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7/27/2019 Imprimir Tesis Final

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GENERALIDADES

1.-TITULO:

LAS CENIZAS DE CSCARA DE ARROZ, ADICIN PUZOLNICA EN CEMENTO Y CONCRETO

2.-PERSONAL INVESTIGADOR:

APELLIDOS Y NOMBRES: CODIGO: CORREO ELECTRONICO:1. MONTALVO PEREZ ALEXANDER 0200510941 [email protected]. MEJIA CARLOS JOSUE EZEQUIEL 1109100474 [email protected]: INGENIERIA ESCUELA: INGENIERIA CIVIL

3.- REGIMEN DE INVESTIGACION:

LIBRE

4.-UNIDAD ACADEMICA A LA QUE PERTENESE EL PROYECTO

FACULTAD: INGENIERIA CENTRO DE ESTUDIO: UNIVERSIDAD SAN PEDRO SEDE: CHIMBOTE

5.-LOCALIDAD E INSTITUCION DONDE SE REALIZARA EL PROYECTO DE INVESTIGACION

LOCALIDAD: CHIMBOTE

INSTITUCION: UNIVERSIDAD SAN PEDRO

6.-DURACION DE LA EJECUCION DEL PROYECTO

INICIO:24 DE SETIEMBRE 2013

TERMINO:17 DE JULIO 2014

7.- HORAS SEMANALES DEDICADAS AL PROYECTO DE INVESTIGACION POR CADA INVESTIGADOR

INTEGRANTE HORAS SEMANALES HORAS EXTRAS

MONTALVO PEREZ ALEXANDER 8 4

MEJIA CARLOS JOSUE 8 5
mailto:[email protected]:[email protected]


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8.-RECURSOS DISPONIBLES

8.1.-LOCALES:

BIBLIOTECA USP LABORATORIO DE SUELOS USP LABORATORIO DE CMPUTO

8.2.-MATERIALES Y EQUIPOS

cascara de trigo (triturado) Paja de trigo (cenizas) Molde Agua Aditivo (cemento) Cal hidrulica Balanza Tamizadora

8.3.-MATERIALES DE ESCRITORIO

Papeles Copias Computadora Internet Lapiceros Apuntes lapicero otros


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9.-PRESUPUESTO

El presupuesto se estimar debido a que a medida que se avance con el trabajo se podrsaber con ms exactitud el monto que sea necesario para esta investigacin.

10.- FINANCIAMIENTO

AUTOFINANCIADO

11.- TAREAS DEL EQUIPO INVESTIGADOR

INVESTIGADOR 1: buscar informacin del tema en internet y otros medios que ayuden al avance

del proyecto y conseguir otros materiales para la investigacin (arcilla)

INVESTIGADOR 2: conseguir material (hojas de trigo) para la investigacin y buscar informacin

referente al tema.


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12.-LINEA DE INVESTIGACION

CODIGOS USP FI

04 TRANSVERSALES DEL CONOCIMIENTO

0404 NUEVOS MTERIALES Y NANOTEGNOLOGIAS

04040110 DESARROLLO DE NUEVOS PRODUCTOS CERAMICOS PARA LA INDUSTRIA METALURGICA

Y DE LA CONSTRUCCION INCLUYENDO NUEVOS CEMENTOS.

13.- RESUMEN DEL PROYECTO

Se propone la realizacin de un nuevo material constructivo, que sustituya al ladrillo convencional.

Como aditivos comerciales se emplean el cemento para la realizacin de las combinaciones de

referencia y, la menos usual pero igual de eficiente cal hidrulica. Como aditivo resistente se

utilizan las cenizas de cscaras de arroz y como aditivo estructurante las cascarillas tambin de

arroz. La adicin de estos dos ltimos aditivos residuales supone la reduccin de un gran impactomedio ambiental ya que las cenizas procedentes de la biomasa generada por la combustin de los

restos de la cosecha del arroz, permanecen por millones de toneladas en vertederos de todo el

mundo.

Este proyecto pretende concienciar que el desarrollo de una ingeniera ms sostenible es posible.

La bioconstruccin es un campo amplio en el que se debe trabajar de forma constante para

obtener nuevos logros. Esta tecnologa es muy ambiciosa por su eficiencia energtica y econmica.

Este concepto de ingeniera es el que se propone con el desarrollo en este trabajo de ladrillos

puzolnicos sin coccin, con el resultado de un material de construccin sostenible con un gran

potencial y capacidad de cubrir las necesidades actuales y futuras de la sociedad.

Con este trabajo se pretende crear un nuevo concepto de autoconstruccin para las regiones ms

pobres. Pueblos que adems de tener su propio cultivo para la alimentacin bsica, aprovecharan

los restos de la cosecha, en este caso de la trilla de arroz, para obtener energa con la quema de

los mismos. De las cenizas procedentes de esa combustin elaborar, con agregados y con la cal

hidrulica natural, un aditivo sostenible que se extiende por todo el mundo y es muy poco usado,

ladrillos ecolgicos para crear sus propias construcciones.

La elaboracin de ladrillos ecolgicos responde a las necesidades de disminuir el gasto energtico

y el impacto ambiental provocado por subproductos provenientes de cultivos agrcolas e

industriales, y a la necesidad de aumentar la calidad medio ambiental.

En este trabajo se propone la elaboracin de ladrillos puzolnicos sin coccin y con materiales

ecolgicamente aceptables. Adems, como puzolanas artificiales se utilizan subproductos

residuales del cultivo del arroz, de esta forma se elimina colateralmente el impacto ambiental que

stos producen.


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14.-CRONOGRAMA


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PLAN DE INVESTIGACION

1.- ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACION CIENTIFICA

1.1.- ANTECEDENTES

Las puzolanas son materiales silceos o aluminio -silceos a partir de los cuales se produca

histricamente el cemento, desde la antigedad Romana hasta la invencin del cemento

Portland en el siglo XIX. Hoy en da el cemento puzolnico se considera un eco material.

Panten de Roma. Construido en el ao 123, fue durante 1.500 aos la mayor cpulaconstruida, y con sus 43,3 metros de dimetro a un mantiene records, como el de ser la mayorconstruccin de hormign no armado que existe en el mundo. Para su construccin se mezclcal, puzolana y agua.Los parmetros para determinar la calidad de un concreto en la actualidad va desde la

resistencia, sus caractersticas para acabados y la fluidez dela mezcla, aunque el cementoportland logra darle a los concretos estas propiedades, el ejemplo de otros componentes,como las cenizas volante, ha dado como resultado concreto de alta calidad y durabilidad.

En notables proyectos de ingeniera civil realizados en el reino unido como: la presa deTmesis, el sistema de almacenamiento por bombeo de Dinorwic, as mismo la presa del lagowimbleball, la plataforma principal del yacimiento petrolfero de Ninian y la central elctricaD de Little Brook donde se ha usado y se continua usando, con buenos resultados la ceniza

volante en el concreto.

En los aos sesenta (1960) la ASTM desarrollo normas para el uso del ceniza volante en losconcretos.

La aplicacin y comportamiento de concreto con contenido de ceniza volante se hadocumentado por la agencia de recuperacin de los E.U.A. y del cuerpo de la armada de losE.U.A. desde 1940. No obstante en aos anteriores la ceniza volante ha sido empleadavirtualmente en todas las aplicaciones donde utilice el concreto ya sean carreteras, puentes,presa. etc.

El ACI ha designado a la ceniza volante como un controlador de materiales de baja resistencia.En el control de materiales de baja resistencia.
http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_Portlandhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_Portlandhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_puzol%C3%A1nico_tipo_CP40http://es.wikipedia.org/wiki/Ecomaterialeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Pante%C3%B3n_de_Romahttp://es.wikipedia.org/wiki/123http://es.wikipedia.org/wiki/123http://es.wikipedia.org/wiki/Pante%C3%B3n_de_Romahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecomaterialeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_puzol%C3%A1nico_tipo_CP40http://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_Portlandhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_Portlandhttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlice


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1.2.-FUNDAMENTACION CIENTIFICA

Mediante la calcinacin controlada de la cscara de arroz, a baja temperatura (400C), se haobtenido una ceniza que consiste esencialmente en slice amorfa, con un alto contenido deSiO2 (93%), de gran rea superficial (22600 cm2/g) y que, en consecuencia, posee gran

actividad puzolnica.La puzolana artificial desarrollada (ceniza de cscara de arroz), cumple con los requisitos delos ndices de actividad puzolnica a travs de los cuales ha sido evaluada.Todos los cementos Portland adicionados diseados presentan mayores resistencias a lacompresin que el OPC a 3, 7 y 28 das. Los resultados demuestran la factibilidad tcnica de laelaboracin de los cementos Prtland con incorporacin de ceniza de cscara de arroz, conporcentajes de adicin de hasta el 30%.

TIPOS DE PUZOLANAS

Puzolanas artificiales

en las que el constituyente amorfo es vidrio producido por enfriamiento brusco de la lava. Porejemplo las cenizas volcnicas, las tobas, la escoria y obsidiana.

Rocas o suelos en las que el constituyente silceo contiene palo, ya sea por la precipitacin dela slice de una solucin o de los residuos de organismos de lo cual son ejemplos las tierras

de diatomeas, o las arcillas calcinadas por va natural a partir de calor o de un flujo de lava.

Puzolanas artificiales

Cenizas volantes: las cenizas que se producen en la combustin de carbn mineral (lignito),fundamentalmente en las plantas trmicas de generacin de electricidad.

Arcillas activadas o calcinadas artificialmente: por ejemplo residuos de la quema de ladrillosde arcilla y otros tipos de arcilla que hayan estado sometidas a temperaturas superiores a los800 C.

Escorias de fundicin: principalmente de la fundicin de aleaciones ferrosas en altos hornos.Estas escorias deben ser violentamente enfriadas para lograr que adquieran una estructura

amorfa.

Cenizas de residuos agrcolas: la ceniza de cascarilla de arroz, ceniza del bagazo y la paja dela caa de azcar. Cuando son quemados convenientemente, se obtiene un residuo mineral

rico en slice y almina, cuya estructura depende de la temperatura de combustin
http://es.wikipedia.org/wiki/Vidriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lavahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tobahttp://es.wikipedia.org/wiki/Escoria_volc%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Obsidianahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93palohttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Diatomeahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lignitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ca%C3%B1a_de_az%C3%BAcarhttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAminahttp://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAminahttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Ca%C3%B1a_de_az%C3%BAcarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Lignitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diatomeahttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93palohttp://es.wikipedia.org/wiki/Obsidianahttp://es.wikipedia.org/wiki/Escoria_volc%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tobahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lavahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vidrio


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2.- JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION

El desarrollo de las tecnologas a partir de la quema de combustibles fsiles, han mostrado en los

ltimos aos una relacin directa en el aumento de la contaminacin del medio ambiente, por el

incremento de los niveles de , causante del calentamiento global.

Uno de los problemas ms graves que enfrenta hoy la humanidad es el de la preservacin del

medio ambiente y la lucha contra el cambio climtico, como consecuencia de ello nace la

necesidad de proporcionar una solucin cientfica y tcnica a partir de nuevas fuentes de energa

renovables. Las tecnologas aplicables a las fuentes de energas renovables no solo se

fundamentan en los beneficios ambientales, sino que tambin se apoyan en el crecimiento

econmico sostenible que estas fuentes pueden ofrecer.

En la actualidad se investigan los desechos agroindustriales buscando soluciones energticas

eficientes para obtener una serie de beneficios, entre los que se encuentra la disminucin de

emisiones contaminantes a la atmsfera, fundamentalmente de (causante del efecto

invernadero) y del (causante de la lluvia cida). Los beneficios para la industria Peruana semiden a partir del aumento de la competitividad, reduccin de costos de produccin dndole un

valor agregado a un desecho agroindustrial.

Gracias al razonable contenido de energa de la cascarilla de arroz, que es un desecho agrcola

abundante en nuestra pas, que representa una produccin anual mundial de aproximadamente

100 millones de toneladas, en Per se producen 680.000 toneladas, que pueden ser utilizados

como una fuente energtica renovable, aunque los mtodos propios para su utilizacin tienen que

ser aun desarrollados.

En la actualidad la mayor parte del excedente de la cascarilla se elimina por medio de la

combustin a cielo abierto, lo cual resulta en prdidas de energa y la emisin de varios

contaminantes a la atmsfera.

La conversin de la cascarilla de arroz en combustibles lquidos o gaseosos ser de gran beneficio

para los pases que no tienen fuentes de energa convencionales y ayudar a la eliminacin de

esparcimientos de residuos y reducir las condiciones ambientales peligrosas.


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3.- PROBLEMA

En los ltimos aos en nuestra ciudad de Chimbote a crecido en la construccin de

viviendas

Cmo se comportara al utilizar ceniza cascara de arroz en el concreto armado (edificio) en su

resistencia a la comprensin?

4.- MARCO TEORICO

El arroz, el trigo y el maz son los cereales de mayor produccin a escala mundial.Los tallos, hojas y cscaras de estos cereales son considerados como residuos y debido a susgrandes volmenes representan un problema para su almacenamiento y manipulacin. Estehecho ha impulsado la investigacin y desarrollo de mtodos para producir energa yproductos industriales a partir de estos residuos.Por diversas razones la cscara de arroz, ha llamado la atencin a los investigadores delcemento, sobre todo en los pases productores de arroz, donde la industria del cemento y

concreto puede consumir grandes cantidades y resolver el problema de manejo de estosresiduos.Aunque la cscara de arroz es un quinto (en peso) del arroz segado y secado, debido a su bajadensidad, se acumulan grandes volmenes en los lugares de molienda. Actualmente laproduccin anual de arroz en el mundo es aproximadamente 500 millones de toneladas, queoriginan unos 100 millones de toneladas de cscara y 20 millones de toneladas de ceniza.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

1. Salas Serrano, J., (2002) Latinoamrica: Hambre de vivienda, Boletn del Instituto de la Vivienda, Universidad de Chile, vol.17, nmero 045, pp 58-69

2. Quinez De la Cruz, F. J.,(2001) Estado actual de la investigacin de las puzolanas enGuatemala como material de construccin ,Asesora y Consultora enIngeniera


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3. Salcedo Llorente A. J., (1986)Hormign con adicin de cenizas volantes en cuanta elevada einfluencia de los aditivos sobre el mismo, Revista de obras publicas.

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