Ingeniería Civil · 2023
Evaluación de bloques de tierra comprimida y estabilizado con plástico triturado y residuos de construcción y demolición
La sociedad sufre problemas como el precio de los materiales de construcción y de las viviendas, sumándose al daño ecológico generado por la manufactura, construcción y demolición. En los tiempos modernos se busca solucionar con métodos de construcción sostenibles para reducir el problema. La construcción con tierra es una técnica milenaria, ecológica, económica, asequible y reutilizable; El presente proyecto tiene como objetivo evaluar la viabilidad de aditivos como residuos de construcción y plástico, buscando darles un segundo uso y analizar el cambio en sus propiedades mecánicas e higroscópicas a través de seis ensayos, los cuales son: resistencia a la flexión, resistencia a la compresión, erosión, abrasión, densidad y permeabilidad al agua. Esto se aplicará a cinco grupos que se compararán con BTCE 100% tierra, así BTCE con 30% RCD, BTCE con 4% plástico, BTCE con 27% RCD y 3% plástico, BTCE con 28% RCD y 2% plástico y BTCE con 29% RCD y 1% plástico. De acuerdo con los resultados de todas las pruebas y luego de la comparación con todos los grupos, se concluyó que las mejores dosificaciones fueron el BTCE con 30% RCD y BTCE con 28% RCD y 2% plástico. Esta investigación también compara el ciclo de vida de la unidad de albañilería de perforación horizontal y el bloque BTC convencional, analizando sus diversas características como propiedades mecánicas, consumo de energía para su producción, materiales y equipos requeridos.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 16
- 1.1 JUSTIFICACIÓNp. 16
- DELIMITACIÓN DEL PROBLEMAp. 17
- OBJETIVOSp. 18
- 3.1 Objetivo Generalp. 18
- 3.2 Objetivos Específicosp. 18
- ALCANCE DEL PROYECTOp. 19
- ANTECEDENTESp. 20
- MARCO TEÓRICOp. 26
- 6.1 Marco Conceptualp. 26
- 6.2 Marco Demográficop. 33
- 6.3 Marco legalp. 33
- METODOLOGÍA O PLAN DE TRABAJOSp. 34
- PRELIMINARESp. 37
- 8.1 Obtención de la Materia Primap. 37
- CARACTERIZACIÓN DEL MATERIALp. 40
- 9.1 Granulometríap. 40
- 9.2 Ensayo de límite líquido y límite plásticop. 43
- 9.3 Ensayo De Proctorp. 47
- 9.4 Test del tamaño de las partículasp. 54
- 9.5 Test del Colorp. 55
- 9.6 Caracterización por Brillop. 56
- 9.7 Test De Caida De Bolap. 57
- 9.8 Test del vidriop. 57
- 9.8.1 Test Del Cordónp. 60
- DETERMINACIÓN DE LAS DOSIFICACIONESp. 62
- REALIZACIÓN DEL BTCEp. 63
- RESULTADOSp. 66
- Ensayo de densidad seca Bulkp. 66
- Ensayo de abrasiónp. 70
- Ensayo de compresiónp. 77
- Ensayo de flexiónp. 81
- Ensayo de erosiónp. 88
- Permeabilidad al aguap. 92
- CICLO DE VIDA DEL LADRILLOp. 97
- ANÁLISIS DE RESULTADOSp. 98
- Densidad Seca Bulkp. 98
- Abrasiónp. 36
- Compresiónp. 36
- Flexiónp. 36
- Erosiónp. 104
- Velocidad De Transmisión De Aguap. 105
- ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDAp. 109
- Análisis ciclo de vida del ladrillop. 109
- Análisis ciclo de vida del BTCp. 115
- CONCLUSIONESp. 124
- RECOMENDACIONESp. 125
- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASp. 126
- Tabla 1- Materiales del BTCEp. 27
- Tabla 2 3 Etapas de la Metodologíap. 34
- Tabla 3 . Diseño experimental porcentajes de materialp. 36
- Tabla 4. Cantidades de material para cada ensayop. 36
- Tabla 5 - Granulometríap. 41
- Tabla 6 - Clasificación según Granulometríap. 42
- Tabla 7 Ensayo de Límite Líquido y Límite Plásticop. 44
- Tabla 8 - Resultados del índice de Plasticidadp. 45
- Tabla 9 - Ensayo de Proctor Modificadop. 52
- Tabla 10 - Test de Tamañop. 54
- Tabla 11 - Test del Colorp. 55
- Tabla 12 - Test de Brillop. 56
- Tabla 13 3 Test de Caída de Bolap. 57
- Tabla 14 3 Test del Vidriop. 58
- Tabla 15 - Test del cordónp. 61
- Tabla 16 - Densidad Seca BTCp. 67
- Tabla 17 - Densidad Seca BTCE RDC 30%p. 68
- Tabla 18 - Densidad Seca BTCE Plástico 4%p. 68
- Tabla 19 - Densidad Seca BTCE RDC 27% y Plástico 3%p. 69
- Tabla 20 - Densidad Seca BTCE RDC 28% y Plástico 2%p. 69
- Tabla 21 - Densidad Seca BTCE RDC 29% y Plástico 1%p. 70
- Tabla 22 - Resultados de Abrasión BTCp. 74
- Tabla 23 - Resultados de Abrasión BTCE RDC 30%p. 74
- Tabla 24 - Resultados De Abrasión BTCE Plástico 4%p. 75
- Tabla 25 - Resultados De Abrasión BTCE RDC 27% y Plástico 3%p. 75
- Tabla 26 - Resultados De Abrasión BTCE RDC 28% y Plástico 2%p. 76
- Tabla 27 -Resultados De Abrasión BTCE RDC 28% y Plástico 2%p. 76
- Tabla 28 -Resultados De Compresión BTCp. 78
- Tabla 29 -Resultados De Compresión BTCE RCD 30%p. 79
- Tabla 30 - Resultados De Compresión BTCE Plásticop. 79
- Tabla 31 - Resultados De Compresión BTCE RDC 27% y Plástico 3%p. 80
- Tabla 32 - Resultados De Compresión BTCE RDC 28% y Plástico 2%p. 80
- Tabla 33- Resultados De Compresión BTCE RDC 29% y Plástico 1%p. 81
- Tabla 34 - Esfuerzos últimos de los mejores ejemplares por categoríap. 85
- Tabla 35 - Resultados Ensayo a Flexión BTCp. 85
- Tabla 36- Resultados Ensayo a Flexión BTCE RCD 30%p. 86
- Tabla 37 - Resultados Ensayo a Flexión BTCE Plástico 4%p. 86
- Tabla 38 - Resultados Ensayo a Flexión BTCE RCD 27% y Plástico 3%p. 87
- Tabla 39 - Resultados Ensayo a Flexión BTCE RCD 28% y Plástico 2%p. 87
- Tabla 40 - Resultados Ensayo a Flexión BTCE RCD 29% y Plástico 1%p. 88
- Tabla 41 - Resultados Ensayo de Erosión BTCp. 90
- Tabla 42 -Resultados Ensayo de Erosión BTCE RCD 30%p. 90
- Tabla 43 -Resultados Ensayo de Erosión BTCE Plástico 4%p. 90
- Tabla 44 -Resultados Ensayo de Erosión BTCE RCD 27% Plástico 3%p. 91
- Tabla 45 - Resultados Ensayo de Erosión BTCE RCD 28% Plástico 2%p. 91
- Tabla 46 - Resultados Ensayo de Erosión BTCE RCD 29% Plástico 1%p. 91
- Tabla 47 -Resultados Ensayo de Velocidad de Trasmisión del Agua BTCp. 93
- Tabla 48 -Resultados Ensayo de Velocidad de Trasmisión del Agua BTCE RCDp. 94
- Tabla 49 -Resultados Ensayo de Velocidad de Trasmisión del Agua BTCE Plástico 4%p. 94
- Tabla 53 -Resultados Ensayo de Densidad Seca Bulkp. 98
- Tabla 54 -Resultados Ensayo de Abrasiónp. 100
- Tabla 55 -Resultados Ensayo de Compresiónp. 101
- Tabla 56 - Resultados Ensayo de Flexiónp. 103
- Tabla 57 - Resultados Ensayo de Erosiónp. 104
- Tabla 58 - Resultados Ensayo de Velocidad de trasmisión de aguap. 105
- Tabla 59 3 Tabla de calificaciones BTCEp. 107
- Tabla 60 - Energía de cocciónp. 114
- Tabla 61 - Calculo de Fuerza de cada fase Cinva Ramp. 121
- Tabla 62 - Energía de compactar en la Cinva Ramp. 122
- Tabla 63 - Comparación de ciclo de vidap. 123
- Figura 1- Mapa Satelital Área Metropolitana de Bucaramangap. 17
- Figura 2 - Maquina Universal (Obtenido de Dirimpex)p. 19
- Figura 3 - CINVA RAM (Obtenida De la Alibaba)p. 19
- Figura 4 - Jerico, Israel, (Obtenido de Primeros Cristianos )p. 20
- Figura 5 - Muralla China, (Obtenida de National Geographicp. 21
- Figura 6 - Manual de tierras François Cointeraux (Obtenido de Auroville Earth Institute)p. 22
- Figura 7 - Hollyhock House, (Obtenido de Wordpress)p. 23
- Figura 8 - Mapa de arquitectura en tierra en el Mundo, (Obtenido Meta arquitectura)p. 24
- Figura 9 3 Construcción en BTC, (Obtenido De APUNTES)p. 26
- Figura 10 - CINVA RAM (Obtenida De la Alibaba)p. 28
- Figura 11- Máquina Universal (Obtenido de Dirimpex)p. 30
- Figura 12 - Máquina de los ángeles (obtenida de Dirimpex)p. 31
- Figura 13 3 Horno de Laboratorio (Obtenido de Dirimex)p. 32
- Figura 14 - Horario Climatológico Bucaramanga, (obtenido de Google)p. 33
- Figura 15 3 Recolección de la tierrap. 37
- Figura 16 - Poliestireno Poli color de la planta Recicladora MAFREp. 38
- Figura 17 - Residuos De Construcción Y Demoliciónp. 39
- Figura 18 - Curva Granulométricap. 42
- Figura 19 3 Ensayo de Limite Liquidop. 44
- Figura 20 3 Índice Plástico y Límite Líquidop. 45
- Figura 21 Masa representativap. 47
- Figura 22 - Masa del Cilindrop. 48
- Figura 23 - Compactación del suelop. 49
- Figura 24 - Peso capsula + suelo secop. 50
- Figura 25 - Peso Molde más suelo secop. 50
- Figura 26 3 Curva de compactación de humedadp. 53
- Figura 27 - Test Visualp. 54
- Figura 28 - Test del Colorp. 55
- Figura 29 - Test de Brillop. 56
- Figura 30 - Test de Caída de Bolap. 57
- Figura 31 3 Test del Vidriop. 58
- Figura 32 - Triángulo de Textura USDAp. 58
- Figura 33 - Probeta con Test de Vidriop. 59
- Figura 34 - Triángulos USDA Estabilizantesp. 60
- Figura 35 - Test del Cordónp. 61
- Figura 36 - Materiales para El BTCEp. 63
- Figura 37 - CINVA RAMp. 64
- Figura 38 - BTCE Terminado En Tiempo De Curadop. 65
- Figura 39 3 Toma de datos de Densidad Seca Bulkp. 66
- Figura 40 -Ensayo de Abrasión en BTCE RDC 30%, 0 Pasadasp. 71
- Figura 41 -Ensayo de Abrasión en BTCE RDC 30%, 5 Pasadasp. 71
- Figura 42 -Ensayo de Abrasión en BTCE RDC 30%, 10 Pasadasp. 72
- Figura 43 - Ensayo de Abrasión en BTCE RDC 30%, 15 Pasadasp. 72
- Figura 44 - Ensayo de Abrasión en BTCE RDC 30%, 20 Pasadasp. 72
- Figura 45 - Cepillo de fibras de acerop. 73
- Figura 46 - Ensayo de Compresiónp. 77
- Figura 47 - Simulación de esfuerzo a compresión del BTCEp. 78
- Figura 48 - Luz libre entre apoyosp. 82
- Figura 49 - Ensayo de Flexión, BTC Antes y después de fallarp. 82
- Figura 50 - Datos de Flexiónp. 83
- Figura 51 - Representación de una carga puntualp. 84
- Figura 52 - Curva esfuerzo deformaciónp. 84
- Figura 53 - Ensayo de Erosiónp. 89
- Figura 54 - Ensayo de Permeabilidadp. 92
- Figura 55 - Densidad Secap. 99
- Figura 56 - Coeficiente Abrasiónp. 100
- Figura 57 - Ensayo a Compresiónp. 102
- Figura 58 - Ensayo flexiónp. 103
- Figura 59 - Ensayo de Erosiónp. 105
- Figura 60 - Grafica Velocidad Trasmisión del aguap. 106
- Figura 61 - Horno Ladrillosp. 109
- Figura 63- Ladrillo H12p. 111
- Figura 64 - Proceso de fabricación del ladrillop. 112
- Figura 65 - Consumo de combustible por tamañop. 113
- Figura 66 - Fabrica de ladrillos (Nalah Tecnnique)p. 115
- Figura 67 - Fase 1 de Cinva Ram Cerrado sin enganchep. 116
- Figura 68 - Fase 2 Cinva Ram Abiertop. 117
- Figura 69 - Fase 3 Cinva Ram Cerrado con enganchep. 117
- Figura 70 3 Fase 4 Cinva Ram Compresiónp. 118
- Figura 71 - Fase 5 Cinva Ram Cerrado sin enganchep. 118
- Figura 72 - Fase 6 Cinva Ram Extracciónp. 119
- Figura 73 - Diagrama ley de palancap. 120
- Figura 74 - Diagrama ley de palanca Cinva Ramp. 120