Bioconcreto Tesis

INGENIERÍA

Ingeniería Civil

BENEFICIOS DEL BIOCONCRETO EN EL SECTOR CONSTRUCCIÓN DE LIMA METROPOLITANA

ABED NEGO CHAMORRO VILCA Asesor: Hugo Augencio, Gonzales Aguilar

Lima-Perú 2017

Tabla de contenido 1.

2.

Problema de investigación   .................................................................................................................... 1.1

Planteamiento del problema   .......................................................................................................... 3

1.2

Formulación del problema   ............................................................................................................

4

1.3

Justificación de la investigación   ...................................................................................................

5

Marco referencial  .................................................................................................................................. 2.1 2.2

6

Ámbito internacional .................................................................................................................

6

Marco teórico  ..............................................................................................................................

12

Fisuras  .....................................................................................................................................

12

2.2.1.1

Definición  ............................................................................................................................

12

2.2.1.2

Clasificación  ........................................................................................................................

12

2.2.1.3

Causas  .................................................................................................................................

13

Durabilidad  .............................................................................................................................

14

2.2.1

2.2.2 2.3

Definición de términos   ................................................................................................................ 15

Objetivos e hipótesis   ........................................................................................................................... 3.1

16

Objetivos  .....................................................................................................................................

16

3.1.1

Objetivos generales   .................................................................................................................

16

3.1.2

Objetivos específicos   ..............................................................................................................

16

Hipótesis  .....................................................................................................................................

16

3.2

4.

6

Antecedentes  .................................................................................................................................

2.1.1

3.

3

3.2.1

Hipótesis general  ................................................................................................................

16

3.2.2

Hipótesis especificas  ..........................................................................................................

16

Método  ................................................................................................................................................ 4.1

17

Tipo y diseño de investigación .................................................................................................... 17

4.1.1

Tipo de investigación  ..........................................................................................................

17

4.1.2

Diseño de investiga i nvestigación ción  .....................................................................................................

17

4.2

Variables  .....................................................................................................................................

4.2.1

4.3

18

Operacionalización Operacionalización de las variables ................................................................................... 18

Población y muestra   ....................................................................................................................

18

4.3.1

Población  ............................................................................................................................

18

4.3.2

Muestra...............................................................................................................................

19

4.4

Técnicas e instrumentos de investigación   ................................................................................... 19

4.4.1

Técnicas...............................................................................................................................

19

4.4.2

Instrumentos  ......................................................................................................................

19

4.5

Procedimientos de recolección de datos   .....................................................................................

4.6

Plan de análisis   ............................................................................................................................

21

Referencias  ..................................................................................................................................................

22

Apendice  .....................................................................................................................................................

26

20

1. Problema de investigación 1.1 Planteamiento del problema Actualmente el principal problema de las edificaciones que cuentan con una antigüedad de 30 años en adelante en Lima Metropolitana son las fisuras que con el tiempo pueden desencadenas una tragedia. El concreto es uno de los materiales más usados por el hombre, lo usaron los romanos en la construcción del Coliseo Romano y en la actualidad es usado para construir obras de gran importancia como por ejemplo la línea 2 del metro de Lima y el puente Villena Rey de Miraflores. Su importancia en la construcción se debe a que es un material que podemos encontrar fácilmente en la naturaleza, además es maleable. Puede adoptar cualquier forma que el hombre requiera, además, su durabilidad y alto índice de resistencia a la compresión lo hace indispensable al momento de construir una estructura. Sin embargo posee una gran desventaja que hasta la actualidad no se había podido solucionar, la facilidad con la que puede fisurarse, lo cual es común por esfuerzos en estructuras como torsión o incluso el propio peso de la estructura y cambios de temperatura ambientales abruptos. A través de estas ingresa el agua y llegar hasta el acero de refuerzo que tiene el concreto, el cual al corroerse pierde su capacidad de resistencia y la resistencia a torsión que le brinda al concreto. En todos los países de nuestro continente y los continentes vecinos ocurren este tipo de  problemas en los cuales algunos casos acabaron en tragedias, además el hecho de que seamos un  país altamente sísmico hace que nuestras estructuras se fisuren con mayor facilidad producto de los movimientos telúricos como por ejemplo el caso de pisco en el año 2007.

Otro caso que podemos mencionar es el ocurrido en los primeros meses del presente año debido al fenómeno del niño costero, los huaicos y desbordamientos de la mayoría de ríos de la capital causaron que decenas de puentes y muros de contención se desplomen. El desplome de varias obras importantes en el país dejo en claro que en el peru no se estaban tomando las medidas necesarias para que una estructura sea capaz de soportar tales desastres naturales que dejaron casi en ruinas gran parte de la capital y sobretodo las provincias, además esto nos lleva a recapacitar y buscar nuevas maneras de construir de una manera más responsable y sobretodo cumpliendo con todos los estándares determinados para hacer una estructura resistente y durable. A pesar de que el Perú como otros países gasta millones de dólares en reparación y mantenimiento de estructuras en las que cada año empeora su estado, para prevenir accidentes y alargar el tiempo de vida de estas. En resumen, siendo el sector construcción uno de los más importantes e indispensables para una ciudad en actualidad hay un problema que aún no han podido resolver, pese a que en los últimos años se ha invertido más en este sector, la durabilidad de sus estructuras y que la resistencia de estas no disminuya después de un sismo o desastre natural.

1.2 Formulación del problema 1.2.1 Problema general ¿De qué manera el uso de bioconcreto mejora la durabilidad y soluciona las fisuras en las estructuras de Lima Metropolitana en el 2017?

1.2.2 Problemas específicos PE1: ¿El bioconcreto puede dar solución de las fisuras en el sector construcción? PE2: ¿Bioconcreto, mejor opción para aumentar la durabilidad en estructuras de concreto armado de lima en 2017?

1.3 Justificación de la investigación El presente proyecto se justifica en los siguientes aspectos: En el aspecto teórico se analizara los problemas actuales y las deficiencias que existen en las edificaciones del sector construcción, centrándonos específicamente en las fisuras y la durabilidad de las estructuras de hoy en dia en especial después de un desastre natural y su solución usando un concreto creado recientemente a base de bacterias capaces de sobrevivir en ambientes como el concreto denominado bioconcreto. En el aspecto metodológico se utilizara entrevistas a los expertos en el tema, como ingenieros y profesores de la carrera de ingeniería civil en las universidades, bases de datos, libros y revistas sobre ingeniería civil y construcción con el fin de obtener información detallada sobre el  bioconcreto, su composición y sus propiedades físicas y químicas como un material capaz de reparar fisuras en edificaciones de concreto armado. En el aspecto práctico se va estudiar la eficiencia de utilizar el bioconcreto para solucionar los agrietamientos en construcciones de lima metropolitana. Los beneficiados directamente serán la  población de lima metropolitana y todo el peru en general puesto que esta es una tecnología revolucionaria con mucho futuro por delante.

2. Marco referencial 2.1 Antecedentes Después de haber investigado e indagado por diversas bases de datos tales como scopus,  proQuest, ebsco, entre otros y bibliotecas de la universidad se han encontrado los siguientes antecedentes más resaltantes con respecto a este tema de investigación.

2.1.1 Ámbito internacional Karlapudi, Mikkili, Venkateswarulu, Dulla & Reddy (2016) realizaron una investigación sobre la reparación de fisuras en concreto .El objetivo fue lograr crear un concreto capaz de regenerarse por sí solo lo lograron gracias a una bacteria, la cual tres días después del curado del concreto comenzó a convertir el lactato de calcio en carbonato de calcio para llenar las fisuras. La curación al 90% de la grieta se produjo recién a los 24 días después del curado. Se utilizó la experimentación en laboratorios especiales. Para sus pruebas usaron la bacteria llamada  Acinetobacter M6 . Llegaron a la conclusión de que podría ser una medida eficaz contra fisuras

 pero tenía un pequeño inconveniente, el tiempo de regeneración del concreto era de casi un mes.

Irwan (2016) presentó un artículo titulado: “Adición de Lactato de Calcio en Bioconcreto: Efecto sobre la fuerza de compresión y penetración de agua”. En dicho artículo se estudió la

resistencia a la compresión y la penetración de agua de biconcreto con adición de lactato de calcio. Este bioconcreto tenía mayores propiedades de hormigón de ingeniería y mayor durabilidad en comparación con el hormigón convencional, pero la producción natural de carbono de calcio se limita a la cantidad de calcio presente en el concreto. Por tanto, se añadió mayor cantidad de calcio como una fuente adicional para estudiar la resistencia a la compresión y la penetración de agua. Las bacterias utilizadas en este estudio fueron Enteococcus faecalis y

 Bacillus sp. En cuanto a las pruebas de resistencia a la compresión llego a la conclusión de que el

hormigón con lactato de calcio y una adición de Enterococcus faecalis tiene una resistencia de 42.8 Mpa mientras que con adición de  Bacillus sp 39.6 Mpa. Y en las pruebas de penetración de agua se llegó a la conclusión de que, para el hormigo con lactato de calcio y bacterias  Enterococcus faecalis la penetración de agua fue de 8.7 cm y para la Bacillus sp de 8 cm.

Ghosh, Mandal, Bandyopadhyaya y Chattopadhyay (2006) realizaron una investigación acerca del desarrollo de material bioconcreto utilizando un cultivo de enriquecimiento de  bacterias termofilicas. El objetivo era lograr que el mortero sea más resistente a las bacterias del medio ambiente que deterioran su estructura. La experimentación se llevó acabo con bacterias llamadas Escherichia coli en cantidades de 100 mil células por mililitro de agua utilizada para el mortero. Los resultados de dicho experimento mostraron que la resistencia a la compresión del mortero aumento significativamente sin embargo, se llegó a la conclusión de que la adición de estas bacterias no mostro tal mejora para contrarrestar los efectos que el medio ambiente ejerce sobre el mortero.

Ghosh, Chattopadhyay y Mandal (2008) realizaron un nuevo estudio con el objetivo de lograr obtener un concreto con una mayor durabilidad capaz de regenerar fisuras. La experimentación realizó con bacterias termales termofilicas capaces de vivir a temperaturas elevadas, para ello se  preparó dos muestras de mortero, una de un mortero convencional y la otra con una adición de estas bacterias, la muestra con adición de bacterias termales mostro un aumento significativo en cuanto a resistencia a compresión, asimismo el ataque de sulfatos mostro una disminución y

mostro un mejor rendimiento en cuanto a la reparación de grietas en comparación con la otra muestra. Se llegó a la conclusión de que la remediación de grietas y la durabilidad del concreto se puede aumentar adicionando bacterias a una concentración de diez mil células por mililitro de agua.

Zeynep, Sungwoo, Mary Jo Kirisits y Douglas (2017) desarrollaron una investigación y  presentaron un artículo titulado biomineralización en materiales basados en cemento autocurativos: Investigación de la evolución temporal del estado metabólico microbiano y porosidad interna. Cuyo objetivo fue determinar el estado metabólico de la bacteria sporosarcina pasteurii sin encapsular, viviendo vegetativamente en una matriz a base de cemento a lo largo del tiempo y hacer estudios sobre su capacidad para regenerar las grietas internas en el concreto. El proceso de experimentación duro cerca de un año y consistió en colocar dos muestras la primera de pasta de cemento con adición de bacterias y la segunda me mortero con adición de bacterias, luego de 330 días se observó que el mortero bacteriano mostro una mayor recuperación de la fuerza en comparación con la pasta bacteriana, además se pudo observar una reducción significativa en la  porosidad del mortero. Por ello se llegó a la conclusión de que el mortero bacteriano tiene una mayor durabilidad y resistencia en comparación con el concreto tradicional.

Arunya, Sarayu, Ramachandra y Iyer(2017) presentaron una investigación en una revista internacional de ingeniería civil y tecnología cuyo objetivo fue mejorar las propiedades del  bioconcreto incorporando nano sílice, basándose en la investigación experimental, su trabajo  presento los resultados para mejorar las propiedades mecánicas y durabilidad mediante

introducción de Enterobacter sp en el hormigón. Esta bacteria tiene la capacidad de precipitar la calcita. La calcita precipitada contiene estructura cristalina que se adhiere fácilmente al hormigón deteniendo así el aumento de las grietas en este. Los resultados de este estudio mostraron perspectivas prometedoras en el aumento de la resistencia del concreto.

Karlapudi, Mikkili, Venkateswarulu, Dulla, y Reddy (2016) realizaron una investigación para obtener n concreto resistente y autor regenerador de fisuras a través de bacterias, para ello hicieron ensayos con bacterias llamadas Acinetobacter sp recogidas en la universidad de Vingan,  para lograr la regeneración del concreto se introdujo pastillas de lactato de calcio, que es el alimento de estas bacterias, las cuales reaccionan al contacto con el agua, los resultados mostraron que las bacterias podían sobrevivir a las condiciones adversas del concreto y una mejora significativa en la resistencia del concreto, además la biofilm que producía la bacteria tenía la capacidad de producir exopolysaccharaides que absorbían el agua.

Irwan & Othman (2013) realizaron un estudio sobre el concreto con bacterias a través de la  precipitación mineral microbiana, las bacterias producían carbonato de calcio en contacto con el agua y reparaban a si las partes dañadas de las muestras de mortero, se llegó a la conclusión de que la precipitación mineral bacteriana es una técnica prometedora para mejorar las propiedades del concreto y que las bacterias son un potencial método para la reparación de estructuras.

Investigadores Holandeses diseñaron un hormigón o concreto capaz de sellar sus propias grietas, evitando así que el agua ingrese y corroa al acero, la técnica que utilizaron fue una cepa especial

 bacteriana que se alimentan de minerales y son capaces de tolerar entornos como los del concreto, millones de bacterias inactivas se mezclan en conjunto con el hormigón al secarse el concreto permanecen en ese estado hasta que al aparecer una fisura ingresa el agua y el oxígeno, y es allí cuando de activa la bacteria y convierten su alimento en calcita la cual sella la grieta, una vez sellada la fisura las bacterias vuelven su estado original, Se llegó a la conclusión de que es un método totalmente viable por lo cual la universidad de Tecnología de Delf en Holanda está trabajando para hacerlo comerciable ya que actualmente este concreto cuesta casi el doble que el tradicional.

Seifan, Samani, & Berenjian (2016) hicieron un ensayo con varios tipos de microorganismos mezclándolos en el hormigón para mejorar las propiedades físicas del mortero, el objetivo era lograr obtener un concreto más fuerte y resistente de lo convencional, se hicieron muestras con diferentes tipos de bacterias tales como Bacillus sphaericus, S. pasteurii, Bacillus cohnii, Bacillus  pseudofirmus, entre otros, con la capacidad de sobrevivir en el ambiente alcalino del concreto, tras varios estudios se llegó a la conclusión de que la aplicación de este enfoque bio-autocurativo es recomendable debido a la capacidad eficaz de unión de estas bacterias estudiadas.

Chidara, Nagulagama y Yadav (2014) investigaron la fuerza de compresión temprana del concreto usando bacterias de Sporosarcina pasteurii cuyo objetivo fue lograr la resistencia a compresión del concreto en un tiempo menor al normal, para los ensayos usaron bacterias llamadas Sporosrcina Pasteurii cuya característica principal es que tiene la capacidad de  precipitar el carbonato de calcio cuando hay presencia de carbonato además que es capaz de

resistir en ambientes extremos como los del concreto, la bacteria se usó en combinación con otros químicos. Se concluyó que el uso de esta bacteria conduce a una ganancia de resistencia del concreto temprana y además produce un aumento en la resistencia a comprensión del concreto.

Gawande, Akhtar, Ansari, Gandhi y Jadhav (2017) estudiaron el comportamiento de  bacterias en la formación del concreto m35 como un bioconcreto, la experimentación se llevó a cabo bajo diferentes condiciones de seguridad en laboratorios, el cultivo de bacterias fue por el laboratorio químico nacional en pune-India, se hizo dos muestras de mortero una para Bacillus  pasteurii y la otra para Shwenella sp. Los resultados mostraron un considerable aumento en compresión y flexión a diferencia del concreto ordinario y la reacción de las bacterias con el lactato de calcio redujo en gran magnitud las grietas.

Alonso, Ortiz, Pérez, Narayanasamy, San Miguel, Hernández, y Balagurusamy (2017) investigaron el proceso de Biomineralizacion en desarrollo de un concreto bacteriano con la finalidad de aumentar la durabilidad y resistencia del concreto convencional a través de la reducción de la permeabilidad, para dicho estudio se utilizaron diversos tipos de bacterias de los suelos de la región laguna de México, de las cuales resalto la cepa ACRN5, este tipo de bacteria incremento la resistencia del concreto en un 14.49% después de los 36 días de curado y una disminución en la permeabilidad, los resultados demostraron el papel de la precipitación de carbonato de calcio inducida a través de microorganismos en la mejora de las propiedades físicas y mecánicas de los bio-morteros.

En síntesis los antecedentes se refieren a las investigaciones resientes sobre mejoramiento de las propiedades del concreto usando diversos tipos de bacterias capaces de sobrevivir en ambientes extremos como el concreto.

2.2 Marco teórico 2.2.1 Fisuras 2.2.1.1 Definición Se denomina fisura a las roturas en la masa de concreto que se manifiestan en el exterior. Se  producen por efectos de tracción, compresión, o torsión que superan la capacidad máxima de resistencia del concreto, cuando una fisura es demasiado grande y pasa a manifestarse en la totalidad de la cara del elemento se le denomina grieta, las causas son innumerables, pueden ser  por ejemplo: por mala elección de materiales, mano de obra inexperta, corrosión de armaduras, mal diseño estructural, etc.

2.2.1.2 Clasificación Por lo general las fisuras son un problema para las estructuras dependiendo de la magnitud de estas. Por lo general las fisuras que se forman en pavimentos, edificios, viviendas y cualquier otro tipo de estructura generan deterioros en la matriz del concreto, lo cual da origen a nuevas fisuras en el interior del concreto que muchas veces pueden causar daños irremediables a las estructuras (Giraldo, 2017). Las fisuras se clasifican según su tamaño en: 

Microfisuras: Cuando la rotura es menor a 0.05 milímetros, en general no son un  problema para las edificaciones.



Fisuras: Cuando la rotura oscila entre 0.1 y 0.2 milímetros, son poco peligrosas excepto en algunos ambientes de condiciones especiales.



Macro fisuras: Cuando la rotura oscila entre 0.2 y 0.4 milímetros, estas si representan un  problema para las estructuras pues pueden tener repercusiones estructurales de mucha importancia.



Grietas: Cuando la rotura tiene de 0.4 a 1 milímetro de ancho, se reduce la capacidad de la estructura de ser resistente ante un sismo.



Fractura: Cuando la rotura oscila entre 1.0 y 5.0 milímetros de ancho, existe una reducción considerable de la estructura de ser sismo resistente, y debe ser evacuado de inmediato.

2.2.1.3 Causas 

Debido a problemas del propio concreto: Producidas comúnmente por problemas que netamente del material usado o el concreto como por ejemplo, defectos de los materiales, incorrecta puesta en obra, entre otros, normalmente se producen durante la puesta en obra, cuando el concreto aún no ha alcanzado su estado endurecido



Debido a problemas de proyecto: Son netamente estructurales, son las fisuras de mayores dimensiones y que pueden será más peligrosas, se dan por fuerzas de torsión, flexión o compresión, mala distribución de armadura, corrosión de armaduras, entre otros.

2.2.2 Durabilidad 2.2.2.1 Definición Es la propiedad de los materiales o edificaciones de perdurar a través del tiempo y soportar las situaciones adversas del entorno sin sufrir daños de gran magnitud o cambios respecto a su estado inicial.

2.2.2.2 Durabilidad de estructuras En estructuras de concreto armado la durabilidad depende netamente de la calidad de los materiales utilizados, la utilización de agregados de baja resistencia por ejemplo da como resultado una estructura deficiente de baja resistencia a compresión, la utilización de un cemento no adecuado para el entorno en donde se va a construir ocasionan estructuras débiles y de poca durabilidad y construir con armaduras mal diseñadas ocasionan estructuras poco resistentes antes sismos. Ossorio (2014) afirma. “La corrosión de las armaduras de refuerzo es el principal  problema de durabilidad y uno de los problemas aún no resueltos satisfactoriamente por la tecnología del hormigón” (p.12) Sin embargo aun utilizando materiales de alta calidad no se puede asegurar que una estructura  perdurara por mucho tiempo, los desastres naturales como terremotos, huaicos, sismos, etc. influyen negativamente en la durabilidad de las estructuras, por ello es que se realiza el debido mantenimiento a cada estructura a lo largo de los años. Si bien es cierto en la actualidad aún no se puede conseguir una estructura cien por ciento resistente y capaz de soportar las situaciones adversas de la naturaleza, tarde o temprano las estructuras terminan por desgastarse, pero si  podemos extender ese tiempo de desgaste de las estructuras, tomando las siguientes consideraciones antes y después de construir una estructura.

-

Calidad de materiales: Asegurarse de que los materiales cumplan las normativas y los estándares correctos para edificar ayuda a obtener una estructura más resistente.

-

Mano de obra calificada: Aunque cualquiera puede construir una casa e incluso un edificio, puesto que parece tan fácil como encofrar y vaciar concreto, solo aquellos que cuentan con la capacidad y los conocimientos necesarios pueden lograr obtener una estructructura de calidad y que cumpla con todos los estándares adecuados para estas.

-

Mantenimiento: Construir no es suficiente para que una estructura sea durable, las edificaciones requieren de mantenimiento constante si se desea extender su tiempo de durabilidad.

2.3 Definición de términos

-

Durabilidad: Cualidad de una estructura de mantener su estado original a través del tiempo y las condiciones adversas de la naturaleza.

-

Resistencia: Capacidad de una edificación de soportar esfuerzos propios de la estructura o el medio ambiente.

-

Armadura: Se denomina armadura a la distribución de acero dentro de un elemento de una edificación.

-

Corrosión: Oxidación de materiales de fierro y acero por el medio ambiente.

-

Agregados: Son las arenas o piedras chancadas que se usan para fabricar concreto

-

Encofrado: Se le llama al molde formado por tablones de madera o láminas de acero en el que se vacía el concreto hasta que termine su proceso de fraguado y se desmonte  posteriormente.

-

Vaciado: Es un procedimiento que se realiza para producir la estructura.

3. Objetivos e hipótesis 3.1 Objetivos 3.1.1 Objetivos generales 

Estudiar la eficacia del bioconcreto contra problemas de fisuración y durabilidad en las estructuras de concreto armado en Lima Metropolitana en el 2017.

3.1.2 Objetivos específicos 

Determinar la efectividad del bioconcreto para reparar fisuras en estructuras de concreto armado en lima metropolitana



Determinar que el bioconcreto puede aumentar de manera significativa la

durabilidad de las estructuras. 3.2 Hipótesis 3.2.1 Hipótesis general 

Con el uso del biconcreto se puede conseguir estructuras más durables y capaces de auto reparar las grietas originadas en estas por la naturaleza.

3.2.2 Hipótesis especificas 

El bioconcreto puede ser capaz de reparar fisuras en estructuras originadas por desastres naturales o por esfuerzos propios de la estructura misma.



Construir con bioconcreto incrementa de manera significativa la durabilidad de las estructuras.

4. Método 4.1 Tipo y diseño de investigación 4.1.1 Tipo de investigación El tipo de investigación del presente trabajo será descriptiva debido a que el propósito principal de esta tesis es desarrollar e investigar teorías y conceptos que puedan ser aplicables para dar solución a problemas para lograr un desarrollo sostenible y mejorar la calidad de vida de la sociedad (Oliveros, 2008). A su vez, corresponde a una investigación documental pues las principales fuentes que se usaran para realizar la investigación correspondiente y estudiar los beneficios de usar  bioconcreto en construcción de estructuras serán bases de datos especializadas, libros tanto virtuales como físicos, tesis, entre otros (Pedraz, 2014).

4.1.2 Diseño de investigación El presente estudio es no experimental debido a que la investigación se realizara sin manipular variables deliberadamente, es decir se observara los fenómenos tal y como se dan en su contexto natural, para posteriormente ser analizados y estudiados (Campell, 1973). Asimismo es transversal ya que los datos que se recogerán corresponden a un solo punto de tiempo, la investigación es de tipo descriptivo  pues se tiene como objetivo “indagar la incidencia de las modalidades o niveles de una o más variables en una población” (Sampieri, 2010, p.152).

4.2 Variables 4.2.1 Operacionalización de las variables 

Variable atributiva

Definida por los resultados obtenidos de las encuestas del INEI, cuyo proceso de operacionalizacion se presentan en la siguiente tabla. Tabla 1 (Proceso de operacionalizacion de la variable) Variable

Definición nominal

Dimensiones

Indicadores -Avances en construcción.

Beneficios del

El bioconcreto es un

 bioconcreto en el

concreto fabricado a

sector

 base de bacterias que

-Materiales innovadores de

tiene capacidades

construcción.

Lima

regenerativas y una

-Norma Técnica Peruana.

Metropolitana.

durabilidad superior

construcción de

a los de un concreto

-Nuevas tecnologías Fisuras

Durabilidad

constructivas.

- Asociación Americana de Ensayo de Materiales(ASTM)

convencional (Peña, 2016).

4.3 Población y muestra 4.3.1 Población Estará conformada por las edificaciones realizadas por el sector construcción en los últimos cinco años en Lima Metropolitana, que a la fecha presentan fallas estructurales tales como fisuras o poca durabilidad.

4.3.2 Muestra El muestreo a utilizarse será no probabilístico del tipo por conveniencia, dado que es el que  permite alcanzar los objetivos planteados en este proyecto (Soleimani, 2017). La muestra está conformada por cinco estructuras de Lima Metropolitana realizadas por el sector construcción recientemente, ubicadas en distintas partes de Lima Metropolitana, estas estructuras son el puente peatonal Nuevo Solidaridad ubicado en San Juan de Lurigancho,un edificio de siete pisos ubicado en el centro de Lima,un edificio de cuatro pisos con balcón al aire en Independencia, y la galería Olinda de trece pisos en Gamarra.

4.4 Técnicas e instrumentos de investigación 4.4.1 Técnicas La técnica a utilizar en este proyecto será la encuesta, una encuesta es la investigación realizada sobre una representativa muestra de sujetos de una población más compleja, que se realiza en el contexto de la vida diaria, a través de la utilización de procedimientos estandarizados, para así obtener mediciones cuantitativas de una variedad inmensa de características tanto objetivas como subjetivas de la población. (García, 1993, p.123)

4.4.2 Instrumentos Nombre del Instrumento: Cuestionario Autor(es): Luis Enrique Morga Rodríguez Año: 2012 Procedencia: D.F-México

Objetivo: Estudiar los beneficios del bioconcreto en el sector construcción Dirigido a: docentes familiarizados con el tema Dimensiones: reparación de fisuras y durabilidad Número de ítems: 20 Duración: 15 minutos Validez: Se hallarán las evidencias de la validez de contenido a través de la consulta a 5 ingenieros civiles, para lo cual se utilizará el coeficiente V de Aiken.

Confiabilidad: Se hallará la consistencia interna de los ítems a través del coeficiente Alfa de Cronbach.

4.5 Procedimientos de recolección de datos Se realizaran las coordinaciones respectivas con las autoridades de la Universidad San Ignacio de Loyola con el fin de brindar información acerca del proyecto, aclarar los términos de  participación y solicitar a los profesores familiarizados con el tema su colaboración. La presentación se realizara de la siguiente manera: “Buenos días soy Abed Nego Chamorro Vilca estudiante de la carrera de Ingeniería Civil y estoy

realizando una investigación con la finalidad de estudiar los beneficios del bioconcreto en el sector construcción; por lo que solicito su colaboración” Se aplicara el consentimiento informado a los participantes, en el cual se indicara el nombre del investigador, cual es el objetivo del estudio; además se le indicara que la participación es

anónima y los datos recaudados serán manejados confidencialmente; finalmente se les brindara un correo electrónico o número de teléfono para que puedan hacer las consultas que crean convenientes al investigador.

4.6 Plan de análisis Para el análisis de los datos no será necesario programas especializados puesto que todos los datos recolectados son de forma escrita, el análisis descriptivo e inferencial serán realizados por el investigador como se detalla a continuación. Se procederá en primer lugar a realizar un análisis descriptivo de todos los datos obtenidos, especificando la confirmación de las hipótesis, así como los objetivos del proyecto Finalmente para decidir el tipo de análisis inferencial que se llevara a cabo se aplicara el  procedimiento de Kolmogorov-Smirnov, se examinara la distribución de los datos recolectados, el tipo de muestreo utilizado y el coeficiente de variación.

Referencias Arunya, A., Sarayu, K., Ramachandra Murthy, A. y Iyer, N. (2017). Mejora de las propiedades del bioconcreto incorporando nano sílice.India: Revista Internacional de Ingeniería y

Tecnología. Karlapudi, AP, Mikkili, I., Venkateswarulu, TC, Dulla, JB, y Reddy, R. (2016). Bioconcreto construir edificios con quórum sensor de moléculas de biofilm bacterias. Journal of  Pharmaceutical Sciences and Research, 8 (1), 10 - 12.Obtenido de

https://search.proquest.com/docview/1765324782?accountid=43847 Irwan, JM, & Othman, N. (2013). Una visión general del bioconcreto para la reparación estructural. Mecánica Aplicada y Materiales, 389, 36. Doi: http: //dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.389.36 Los holandeses desarrollan un bio-hormigón auto-sanador. (2010). New Civil  Engineer, Obtenido de:

https://search.proquest.com/docview/750158296?accountid=43847 Chidara, R., Nagulagama, R., y Yadav, S. (2014). Obtención de la resistencia a la compresión temprana en hormigón utilizando bacterias de sporosarcina pasteurii como una mezcla. Avances en Ingeniería Civil, doi: http: //dx.doi.org/10.1155/2014/435948 Seifan, M., Samani, AK, & Berenjian, A. (2016). Bioconcreto: La próxima generación de

hormigón auto-sanador. Applied Microbiology and Biotechnology, 100 (6), 2591 2602. doi: http: //dx.doi.org/10.1007/s00253-016-7316-z Ghosh, P. , Mandal, S. , Pal, S. , Bandyopadhyaya, G. y Chattopadhyay, BD (2006).  Desarrollo  De material bioconcreto utilizando un cultivo de enriquecimiento de nuevas bacterias anaerobias termofílicas. India: Revista Indígena de Biología Experimental

Gawande, SM, Akhtar, MSMS, Ansari, MF, Gandhi, YV y Jadhav, SV (2017). estudio comportamental de bacterias en la formación del concreto m35 como un  bioconcreto.IndiaU: International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET) Ghosh, S., Chattopadhyay, BD, Mandal, S. (2008). Uso de bacterias de aguas termales para la remediación de grietas e incremento de la durabilidad de estructuras. India: Indian

Concrete Journal Zeynep B., Sungwoo B., Mary Jo Kirisits y Douglas F. (2017). Biomineralizacion en materiales basados en cementos auto-curativos: Investigación de la evolución temporal del estado metabólico microbiano y porosidad interna. Revista de materiales en ingeniería civil

Irwan, J. M., Anneza, N. H., Othman, N., Faisal Alshalif A., Zamer, M. M. y Teddy, Y. (2016) Calcium lactate addition in bioconcrete: effect on compressive strenght and water  penetration. MATEC Web of Conferences, 1(1), 78. Doi:

10.1051/matecconf/20167801027 Alonso, MJC, Ortiz, CEL, Pérez, SOG, Narayanasamy, R., San Miguel, GDJF, Hernández, HH,

y Balagurusamy, N. (2017). Mejora de la resistencia y durabilidad del hormigón a través de la actividad metabólica de las bacterias ureolíticas. Environmental Science and  Pollution Research, 1-8.

Ossorio, A., & Lorenzo, R. (2014). Predicción de la vida útil de estructuras de hormigón armado mediante la utilización de un modelo de difusión de cloruro/Service-life prediction of reinforced concrete structures through a chloride diffusion model. Revista Facultad De  Ingeniería Universidad De Antioquia, (72), 161-172. Recuperado de:

https://search.proquest.com/docview/1614350125?accountid=43847 Giraldo, M. (2017). Autor reparación de fisuras en concreto rígido para pavimentos mediante la adición de bacterias bioprecipitadoras de carbonato de calcio. Bogotá, Colombia:

Universidad nacional de Colombia. Pedraz, A. (2014). Investigación cualitativa. España, Oxford: Elsevier Campbell, D.T. y Stanley, J.C. (1973): Diseños Experimentales y Cuasi-experimentales de Investigación. Buenos Aires: Editorial Amorrortu. Sampieri, R. (2010). Metodología de la investigación 5ta edición. D.F., México: Nueva editorial latinoamericana. Tam J., Vera G. y Oliveros R. (2008). Tipos, métodos y estrategias de investigación. Lima, Peru: pensamiento y acción. Soleimani, M., y Shahandashti, M. (2017). Evaluación comparativa del ciclo de vida basado en

el proceso de hormigón bioconcreto y convencional . Revista de Ingeniería, Diseño y

Tecnología, 15 (5), 667-688. Obtenido de https://search.proquest.com/docview/1953934717?accountid=43847 Peña, T.(2016). Determinación y evaluación de las patologías del concreto en columnas, vigas, y muros de albañilería confinada del cerco perimétrico de la institución educativa 607443 enry herve linares soto, distrito de belén, provincia de mayas, región Loreto, marzo –  2016.Lima, Perú: Universidad católica de los ángeles de Chimbote.

Hernández, C. & Mendoza, C. J. (2006). Durabilidad e infraestructura: retos e impacto  socioeconómico. Ingeniería, investigación y tecnología, 7(1), 57-70.

García Ferrando, M. (1993). El análisis de la realidad social. Métodos y técnicas de investigación. Madrid, España: Alianza Universidad.

Apendice MATRIZ DE CONSISTENCIA PROBLEMA

OBJETIVOS

¿El bioconcreto Estudiar la  puede eficacia del incrementar la  bioconcreto durabilidad en las contra problemas estructuras de de fisuración y concreto armado? durabilidad en las estructuras de ¿De qué manera concreto armado el bioconcreto en Lima repara las fisuras Metropolitana en generadas en las el 2017. edificaciones? Determinar la efectividad del  bioconcreto para reparar fisuras en estructuras de concreto armado en lima metropolitana

HIPOTESIS Con el uso del  biconcreto se  puede conseguir estructuras más durables y capaces de auto reparar las grietas originadas en estas por la naturaleza. El bioconcreto  puede ser capaz de reparar fisuras en estructuras originadas por desastres naturales o por esfuerzos  propios de la estructura misma.

Construir con Determinar que el  bioconcreto incrementa de  bioconcreto manera  puede aumentar significativa la de manera durabilidad de las significativa la durabilidad de las estructuras. estructuras.

VARIABLE

Variable I

METODOLOGIA Tipo de investigación:

Fisuras en Se considera que la estructuras de  presente concreto armado investigación es de tipo descriptivo ya que no proponemos describir y analizar Variable II los beneficios del  bioconcreto en la Durabilidad de durabilidad de las estructuras de estructuras y su concreto armado capacidad de regenerar fisuras en estas.

Diseño de investigación: El diseño que corresponde a este trabajo es no experimental