Plna de Tesis

PLAN DE TESIS: ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DE UN NUEVO LADRILLO

DE CONCRETO LIGERO CON ADICION DE PIEDRA POMEZ Y PUZOLANA

1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL –LINEA ESTRUCTURAS

PLAN DE TESIS

TEMA:

“ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DE UN NUEVO LADRILLO DE CONCRETO LIGERO CON ADICION DE PIEDRA POMEZ Y

PUZOLANA “

PRESENTADO POR:

MURILLO SANCHEZ MIGUEL ANGEL

NINA TICONA WILFREDO LUCAS

DIRECTOR DE TESIS:

Ing. JOHN ARAGON BROUSSET

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA





1. PROBLEMÁTICA

- ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

Utilizado durante décadas como elementos para construcciones de todo tipo , el tradicional ladrillo de arcilla calcinada ha evolucionado hasta niveles antes insospechados debido a su versatilidad en el proceso constructivo, lo que nos lleva a investigar en ese mismo sistema de ladrillos pero en un material diferente a la arcilla calcinada , en busca de un material más resistente pero más ligero que presente mejor comportamiento tanto como elemento y también como sistema estructural con costos sensiblemente inferiores a los otros materiales, el uso de bloques y ladrillos de concreto no se visto masificado por la baja absorción que presentan las unidades de concreto lo que da como consecuencia la baja adherencia con el mortero cuyo problema se pretende atenuar con la adición de la piedra pómez en la mezcla de concreto, claro que esta no pretende ser la solución definitiva pero si aportar una pequeña parte de esa solución, tomando como motivación la búsqueda del conocimiento del comportamiento estructural de los diversos materiales que están en nuestro medio ya sean naturales o artificiales es que se inicia esta investigación.

- FORMULACION DEL PROBLEMA

Los ladrillos de concreto ofrecen mayor resistencia a la compresión comparados con los ladrillos de arcilla calcinada pero en su defecto los ladrillos de concreto presentan baja absorción mayor peso y costo por unidad, en un afán por mejorar esta situación es que se le adiciona a este versátil material de construcción como es el concreto puzolanas, agregados ligeros, etc. Con el fin de reducir su peso y también el costo tanto por unidad como en forma global el costo de toda la edificación.

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo General

Obtener un ladrillo de concreto ligero y comparar con un ladrillo de arcilla convencional.

Diseño de una mezcla de concreto ligero y su aplicación en unidades de ladrillo de albañilería estructural.

Realizar el análisis y diseño estructural de una edificación aplicando la nueva albañilería.

Realizar el análisis de costos de una edificación aplicando la nueva albañilería.





2.2. Objetivos Específicos

Realizar los ensayos necesarios para determinar las propiedades físicas y mecánicas del agregado a utilizar.

Realizar los ensayos de resistencia a la compresión de pilas (f’m) y compresión diagonal (v’m) de muretes de conformidad con las normas NTP y ASTM.

Comparar para cada resistencia a la compresión de los ladrillos de concreto con las unidades de arcilla calcinada como con las unidades de concreto normal.

Realizar y comparar con unidades de arcilla y de concreto normal, los diferentes ensayos a los ladrillo de concreto ligero con piedra pómez (CLPP).

Diseñar las dimensiones y cantidad de agujeros más eficientes mediante ensayos de compresión de pilas (f’m) y compresión diagonal (v’m) de muretes.

Diseñar la dosificación adecuada agregado de piedra pómez, arena, cemento y un porcentaje de puzolana.

Diseñar las áreas y los refuerzos de todos los elementos de confinamiento que están sujetos a fuerzas de compresión tracción flexión y corte.

3. ALCANCES

Se realizara un molde de acero con un mecanismo de vibrado donde se fabricara unidades con cantidad de agujeros diferente.

Se hallara un ladrillo de concreto ligero con las dosificaciones adecuadas para una resistencia óptima.

Se realizara un análisis y diseño estructural de una edificación aplicando la nueva albañilería investigada en esta tesis.

Se realizara una comparación con las unidades de albañilería de arcilla mecanizada de costos y propiedades rescatando las ventajas.

4. HIPÓTESIS

Podemos obtener un ladrillo de mejores propiedades físico mecánicas que las unidades de arcilla y de menor costo.





5. VARIABLES

En la hipótesis podemos identificar dos variables:

5.1. VARIABLE INDEPENDIENTE:

Peso Unitario del ladrillo de concreto

Indicadores:

Cantidad de agujeros

Porcentaje de arena de piedra pómez y puzolana

5.2 VARIABLE DEPENDIENTE:

Propiedades fisco mecánicas del ladrillo (CLPP).

Indicadores:

Resistencia a la compresión de unidades y pilas (f’b, f’m).

Resistencia a la compresión diagonal (v’m)

Absorción

6. METODOLOGIA

Para el desarrollo de la investigación se estudiaran los siguientes temas:

Diseño y fabricación de moldes.

Para la fabricación de los ladrillos de concreto CLPP se fabricara un molde metálico auto vibrado, con la característica especial de este melde que es el de poder variar la cantidad de agujeros para los requerimientos correspondientes.

Propiedades físicas de los agregados

En este tema estudiaremos los agregados de piedra pómez de las canteras artesanales de la parte alta de mariano melgar, y la arena de la cantera la poderosa, los ensayos se realizaran en el laboratorio de concreto de la UNSA.

Análisis granulométrico

Peso unitario y vacíos de los agregados

Gravedad Especifica y absorción de los agregados





Diseño de mezclas de concreto ligero

Para el diseño de mezclas se seguirá las recomendaciones del ACI 211.3R y ACI 522R y por el método de Mínimos vacíos (volúmenes absolutos) para tres porcentajes de vacios (15%, 20%, 25%) y será verificados experimentalmente.

Ensayos en el concreto ligero

Una vez obtenido el diseño de mezclas procederemos a tantear la cantidad de puzolana así como el agregado de piedra pómez, hasta tener un concreto que sea a la vez ligero y resistente a la vez, luego procedemos a realizar los ladrillos de concreto ligero para cada tanteo tomando una dimensión estándar. Y procedemos a realizar el ensayo de compresión de la unidad de ladrillo, eligiendo la mezcla más óptima.

Diseño de la cantidad y dimensiones de los agujeros del ladrillo

Después de obtener una dosificación de mezclas adecuada, procedemos a realizar varias muestras de ladrillo variando la cantidad y dimensiones de los agujeros, luego procedemos a realizar las pilas y muretes tres especímenes para cada ensayo. Después de obtener los datos de resistencia a compresión de pilas y corte diagonal, elegimos aquel que nos de una resistencia mayor o igual a la albañilería común, y a la vez presente un menor peso.

Propiedades de las unidades de albañilería diseñada

Después de obtener el ladrillo de CLPP realizaremos los ensayos para encontrar las propiedades físicas de la unidad de albañilería como son:

La variación de dimensiones y alabeo, absorción. Y verificaremos que estén de acuerdo a las normas así como su clasificación de acuerdo a la norma NTP.

Luego de obtener estos resultados compararemos con los datos del ladrillo de arcilla convencional, resaltando las ventajas y desventajas.

Análisis y diseño de estructural de una edificación de albañilería confinada

Para aplicar el nuevo material de albañilería se estudiara el comportamiento de este material utilizándolo en una edificación comparando el análisis sísmico estático y análisis sísmico dinámico.

Análisis de costos por metro cuadrado de albañilería CLPP

Se hallara el costo de cada unidad de ladrillo así como su costo por metro cuadrado, y se comparara con el costo de ladrillo convencional.





7. CONTENIDO ANALITICO

INTRODUCCIÓN

CAPITULO I: MARCO TEORICO

1.1 Concretos de peso ligero

1.2 La piedra pómez y la puzolana natural

1.3 Albañilería estructural

1.3.1Ladrillo de concreto

CAPÍTULO II: PROPIEDADES DEL AGREGADO

2.1. Agregado de la cantera poderosa

2.1.1. Análisis granulométrico

2.1.2 Peso unitario y vacío de los agregados

2.1.4. Gravedad Específica y absorción de los agregados

2.2. Agregado arena de piedra pómez

2.2.1. Análisis granulométrico

2.2.2. Peso unitario y vacío de los agregados

2.2.4. Gravedad Específica y absorción de los agregados

CAPÍTULO III: DISEÑO DE MEZCLAS

CAPÍTULO IV: ENSAYOS EN LA ALBAÑILERÍA DE CONCRETO LIGERO

4.2. Ensayos físicos de unidades.

4.3. Ensayos de resistencia mecánica de la albañilería de CLPP.}

CAPÍTULO V: ANÁLISIS Y COMPARACION DE RESULTADOS

CAPÍTULO VI: ANÁLISIS Y DISEÑO DE UNA EDIFICACION DE ALBAÑILERIA.

CAPÍTULO VII: ANÁLISIS DE COSTOS.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES





8. BIBLIOGRAFÍA

LIBROS:

Ángel San Bartolomé. “Construcciones de Albañilería-comportamiento sísmico y diseño estructural”. PUCP 1994.

CISMID-LABORATORIO DE ESTRUCTURAS “Construyendo Edificaciones de Albañilería con Tecnologías Apropiadas- guía para la construcción con albañilería” UNI Lima - Perú Marzo 2005.

NORMAS:

1. Norma E.070 "Albañilería". Reglamento Nacional de Construcción. Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento. SENCICO, 2006.

2. NTP 400.012-2002 ASTM-C136:1996 “Análisis granulométrico del agregado fino y grueso global.

3. ASTM C270 Standard Specification for Mortar for Unit Masonry.

4. NTP 399.600:2002. UNIDADES DE ALBAÑILERIA. Bloques de concreto para uso no estructurales. Requisitos.

5. NTP 399.602:2002. UNIDADES DE ALBAÑILERIA. Bloques de concreto para uso estructural. Requisitos.

6. NTP 339.604. Resistencia a la compresión de unidades de albañilería.

7. NTP 399.602.Unidades de albañilería de concreto.

8. NTP 399.613 Resistencia a la compresión de unidades de albañilería.

9. NTP 399.604 Variación de dimensiones.

10. NTP 399.l613.Absorcion

11. NTP 399.607 Elaboración de mortero.

12. NTP 399.610. Elaboración de mortero.





REVISTAS: 1. Procedimientos Simples para Incrementar la Resistencia al Corte en la

Albañilería Construida con Bloques de Concreto Vibrado. Ángel San Bartolomé y Miguel Ángel Torres. Revista Costos. No.142, Enero del 2006

2. Mejora de la Adherencia Bloque-Mortero. Ángel San Bartolomé, César

Romero y Juan Carlos Torres. Revista Costos, Edición 112, Julio 2003, PAGINAS WEB:

1. http://blog.pucp.edu.pe/item/9212/investigaciones-en-alba-iler-a 2. http://blog.pucp.edu.pe/media/688/20081121-Ladrillos%20KKcreto.pdf 3. http://www.unicon.com.pe/principal/categoria/ladrillos-de-concreto/96/c-96 4. https://www.youtube.com/watch?v=0lRKEVYFndw 5. http://es.wikihow.com/hacer-ladrillos-de-hormig%C3%B3n 6. http://360gradosblog.com/index.php/concreto-en-colombia-bloques-de-

concreto-arquitectonico/ 7. http://civilgeeks.com/2011/09/22/concreto-ligero/

http://blog.pucp.edu.pe/item/9212/investigaciones-en-alba-iler-a

http://blog.pucp.edu.pe/media/688/20081121-Ladrillos%20KKcreto.pdf

http://www.unicon.com.pe/principal/categoria/ladrillos-de-concreto/96/c-96

https://www.youtube.com/watch?v=0lRKEVYFndw

http://es.wikihow.com/hacer-ladrillos-de-hormig%C3%B3n

http://360gradosblog.com/index.php/concreto-en-colombia-bloques-de-concreto-arquitectonico/

http://360gradosblog.com/index.php/concreto-en-colombia-bloques-de-concreto-arquitectonico/

http://civilgeeks.com/2011/09/22/concreto-ligero/





9. CRONOGRAMA

SEMANA 01: Se fabricara el molde metálico que servirá para la producción de los ladrillos de concreto.

SEMANA 02: Se procederá a reunir los materiales que servirán para la dosificación de la mezcla.

SEMANA 03 Y 04: Se realizarán los ensayos a los diferentes agregados.

SEMANA 05: Se realizara las muestras para diferentes dosificaciones.

SEMANA 06: Se curara las muestras durante una semana.

SEMANA 07: Se procederá a los ensayos de las muestras escogiéndose la mejor dosificación.

SEMANA 08 Y 09: Se procederá a la fabricación de ladrillos a diferentes cantidades de agujeros.

SEMANA 10: Se curaran durante una semana.

SEMANA 11: Se procederá a los ensayos de los diferentes ladrillos.

SEMANA 12 Y 13: Luego de haber escogido el ladrillo más adecuado se procederá a la fabricación de este.

SEMANA 14 Y 15: Se tomara las propiedades de los ladrillos de una muestra de la producción y se hará el armado de pilas y muretes.

SEMANA 16 17 18 Y 19: Se curaran las muestras de ensayo.

SEMANA 20: Se realizarán los ensayos de pilas y muretes.

SEMANA 21: Se analizarán los resultados.

SEMANA 22-26: Análisis y diseño estructural de una edificación de albañilería.

SEMANA 27: Se realizara un análisis de costos.

SEMANA 28: Conclusiones y recomendaciones destacando las ventajas y desventajas del ladrillo CLPP.

SEMANA 23: Presentación de la tesis.

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