compresin: Este esfuerzo se produce cuando una fuerza tiende a comprimir o aplastar un miembro. Este esfuerzo se presenta en las columnas de edificaciones, as

como en algunas barras que conforman distintos tipos de armaduras.

Corte: Se produce un esfuerzo cortante cuando dos fuerzas iguales, paralelas y de sentido contrario tienden a hacer resbalar, una sobre otra, las superficies contiguas del

miembro. Este esfuerzo que es muy comn se presenta en la mayora de los elementos

estructurales, y por ejemplo en vigas cabe sealar que existen 2 tipos de esfuerzo

cortante, el vertical y el horizontal.

Deformacin: La deformacin es el cambio de tamao o forma que siempre sufre un cuerpo que est sometido a una fuerza. Cuando las fuerzas son de compresin y de

traccin axial, las deformaciones son acortamientos o alargamientos, respectivamente.

Cuando una fuerza acta en un miembro flexionndolo (como lo hacen las cargas en

las vigas), la deformacin se llama flecha.

Flexin: tipo de deformacin que presenta un elemento estructural alargado en una direccin perpendicular a su eje longitudinal.

Fraguado: Cuando el cemento y el agua entran en contacto, se inicia una reaccin qumica exotrmica que determina el paulatino endurecimiento de la mezcla.

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Mampostera: Comprende las actividades y normas de ejecucin necesaria para la construccin de muros en ladrillos, bloques, piedra, calados o en celosas, en los

interiores o fachadas de los edificios, de acuerdo con lo indicado en los planos. Mortero: Es la mezcla compuesta por cemento, agua y en muchos casos, cal, yeso u otros qumicos, que sirve para la unin de bloques u otras unidades estructurales. Papel Reciclado: Se consigue utilizando desecho de papel como materia prima. Se tritura el papel usado, se aade agua, se aplican los diferentes sistemas de depuracin,

se blanquea (es necesario utilizar mtodos mecnicos no agresivos, descartando el

blanqueo con productos qumicos como el cloro) se escurre, se deposita en rodillos, se

seca y se corta.

2.4 SISTEMA DE VARIABLES

2.4.1. Variable

Propiedades de un bloque de cemento portland tipo I, arena blanca y papel

reciclado siguiendo las normas COVENIN 42-82.

2.4.2. Definicin Conceptual

El Bloque es un elemento simple en forma de paraleleppedo ortogonal, con

perforaciones paralelas a una de las aristas elaborados con una mezcla de cemento

Portland y agregados inertes inorgnicos adecuados que en este caso serian la arena

blanca y el papel reciclado.

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2.4.3. Definicin Operacional Un bloque es diseado para ser utilizado como elemento constructivo, ya sea para

cerramientos o como componente estructural de alguna edificacin.

2.4.4. Cuadro de Operacionalizacin de Variables Objetivo General: Determinar las propiedades de bloques de cemento portland tipo I, arena blanca y papel reciclado siguiendo las normas COVENIN 42-82..

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Tabla N6. Cuadro de operacionalizacin de variables.

Objetivos Especficos Variable Dimensin Indicador o

dimensiones. Elaborar bloques

resistentes y de menor

costo utilizando una

mezcla de cemento

portland tipo I, arena

blanca y papel reciclado.

Propiedades del

bloque elaborado

con cemento

portland tipo I, arena

blanca y papel

reciclado.

Proporciones de

cemento Portland

tipo I, arena blanca,

papel reciclado ya

establecido.

Cemento (kgs.)

Arena (kgs.)

Papel reciclado

(kgs.)

Realizar todos los

ensayos pertinentes a

diferentes tipos de bloque

con el diseo de mezcla

preestablecido para la

determinacin de sus

propiedades mecnicas y

fsicas.

Realizacin de

ensayos de

absorcin de agua, y

resistencia a

compresin y al

fuego

Absorcin (%),

Esfuerzo de

compresin

(kg/cm2) y

temperatura (C).

Estudiar el

comportamiento del

bloque sometido a

diferentes temperaturas, y

exposicin al medio

ambiente.

-Comportamiento del

bloque a diferentes

temperaturas (110 5 C).

- Comportamiento del

bloque expuesto al

medio ambiente.

Temperatura (C)

deformacin,

desmorona-

miento,

humedad.

Analizar los costos

producidos en la

fabricacin de dichos

bloques.

Costos

Mano de obra,

materiales,

equipos.

Estudiar el impacto

ecolgico que producira

la industrializacin del

bloque y su aplicacin en

sistemas constructivos.

Impacto ecolgico y

uso en sistemas

constructivos

Beneficios al

medio ambiente,

disponibilidad de

recursos.

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CaptuloIII

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CAPTULO III

MARCO METODOLGICO

3.1. TIPO DE INVESTIGACIN

Segn Roberto Hernndez, Carlos Fernndez y Pilar Baptista (1997) las

investigaciones descriptivas Miden o evalan diversos aspectos, dimensiones o

componentes del fenmeno o fenmenos a investigar. Desde el punto de vista

cientfico, describir es medir. Estos es, en un estudio descriptivo se selecciona una

serie de cuestiones y se mide cada una de ellas independientemente, para as describir

lo que se investiga.

Segn Chvez, Nilda (1992) las investigaciones descriptivas son todas aquellas

que se orientas a recolectar informaciones relacionadas con el estado real de las

personas, objetos, situaciones o fenmenos tal cual como se presentaron en el

momento de la recoleccin.

Despus de analizar lo anteriormente expresado se concluy que esta

investigacin es de tipo descriptivo ya que consiste en llegar a conocer las situaciones,

costumbres y actitudes predominantes a travs de la descripcin exacta de las

actividades, objetos, procesos y personas, y adems porque su meta no se limita a la

recoleccin de datos, sino a la prediccin e identificacin de las relaciones que existen

entre dos o ms variables, es decir, que consiste fundamentalmente en caracterizar un

fenmeno o situacin concreta indicando sus rasgos ms peculiares o diferenciadores.

El carcter de la investigacin segn su propsito es de tipo aplicada, ya que

busca dar un estudio detallado al diseo del bloque compuesto por cemento, arena, y

papel reciclado, y de esta forma inquirir sobre su comportamiento y apariencia.

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3.2. DISEO DE LA INVESTIGACIN

El diseo de la investigacin es no experimental, ya que de acuerdo a

Hernndez Sampieri R y otros (1991), un diseo no experimental es aquel que se

realiza sin la manipulacin deliberada de la variable, es decir, es una investigacin

donde se hace variar intencionalmente la variable independiente. Lo que se hace es

observar situaciones ya existentes, no provocadas intencionalmente por el investigador

para despus ser analizadas.

Esta investigacin tambin entra en el tipo transeccional porque recoge

informacin en un tiempo determinado, en consecuencia se realiz un anlisis de las

variables y a la vez un estudio de los diferentes ensayos aplicados al bloque para la

determinacin de sus propiedades. Segn Hernndez y otros (1998), Los diseos de

investigacin transeccional o transversal recolectan datos en un solo momento, en un

tiempo nico. Su propsito es describir variables y analizar su incidencia e interrelacin

en un momento dado.

3.3 POBLACIN Segn Len y Montero (1999), la poblacin es un conjunto de elementos que

comparten una caracterstica. La poblacin est constituida por el total de unidades de

bloques construidos a base de Cemento Portland Tipo I, Arena Blanca y papel

reciclado, fabricndose un total de 120 bloques.

3.4 MUESTRA

La muestra, segn Ader Egg (1983), la muestra es el conjunto de operaciones

que se realizan para estudiar la distribucin de determinados caracteres en la totalidad

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de una poblacin, universos o colectivo, partiendo de la observacin de una fraccin

considerada

La muestra est definida por los bloques clasificados en lotes de tipo A, B y C,

en donde el tipo A: 68% papel reciclado, 22% cemento Portland Tipo I, 10% arena

blanca, posee un total de 40 bloques producidos; Tipo B: 71% papel reciclado, 24%

Cemento Portland Tipo I, 5% arena blanca, con un total de 40 bloques producidos; Tipo

C: 75% papel reciclado, 25% Cemento Portland Tipo I, 0% arena blanca, con un total

de 40 de bloques producidos, obteniendo un total de 120 bloques. Esta variacin en la

dosificacin de arena blanca se realiz con la finalidad de buscar el diseo de mezcla

idneo el cual cumpliera con la mayor resistencia, mejor acabado, peso, y factibilidad

de costos. En cada lote, los bloques fueron construidos bajo las mismas

caractersticas, materia prima y maquinaria, el mismo da, en el mismo tiempo.

3.5 MUESTREO

Segn Tamayo (2009), El mtodo de muestreo se basa en ciertas leyes que le

otorgan su fundamento cientfico, los cuales son ley de grandes nmeros y el clculo

de probabilidades. Se consideraron tres grupos de unidades representativas a cada

lote respectivamente, donde se extrajeron por previa seleccin 30 bloques del Tipo A,

30 bloques del Tipo B y 30 bloques del Tipo C, que sirvieron para obtener la

informacin necesaria, con la finalidad de apreciar las caractersticas de dicho bloque y

as poder tomar una decisin sobre el mismo.

3.6 TCNICAS DE RECOLECCIN DE DATOS

Las tcnicas son los recursos utilizados para facilitar la recoleccin y anlisis de

los hechos observados. Estos son numerosos y varan de acuerdo con los factores a

evaluarse. Hurtado (2000), comenta que las tcnicas de recoleccin de datos son

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aquellas que comprenden procedimiento y actividades los cuales permiten al

investigador obtener la informacin necesaria para dar respuesta a su pregunta de

investigacin en general, los instrumentos constituyen la va mediante la cual es posible

aplicar una determinada tcnica para sealar cual informacin seleccionada y como se

va codificar.

Entre las tcnicas de recoleccin de informacin empleadas en la presente

investigacin se encuentran, la observacin directa e indirecta, la revisin bibliogrfica

y entrevistas aplicadas a expertos en el rea. Segn Risquez (1999) la observacin

directa es aquella en la cual el investigador puede observar y recoger datos mediante

su propia observacin apoyado en su sentido.

En relacin a lo anteriormente expresado, durante la fabricacin, as como en la

realizacin de todos los ensayos anteriormente mencionados y se llev registro

mediante la propia observacin, conocimientos empricos y experimentacin del bloque

en estudio. As mismo se utiliz informacin obtenida por otros, en testimonios escritos

de personas que han tenido contacto de primera mano y poseen experiencia en el tema

a investigar.

En cuanto a la revisin bibliogrfica, estuvo basada en los textos, libros e

investigaciones anteriores relacionadas y adems apoyndose en normativas de

bloques, cemento, papel y en la aplicacin de teoras para el estudio del caso. Segn

Ader Egg (1989), La revisin bibliogrfica es un instrumento o tcnica de investigacin

social, cuya finalidad es obtener datos e informacin a partir de documentos escritos.

Las entrevistas, que se realizaron con preguntas abiertas, con carcter

informativo y explicativo las cuales fueron formuladas a medida que se iba

desarrollando la investigacin de manera improvisada, es decir, sin la creacin de

cuestionarios, con la finalidad de obtener un mayor conocimiento acerca de la

investigacin, fueron dirigidas al Ing. Jos Salazar, Ing. Euro Lozano, T.S.U Juan C.

Morales. Estas nos sirvieron para definir los objetivos y delimitaciones de la

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investigacin, as como el mtodo y los procedimientos que se utilizaron a lo largo de

los ensayos a realizar, adems constituyeron una gran ayuda para la evaluacin y

socializacin de resultados y de gran aporte sobre aspectos conceptuales,

metodolgicos y definicin de indicadores para el diseo de esta investigacin. Segun

Risquez (1999), Afirma que la entrevista consiste en hacer preguntas para recoger

informacin sobre hechos, creencias, sentimientos, reacciones, intenciones, etc.

3.7 PROCEDIMIENTO METODOLGICO

Objetivo Especficos

- Elaborar bloques resistentes y de menor costo posible, utilizando una mezcla de

cemento portland tipo I, arena blanca y papel reciclado.

Fase I: Obtencin de la materia prima necesaria (cemento portland tipo I,

arena blanca y papel reciclado) para construir bloques resistentes al

menor costo posible.

Fase II: Seleccin de la localidad (fbrica) maquinaria (trompos

mecnicos, trituradora, moldes, herramientas) y personal obrero requerido

para la elaboracin de dichos bloques.

Fase III: Asignacin de la fecha de construccin, de acuerdo al calendario

y das disponibles para los estudios.

Fase IV: Fabricacin de los bloques resistentes y de menor costo posible,

utilizando una mezcla de cemento portland tipo I, arena blanca y papel

reciclado.

Realizar todos los ensayos pertinentes a diferentes tipos de bloque con el diseo de mezcla preestablecido para la determinacin de sus propiedades mecnicas

y fsicas.

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Fase I: Traslado de los bloques de la fbrica en la cual fueron elaborados

a un espacio abierto donde un personal estuvo encargado de colocarlos

al sol para el secado y llevarlos bajo techo durante las noches y en casos

de lluvias.

Fase II: Una vez llegado el da asignado para cada ensayo, se traslad

solo la cantidad requerida hacia los laboratorios de Geotecnia, C.A.

Fase III: Se tom registro de todos los datos y caractersticas, como

pesos, dimensiones, acabados, y/o cualquier cualidad o condicin que

pueda ser necesaria.

Fase IV: Obtencin de materiales o instrumentos necesarios para

elaborar los ensayos, que no estn disponibles en el laboratorio, como es

el caso de algunas tablas de madera y gomas de Neopreno fabricadas a

la medida de los bloques a ensayar, ya que la normativa hace referencia

de cmo se deben llevar a cabo los mismos, por lo que se deben cumplir

dichas especificaciones obligatoriamente.

Todas las herramientas, a excepcin de lo mencionado, fueron

suministrado por Geotecnia, C.A

Fase V: Ejecucin de los ensayos a compresin indicados en la normativa

COVENIN 42-82 a los 7, 21 y 28 das de fabricados.

Fase VI: Ejecucin de los ensayos de absorcin de agua indicados en la

normativa COVENIN 42-82 a los bloques despus de los 28 das de

fabricados.

Fase VII: Anlisis de los resultados obtenidos, as como la discusin de

estos con los diferentes tutores y asesores de la investigacin, para la

evaluacin y socializacin de aspectos conceptuales y metodolgicos

para poder generar todas las conclusiones y recomendaciones

pertinentes.

Estudiar el comportamiento del bloque sometido a diferentes temperaturas y exponindolo al medio ambiente.

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OS

Fase I: Se observ el comportamiento de los bloques en estudio

expuestos al medio ambiente, durante todo el periodo de secado.

Fase II: Obtencin de termmetros de alta medicin para poder realizar el

ensayo de resistencia del bloque contra el fuego.

Fase III: Ejecucin del ensayo de resistencia del bloque al fuego indicado

en la normativa ASTM E-84 despus de los 28 das de fabricado.

Analizar los costos producidos en la fabricacin de dichos bloques.

Fase I: Estudio de la composicin exacta de la mezcla, en cuanto a la

cantidad de agregado que posee cada una respectivamente.

Fase II: Anlisis de los costos unitarios de la materia prima, instrumentos,

y maquinaria necesaria para la fabricacin de los bloques en estudio.

Fase III: Anlisis de los costos de la mano de obra requerida para la

elaboracin de los bloques.

Estudiar el impacto ecolgico que conllevara la industrializacin de dicho bloque y su aplicacin en sistemas constructivos.

Fase I: Impacto y beneficio ambiental que genera la utilizacin del papel

reciclado, en lugar de obtener material de primera mano.

Fase II: Estudio de la maquinaria necesaria para la industrializacin del

producto y los costos que generara la produccin masiva de stos.

Fase III: Anlisis de las ventajas y beneficios que tiene la incorporacin de

bloques a base de cemento, arena y papel reciclado como material

constructivo de viviendas en la ciudad de Maracaibo.

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CaptuloIV

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OS

CAPTULO IV

ANLISIS Y PRESENTACIN DE LOS RESULTADOS

En este captulo se indican los ensayos que estn planteados dentro de los

objetivos de la presente investigacin y que fueron realizados a lo largo de la misma,

haciendo un anlisis detallado del procedimiento implementado en cada uno de ellos,

adems, de realizar una amplia recoleccin de datos que sirvieron para su posterior

interpretacin.

Los bloques elaborados a base de Cemento Portland Tipo I, papel reciclado y

arena blanca, se asemejan en ciertas caractersticas y aspectos a varios de los bloques

tradicionales o convencionales ya establecidos en el mercado venezolano; sin embargo

aun hay una estrecha diferencia en cuanto a su proceso de fabricacin y a las

propiedades mecnicas y fsicas de estos poseen.

4.1. PROCESO DE ELABORACIN 4.1.1. Amasado En esta primera fase se realiza el pesado de los componentes dosificantes,

papel reciclado, Cemento Portland Tipo I, arena blanca y agua, las cuales una vez

pesados se van agregando los componentes en el orden mencionado anteriormente a

la mezcladora mecnica para que se incorporen bien hasta conseguir una mezcla

homognea.

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4.1.2. Moldeo El bloque obtenido es una mezcla homognea, bastante consistente, la cual es

vertida en un molde compuesto por una lmina de hierro y es operado de forma manual

y el cual posee dimensiones de 15 cm de ancho, 20 cm de alto y 40 cm de largo.

Durante el proceso de retirado del bloque del molde se logr observar una gran

facilidad en su extraccin, ya que previamente se agreg gasoil a las paredes del

molde, para que la mezcla no se adhiriera a las mismas.

4.1.3. Secado El proceso de secado de las muestras se realiz en la misma fbrica donde

fueron elaborados, donde permanecieron expuestos al sol hasta alcanzar la edad

correspondiente para cada ensayo.

4.2. PROCESO DE DOSIFICACIN

Las dosificaciones de papel reciclado, Cemento Portland Tipo I y agua fueron

tomadas basndose en la experiencia de los fabricantes, y adems, se plante la

incorporacin de arena blanca en diferentes proporciones con la finalidad de alcanzar

un diseo de mezcla que pudiese cumplir con la normativa vigente mejorando su

consistencia y resistencia.

4.2.1. Papel reciclado

Con respecto al papel reciclado este fue sometido a un proceso complejo para

su preparacin previo a su utilizacin el cual se bas en colocar al mismo en un tanque

de agua para que absorbiera la mayor cantidad de agua posible con el propsito de

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que en el proceso de triturado el cual fue el siguiente paso, se trabajase con mayor

facilidad. Luego de triturar bien el papel fue colocado al medio ambiente en un piso con

pendiente para que expulsara el agua que no logr absorber, conocido como proceso

de destilacin. Una vez finalizadas estas fases se tom el producto final y se incorpor

con los dems agregados utilizados en el diseo de mezcla.

4.2.2. Cemento Portland Tipo I

El Cemento Portland Tipo I es de uso general, y se emplea cuando no se

requiere de propiedades y caractersticas especiales que lo protejan del ataque de

factores agresivos como sulfatos, cloruros y temperaturas originadas por calor de

hidratacin. La idea principal de dicho componente es actuar como cementante y

aportar la mayor parte de la resistencia del bloque. 4.2.3. Agua

La influencia de agua en la mezcla fue considerable para cada tipo diseo de

mezcla respectivamente, debido a que la proporcin de agregados fue distinta para

cada una y si se exceda la cantidad de agua esto afectara la trabajabilidad de la

misma y adems no se hubiese obtenido una consistencia aceptable.

4.2.4. Arena blanca

La arena utilizada para estos bloques fue arena blanca del Lago de Maracaibo,

retenida en su totalidad en los tamices 50 y 100. La ar

bloque de papel reciclado

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