Tesis de Cascara de Arroz

“RESISTENCIA DEL CONCRETO CON CEMENTO SUSTITUIDO AL 10 Y 15% POR CENIZAS DE CASCARA DE ARROZ, EN LA PROVINCIA DEL SANTA”

TEMA: ALBAÑILERIA

ESPECIALIDAD:

CONCRETO

GENERALIDADES 1. TITULO: “Resistencia al fuego de una pasta de arcilla-concha de abanico en proporciones 1:1 en el AA:HH Julio Barreto” 2. PERSONAL INVESTIGADOR: 2.1.- INVESTIGADOR 1:  Cabello Flores Daniela Beatriz Código: 1111110566 [email protected]

Ingeniería Civil 2.2.- INVESTIGADOR 2:  Martínez Corales Walter Arturo Código: 1111100563 [email protected]

Ingeniería Civil 3. REGIMEN DE INVESTIGACION:  Libre 4. UNIDAD ACADEMICA A LA QUE PERTENECE  Universidad: Universidad San Pedro  Facultad: Ingeniería SEMINARIO DE TESIS I

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Escuela: Civil Distrito: Chimbote Provincia: Santa Región: Ancash

   

5. LOCALIDAD E INSTITUCION DONDE SE EJECUTARA EL PROYECTO DE INVESTIGACION  Localidad: Chimbote, Provincia del Santa, Departamento de Ancash  Institución: Universidad San Pedro 6. DURACION DE LA EJECUCION DEL PROYECTO  Inicio:  Termino:

agosto del 2016 julio 2017

7. HORAS SEMANALES DEDICADAS A LA INVESTIGACION  6 HORAS (TEORIA)  6 HORAS (PRACTICA) 8. RECURSOS DISPONIBLES 8.1.

PERSONAL INVESTIGADOR  CASTRO CASTRO ELIZABETH ABIGAIL

8.2.

MATERIALES Y EQUIPOS -

Impresiones de informe Cascara de arroz Cemento Portland Agregados finos Agregados Gruesos Cámara fotográfica Trabajo de gabinete(computadora, impresora) Hojas Bond Lapiceros Block de Notas Equipos de Laboratorio  Tara  Espátula  Buggi  Palana cuchara  Bandejas de Lata  Probetas  Balanza analítica  Horno eléctrico

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 Tamices, etc. - CD - Servicios  Fotocopias  Movilidad  Anillado - Plumón (Marcador de Cd) - USB 8.3.

LOCALES  LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS  LABORATORIO DE COMPUTO DE LA UNIVERSIDAD SAN PEDRO  BIBLIOTECA DE LA UNIVERSIDAD SAN PEDRO  BIBLIOTECA NACIONAL DE CHIMBOTE  PORTALES WEB

9. PRESUPUESTOS: 9.1 Bienes

BIENES (1)

Materiales: - Palana cuchara - Buggi - Bandejas de lata - Espátulas - Probetas - Cascara de Arroz - Cilindro horno Servicios: - Internet - Tipeos - Ediciones. - Anillados - Impresiones - Escaneos. - Fotocopias

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UNIDA D

CANTIDA D

S/. COSTO UNITARIO

S/. COSTO SUBTOTA L

Und Und Und Und Und Saco Und

1 1 3 3 6 1 1

7.00 65.00 6.50 2.30 5.90 2.00 80

7.00 65.00 19.50 6.90 35.40 2.00 80.00

Horas Hojas Und Und Hojas Und Und

100 100 1 3 95 5.00 15

1.00 1.00 45.00 3.00 0.30 1.00 0.1

100.00 100.00 45.00 9.00 28.50 5.00 1.5

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Papeles: - Papel bond A4 - Bloc de notas. Implementos de Seguridad: - Guantes de seguridad. - Casco de seguridad - Mascarilla de seguridad. - Lentes protectores. TOTAL

Millar Und

100 1

0.1 4.00

100.00 4.00

Und Und Und Und

2 2 2 2

12.00 5.00 2.00 5.00

24.00 10.00 4.00 10.00

656.80

9.2 Servicios

SERVICIOS (2)

UNIDA D

CANTIDA D

S/. COSTO UNITARIO.

S/. COSTO SUBTOTA L.

Personal Técnico

Und

2

50.00

100.00

Alquiler de trompito

Und

1

50.00

50

Transporte

Und

1

300.00

300.00

TOTAL

450.00

PRESUPUESTO TOTAL ( 1 + 2)

1106.80

10. FINANCIAMIENTO:  La investigación es autofinanciada 11. TAREAS DEL EQUIPO DE INVESTIGACION: SEMINARIO DE TESIS I

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 Cabello Flores Daniela Beatriz  Indagar acerca del tema a tratar  Elaboración del Marco Referencial  Elaboración de los Objetivos  Planteamiento del problema de investigación  Justificación del problema  Elaboración del resumen del proyecto  Sustentación del proyecto  Martínez Corales Walter Arturo          

Buscar apoyo en proyectos relacionados con el tema Gestión para Desarrollo de Ensayos en Laboratorio Formulación de la Hipótesis Buscar Antecedentes sobre el tema a tratar Elaboración del cronograma Tipo de Investigación Diseño de Investigación Población Muestra Elaboración de los Instrumentos de recolección de datos Aplicación de instrumentos de investigación

AMBOS INVESTIGADORES:  Elección del tema  Antecedentes y fundamentación científica  Elaboración del cronograma  Planteamiento del problema de investigación  Justificación del problema  Elaboración de los objetivos  Elaboración del marco referencial  Elaboración del presupuesto  Elaboración de los instrumentos de recolección de datos  Aplicación de ensayos de laboratorio (ensayo de la resistencia a la compresión, ensayo de peso unitario compactado, ensayo de asentamiento, ensayo de contenido de aire).  Elaboración del proyecto

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 Recolección de Cascara de Arroz  Limpieza de la Cascara de Arroz  Elaboración de muestras y prototipos  Pruebas

de

laboratorio;

asentamiento,

compresión y prueba de densidad              

Procesamiento y análisis de la información Buscar apoyo en proyectos relacionados con el tema Recojo de la cascara de arroz en el valle de Santa Lectura del marco teórico Gestión para Desarrollo de Ensayos en Laboratorio Formulación de la Hipótesis Buscar Antecedentes sobre el tema a tratar Elaboración del cronograma Análisis de lo propuesto en laboratorio Evaluación y replanteo del proyecto Elaboración del informe final Presentación y Sustentación de informe N°01 Presentación y Sustentación de informe final Sustentación final

12. LINEA DE INVESTIGACION: INTERNACIONAL 3305 TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION 3305.05 Tecnología del Hormigón 3305.33 Resistencia de Estructuras NACIONAL 0404 NUEVOS MATERIALES Y NANOTECNOLOGIAS 040401 Nuevos Materiales 04040112 Desarrollo de aditivos y recubrimientos protectores anticorrosivos y antibrasivos de origen cerámico, polimérico, y metálico, entre otros.

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13. RESUMEN DEL PROYECTO: El presente proyecto de investigación tiene por objetivo realizar un diseño de concreto utilizando cenizas de Cascara de Arroz para mejorar la resistencia en comparación a un concreto convencional que cumpla las mejores especificaciones técnicas según el ASTM y otras normas. La metodología de la presente investigación es EXPERIMENTAL, porque consiste primero en comparar y seleccionar la Cascara de Arroz provenientes del Valle de Santa – San Carlos de la siembra para el consumo de personas y otros afines, para luego diseñar muestras de concreto utilizando cemento portland tratando de aumentar la resistencia a la compresión, para tal objetivo se realizara una serie de ensayos como ensayo de la resistencia a la compresión, ensayo de peso unitario compactado, ensayo de asentamiento, ensayo de contenido de aire; cuyos resultados procesados, analizados e interpretados con la metodología estadística nos darán los resultados para verificar si la resistencia a mejorado. De comprobarse como positiva la resistencia será de mucha importancia en la ingeniería civil debido a que La Cascara de Arroz es un material renovable que se puede utilizar como aditivo en la creación de una nueva resistencia del concreto. Este proyecto de investigación aportara y beneficiara a la comunidad debido al fácil uso de este diseño, además será un gran logro para la ingeniería y la construcción ya que se estará creando un nuevo tipo de concreto.

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Lo que se espera encontrar si es que se ejecutara el proyecto, es alcanzar y pasar la resistencia a la comprensión convencional sustituyendo al cemento por las cenizas de Cascara de Arroz en un 10% y 15%, para reducir gastos en construcciones, también se espera apreciar la reducción de contaminantes al medio ambiente.

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14. CRONOGRAMA

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PLAN DE INVESTIGACION 1) ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACION CIENTIFICA 

A NIVEL LOCAL En nuestro medio, estos materiales y su aplicación son poco conocidos. Habiendo realizado las investigaciones bibliográficas con respecto al presente trabajo de investigación no se ha encontrado investigaciones similares en las Universidades Locales.



A NIVEL NACIONAL PIERRE, F. R. (2015). USO DE CONCHA DE ABANICO TRITURADAS PARA EL MEJORAMIENTO DE SUBRASANTES ARENOSAS. PIURA - PERÚ: PIRHUA. La presente tesis evalúa el uso de la concha de abanico triturada como

estabilizador mecánico de suelos por cambio de granulometría. Se empleó concha de abanico y suelo areno-limoso, proveniente de la provincia de Sechura. Algunos reglamentos como el Florida Department of Transportation Standard Specifications for Road and Brigde Construction y Orange County Utilities Master CIP Technical Specifications especifican el uso de las conchas de mar como estabilizador de bases y subbases pero en nuestro país no se conocen ni se aplican. Mediante el método cuantitativo experimental, con la concha triturada entre 38.1 y 0.85 milímetros, se hicieron 4 mezclas por combinación que cumplían con el uso granulométrico de la norma ASTM D-1241 y se evaluaron las propiedades físicas y mecánicas. Todos los ensayos se realizaron en el laboratorio de la Universidad de Piura (LEMC) siguiendo las Normas Técnicas Peruanas. Los resultados indican que la concha de abanico triturada tiene una dureza muy similar a la de los agregados pétreos locales y que su uso mejora el C.B.R del suelo, registrándose un valor máximo de CBR 121% con un 45% de concha triturada. Se concluye que sí es posible utilizar la concha de abanico como material estabilizador de suelos arenosos.

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

A NIVEL INTERNACIONAL



VASQUEZ A. D. (2012). SUELOS DE FUNDACIÓN DE LA CIUDAD DE PUNTA ARENAS, REGIÓN DE MAGALLANES Y ANTÁRTICA CHILEN: UNIVERSIDAD DE CHILE. Este trabajo presenta una propuesta preliminar de zonificación, con inclusión de propiedades geotécnicas propuestas para los distintos depósitos que comprenden tills y materiales glaciolacustres y de inundación observados en el área urbana y suburbana de la ciudad. Muestras inalteradas obtenidas en excavaciones y calicatas fueron ensayadas para determinar sus propiedades índice, así como de resistencia y compresibilidad. Se realizaron también ensayos de difracción de rayos x.

Los objetivos específicos son los siguientes: -Este trabajo abarca un enfoque multidisciplinario y busca como primer objetivo, diferenciar los sedimentos por su origen, historial de esfuerzo y respuesta ante la solicitación de cargas. Como segundo objetivo, plantea una zonificación que considera los tres aspectos que determinan

el

comportamiento

de

los

suelos:

el

topográfico,

sedimentológico y sus propiedades de ingeniería. Siendo la investigación de tipo aplicada con diseño experimental llegamos a la siguiente conclusión que desde el punto de vista mineralógico el tipo y cantidad de mineral arcilloso (principalmente vermiculita y montmorillonita) controlan la plasticidad y respuesta geotécnica de estos depósitos. Si son proyectadas estas propiedades en la Carta de Plasticidad, los suelos arcillosos cubren una extensa gama de valores, pero siempre por encima de la Línea A.



Quevedo, B. M. (2012). LA UTILIZACIÓN DE CÁSCARA DE ARROZ BAJO EL PROCESO DE. GUATEMALA: UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA. Evaluar la cáscara de arroz calcinada como puzolana artificial en el mejoramiento del diseño de morteros para acabados, de acuerdo a las normas ASTM de referencia. Este proyecto se desarrolla de manera EXPERIMENTAL y se realizó en las instalaciones de la empresa arrocera Los Corrales, misma que se dedica a la distribución de arroz y otros comestibles, ubicada en la zona 1 de Villa Nueva, lugar donde se realiza el proceso de limpieza del arroz y almacenamiento de la

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cáscara en bodegas, luego fue trasladada al CII, USAC. Para su preparación y evaluación, se realizaron los ensayos necesarios para calificarla como puzolana artificial, de acuerdo a las Norma ASTM C-311, C-618, C-595, y C-593. Es necesario que la cáscara de arroz tenga un origen de cultivo adecuado, debido a que las propiedades químicas como lo son la sílice SiO2, potasio K2O, y sodio Na2O pueden ser del 1 al 5 por ciento, dependiendo del tipo y cantidad de fertilizante utilizado en el cultivo. Es preciso que la ceniza artificial tenga un proceso adecuado de calcinación, a una temperatura de 650 grados centígrados durante 2 horas, para su aprovechamiento como adición, pues si esto sobrepasa lo establecido se cristalizará el material. 

Tufiño, G. ; Vieira, N. ; Lascano (2009). USO DE LA CASCARILLA DE ARROZ COMO MATERIAL ALTERNATIVO EN LA CONSTRUCCION. COLOMBIA: ISSN 1909 - 2520. Nace como objetivo analizar las propiedades mecánicas y físicas de los morteros con cal y puzolana, respecto al mortero control, para su trabajabilidad. Establecer la diferencia de resistencia de un mortero con adición puzolánica de cáscara de arroz respecto a un mortero control con arena estándar. Determinar el contenido de carbón residual sin quemar, contenido en la cáscara de arroz calcinada para no perjudicar el desempeño de la puzolana y por utilizarse como una adición. El SiO2 que se utilizó en el proyecto del cual el presente documento es resumen se obtuvo de la cascarilla de arroz a través del proceso que se denominó “proceso de reflujo”, el proyecto se realiza de manera EXPERIMENTAL. La resistencia a la compresión de los compositos obtenidos, mezcla de dióxido de silicio y mortero se determinó de acuerdo con la norma ASTM C 109–80 y la Norma Técnica Colombiana NTC 220, que es la que emplean todas las empresas de consultoría e interventoría para hacer el respectivo control de calidad de este tipo de materiales. Para la realización de los ensayos de resistencia a la compresión, inicialmente se mezcló el cemento con el producto del reflujo de la cascarilla de arroz y una cantidad de agua adecuada de tal manera que la relación entre agua y el cemento estuviese en el valor recomendado por la Norma Colombiana Sismoresistente NSR-98 Capítulo 3 que es de 0.485. Esto se hace para rectificar con la ley de Abramhs que establece que esta relación afecta de manera directa la resistencia

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mecánica de los concretos y los morteros. Para comenzar con el estudio se procedió a formar cubos de cinco (5) centímetros de lado que fueron empleados en la realización del ensayo de compresión utilizando un equipo mecánico o hidráulico, aplicándole una carga que se mide con una exactitud de +/- 1.0%. El dióxido de silicio, que se obtiene al final del proceso se encuentra en un estado amorfo y altamente cristalino, esto fue demostrado por análisis de difracción de rayos X realizados en los laboratorios de espectroscopia de las Universidad del Valle y la Universidad Nacional, Sede de Manizales. Estas partículas tienen un tamaño entre un micrón (1μ) y cinco (5μ) micrómetros, con una alta distribución de tamaños y con una morfología irregular, la concentración de Inventum No. 6 Facultad de Ingeniería Uniminuto - Junio de 2009 - ISSN 1909 - 2520 77 impurezas es muy baja, destacándose entre estas impurezas el contenido del hierro, el cual se deba a la interacción entre el material y los elementos de la molienda, el valor de la superficie especifica oscila alrededor de los 260 m2/g. Los resultados de la resistencia a la compresión de las muestras en forma de cubo, conformados y realizados conforme a las normas existentes y colocados durante un día en una cámara húmeda indican un mejoramiento en cuanto a su resistencia a compresión. Los porcentajes de adición oscilaron entre un 5–10 % del contenido total de cemento, reemplazando esta cantidad para revisar el verdadero comportamiento mecánico de este material. El dióxido de silicio obtenido de la cascarilla de arroz, desarrollado en la Universidad del Cauca presentó buenas propiedades como material puzolanico. Su alta pureza y su alta superficie especifica hacen que al mezclarlo con el cemento portland y en presencia de agua reaccione fácilmente con el calcio o Ca (OH)2 libre. La disminución de dióxido de calcio Ca(OH)2 en la zona interfacial se puede deber a la reacción de éste con el dióxido de silicio o SiO2 adicionado, ocasionando un incremento de la densificación del concreto en esta zona y por lo tanto un aumento de la resistencia a la compresión del mismo. Una inadecuada relación agua – cemento ocasiona la formación de agregados esféricos muy duros en el interior del concreto y por lo tanto una abrupta disminución de la resistencia a la compresión.

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El uso industrial que se le puede proporcionar a corto plazo radica en el hecho de generar nuevas alternativas de construcción haciendo vivienda de menor costo con funcionalidad adecuada.

2) JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN Mediante la presente investigación, se busca mejorar de manera específica la resistencia al fuego de la concha de abanico al mezclarlo con la arcilla, el cual beneficiara a las viviendas de bajos recursos económicos en el AA.HH JULIO BARRETO. Ya que en la actualidad tenemos recursos reciclables como las conchas de abanico que pueden ser mezclados con la arcilla. En el presente proyecto trataremos de contribuir con avances tecnológicos de investigación por obtener un material resistente al fuego, se tendrá en cuenta el aspecto económico para que esté al alcance de la población del AA.HH Julio Barreto. Diseñando una pasta de arcilla con concha de banico que sea resistente al fuego, que podrá satisfacer a las necesidades constructivas del distrito de Nuevo Chimbote y asimismo aportando en el área ecológico ambiental ya que las conchas de abanico serán recicladas.

.

3) PROBLEMA FORMULACION DEL PROBLEMA SEMINARIO DE TESIS I

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En el AA.HH Julio Barreto Distrito de Nuevo Chimbote, se puede identificar que en la mayoría de sus viviendas de esteras y tripley presentan deterioros y bajos recursos económicos para ña construcción de sus viviendas con material noble. En la actualidad, en este distrito, se siguen extendiendo los AA.HH por eso es una gran preocupación la falta de medidas de seguridad ya que debido a eso se producen incendios los cuales afectan a todo el AA.HH ya que están construidos de esteras que son materiales inflamables y fáciles de consumir por el fuego. Por lo expuesto nos planteamos el siguiente problema de investigación: ¿Sera factible que con la creación de una pasta de arcilla con adicion de conchas de abanico en proporciones 1:1 se lograra diseñar un material resistente al fuego para el AA:HH Julio Barreto?

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