Área de Materiales y Construcción - Tesis

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http://hdl.handle.net/11042/965

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Diseño y caracterización de concreto imprimible incorporando valva de concha de abanico
(Universidad de Piura, 2025-03) Mendoza Castillo, Raúl Cayetano; Troncos Ramírez, Carlos Humberto; Carrillo Siancas, Shirley Marina
La impresión 3D es una nueva tecnología que está revolucionando el sector de la construcción. Esta tecnología permite optimizar tiempos de construcción, uso de recursos y generación de residuos. Al integrar materiales innovadores que reemplazan a los áridos tradicionales como arena y piedra, esta tecnología puede conducir a resultados alentadores en términos de sostenibilidad de recursos. La presente investigación tiene como objetivo evaluar la incorporación total del residuo de valva de concha de abanico (RCA) en concreto imprimible, analizando su impacto en las propiedades en estado fresco, específicamente trabajabilidad, constructibilidad, extrudabilidad y tiempo abierto. Además, se examinarán otros factores, como el contenido de humo de sílice y las variaciones en la granulometría. En la primera etapa del estudio, se ajustó la granulometría del RCA utilizando el modelo de Funk y Dinger (1994) para lograr un empaquetamiento denso de partículas, obteniendo así una curva granulométrica base (Tipo I). Basándose en la hipótesis de que la fracción fina del RCA puede reducir la segregación del concreto, se generó una segunda curva granulométrica (Tipo II)incrementando en un 5% el contenido de finos (pasantes por la malla #200) en comparación con la curva inicial. El plan experimental se enfocó en desarrollar una mezcla de concreto compuesta por cemento, humo de sílice, RCA, superplastificante y fibras de polipropileno, definiendo como aglomerante la combinación de cemento y humo de sílice. Se diseñaron siete dosificaciones de concreto imprimible, organizadas en tres series (M1, M2 yM3), en las cuales se variaron parámetros como la relación agua/aglomerante, la relación aglomerante/árido, el contenido de superplastificante y la granulometría utilizada. El contenido de humo de sílice se fijó en un 10% del peso del cemento, mientras que el de fibras de polipropileno se estableció en 0.8 kg por metro cúbico de concreto. La relación aglomerante/árido osciló entre1.09 y 1.58, y la relación agua/aglomerante varió entre 0.29 y 0.35. El contenido de superplastificante fluctuó entre 0.3% y 0.4% del peso del aglomerante. Los ensayos demostraron que el uso de la fracción fina de RCA como agregado en concreto imprimible puede proporcionar resultados satisfactorios. En particular, se lograron apilar 13 capas y alcanzar un tiempo abierto de 50 minutos con una relación aglomerante/árido de 1.45, una relación agua/aglomerante de 0.31 y un contenido de superplastificante del 0.4%. Se concluye que el uso de RCA triturado con 5% de fracción fina (pasante de la malla #200) es viable como sustituto de la arena en concreto imprimible, siempre que se utilicen relaciones agua/aglomerante bajas, en el rango de 0.29 a 0.31.
Supervisión BIM durante el diseño y elaboración del expediente técnico del proyecto: “Mejoramiento del servicio educativo del nivel primaria de una institución educativa en el distrito de Carabayllo – provincia de Lima – departamento de Lima”
(Universidad de Piura, 2025-03) Cabrera Tavara, Alejandro Alipio; Chang Recavarren, Gerardo
El trabajo describe la experiencia obtenida en la supervisión BIM durante el diseño y elaboración del Expediente Técnico del Proyecto: “Mejoramiento del Servicio Educativo del Nivel Primaria de una institución Educativa en el Distrito de Carabayllo –Provincia de Lima – Departamento de Lima”. El objetivo principal fue aplicar la Metodología BIM como herramienta clave para optimizar la gestión y supervisión del diseño integral del proyecto, asegurando la calidad, eficiencia y cumplimiento de los estándares normativos a nivel nacional e internacional, promoviendo una visión integral que abarca todo el ciclo de vida del proyecto, desde su concepción inicial hasta su puesta en marcha, operación y mantenimiento. Se establece un marco teórico que describe los conceptos generales de la Gestión de Proyectos y se profundiza en la Gestión de Información de Proyectos de Construcción acorde a la norma internacional ISO 19650, la cual se centra en la gestión de información utilizando la Metodología BIM. Asimismo, se detalla la información clave del Proyecto y el desarrollo de cada una de sus etapas. De manera específica, se explica cómo se implementó la gestión BIM y el rol crucial que desempeño la supervisión BIM en el diseño del Proyecto. Finalmente, se sintetizan las lecciones aprendidas, identificando logros, desafíos y recomendaciones para futuros proyectos. A través de esta experiencia, se evidenció cómo la Metodología BIM facilita la coordinación interdisciplinaria, minimiza riesgos asociados a interferencias en el diseño y garantiza que la información generada en cada etapa del proyecto sea precisa y reutilizable. Este enfoque no solo optimiza los recursos y tiempos, sino que también refuerza la sostenibilidad y la viabilidad del proyecto en beneficio de la comunidad.
Evaluación de parámetros característicos para el diseño y elaboración de concreto permeable
(Universidad de Piura, 2024-12) Quispe Farfán, Bertha Desire; Vite Agurto, Mirella Priscila; Varhen García, Christian
La tesis se enfoca en el estudio del concreto permeable y tiene como objetivo evaluar los parámetros necesarios para su diseño y producción utilizando materiales disponibles en la región Piura. El análisis se lleva a cabo siguiendo la metodología recomendada por el American Concrete Institute (ACI), así como las pautas establecidas por las normas técnicas para el concreto permeable de ASTM International y las normativas peruanas correspondientes. La actual investigación se presenta como una propuesta que intenta reducir los daños que las intensas precipitaciones pluviales ocasionan a la infraestructura vial de nuestro país, contribuyendo así a la sostenibilidad y resistencia de nuestras carreteras ante los retos climáticos que enfrentamos. Se ha determinado que las propiedades primordiales a examinar son: la resistencia a compresión, permeabilidad y contenido de vacíos. En este análisis, se considerarán diversos factores que pueden afectar su variación. Para llevar a cabo la evaluación, se han diseñado dos mezclas permeables, en las cuales se han establecido dos parámetros fijos: el contenido de vacíos y la cantidad de pasta. De acuerdo con los ensayos realizados, se ha constatado que las mezclas de concreto permeable cumplen con los estándares estipulados por el ACI. Se ha identificado una relación significativa entre la permeabilidad y la resistencia, donde se observa que, a mayor permeabilidad, la resistencia tiende a disminuir. Asimismo, se ha evidenciado que la energía de compactación ejerce una influencia directa en las propiedades del concreto, particularmente en la variación del contenido de vacíos, y que la relación a/c incide de manera más notable en la trabajabilidad del concreto que en su resistencia. A partir de los resultados obtenidos en el diseño adicional, se ha establecido que la utilización de una granulometría con diferentes tamaños de partículas, que se encuentran dentro del rango permitido, conduce a un mejor empaquetamiento en el concreto permeable, lo que a su vez mejora sus propiedades mecánicas. Este estudio resalta la importancia de llevar a cabo investigaciones adicionales en relación con las propiedades del concreto permeable. Estas investigaciones, pueden allanar el camino hacia la formulación de mezclas que cumplan con los estándares establecidos por las normas deconstrucción en el Perú, logrando así niveles adecuados de resistencia y permeabilidad. Esto, a su vez, podría satisfacer las demandas de la infraestructura vial en Perú.
Evaluación de las bolsas de cemento recicladas como adición en la pasta para concreto permeable
(Universidad de Piura, 2024-12) Herrera Fernández, Leydi Johana; Ruiz Petrozzi, Gaby Patricia
La tesis tiene como objetivo evaluar el efecto de la adición de pulpa de celulosa, derivada de papel reciclado de bolsas de cemento, sobre las propiedades del concreto permeable. Para ello, se utilizó una matriz de pasta de cemento con una relación a/c de 0.35 sin aditivos superplastificantes con agregados de 1/2" y 3/8" en proporción 75% y 25%, respectivamente, y se evaluaron tres dosis de pulpa de celulosa (0 kg/m³, 0.9 kg/m³, 1.35 kg/m³ y 1.8 kg/m³), saturadas previamente en el agua de mezcla. Los resultados indicaron que el método del espesor ideal de la matriz (IPT) no fue efectivo para medir la fluidez de las matrices con pulpa de celulosa, ya que la matriz no recubrió completamente la varilla de PVC utilizada en la medición, impidiendo obtener valores precisos. En su lugar, se evaluó el espesor real de la matriz sobre los agregados (APT), observándose que dicho espesor aumentaba con la dosis de pulpa de celulosa, lo que sugiere una mejor interacción entre la matriz y los agregados, favoreciendo la permeabilidad del concreto al mejorar la definición de los espacios entre partículas.
Análisis experimental de la contracción por secado del mortero, elaborado con arena de duna
(Universidad de Piura, 2024-11) Torres Acuña, Elton Jhonatan; Dávila Zurita, Denny Mileny; Varhen García, Christian; Cánova Valladolid, Diego Angel
La tesis tiene como objetivo analizar el impacto que provoca la sustitución de cantidades parciales del agregado fino convencional por arena de duna del Sector Los Ejidos - Piura en la contracción por secado del mortero. Se inició analizando los agregados, realizando los ensayos de caracterización de los agregados para conocer sus propiedades físicas y mecánicas, en el Laboratorio de Suelos de la Universidad de Piura siguiendo la NTP. Una vez obtenidos los resultados se procedió a realizar los diseños de mezcla a evaluar. Para la elaboración de las muestras de mortero se trabajó con dos relaciones a/c, 0.40 y 0.60. En primer lugar, se preparó un mortero patrón para cada relación a/c, ambos elaborados con el agregado fino proveniente de la Cantera Cerro Mocho. Luego, tanto para la relación a/c 0.40 y a/c 0.60 se realizó dos tipos de morteros: el primero con un 50% de remplazo de arena natural por arena de duna y el segundo con un 75% de reemplazo, en síntesis, se trabajó con tres tipos de mortero por cada relación a/c (una patrón y dos remplazos de 50 y 75%). Durante la preparación de estos morteros, se evaluó en estado fresco la temperatura y fluidez, en donde el segundo nos sirvió para evaluar si se requiere algún tipo de aditivo para llegar al porcentaje de fluidez adecuado de 110% ± 5%. Seguidamente se analizó en estado endurecido la contracción por secado por un periodo de 30 días a partir del decimosegundo día de curado bajo el agua. Paralelamente se realizó el ensayo de compresión en cubos de mortero a las edades de 7 y 28 días de curado, el ensayo de flexión a 28 días de curado y finalmente el ensayo de absorción después de 12 días de curado y a 30 días en el ambiente controlado de temperatura y humedad. Los resultados obtenidos muestran que los reemplazos de arena de duna de 50% y 75% incrementa la contracción del mortero, ya que puede llegar a aumentar hasta un 43% con respecto a la muestra patrón. Se obtuvo una mayor contracción por secado con una relación a/c de 0.60 respecto a la a/c de 0.40, por tanto, a mayor relación a/c tendremos mayores probabilidades de contracción alta y por ende puedan aparecer fisuras. Por lo que, si aumenta la contracción por secado en un mortero, su durabilidad con respecto al tiempo va a ser mucho menor y terminará agrietándose.
Evaluación de las propiedades en estado fresco de un concreto para impresión 3D con reemplazo parcial de arena por valva de concha de abanico triturada
(Universidad de Piura, 2024-09) Larios Rodríguez, Luis Fernando; Clendenes Garay, Jorge David; Varhen García, Christian
La tesis tiene como objetivo evaluar los efectos en las propiedades en estado fresco de un concreto para impresión 3D al reemplazar parcialmente la arena fina por valva de concha de abanico triturada (RCA).Para lograr este propósito, se estableció un plan experimental que incluyó la caracterización de los materiales, la definición de los métodos de mezcla e impresión, la obtención de una dosificación patrón para concreto imprimible sin la adición de RCA y la preparación de cinco muestras con porcentajes de reemplazo de arena por RCA del 5%, 10%, 15%, 25% y 50% en peso respecto a la dosificación patrón, la cual posee un contenido de micro sílice de 11% en peso del cemento, 0.27% de contenido de superplastificante en peso del aglomerante (cemento + micro sílice) y 1 𝑘𝑔/𝑚3 de fibras de polipropileno. Se evaluaron cuantitativamente las propiedades de constructibilidad, tiempo útil y fluidez, y cualitativamente las propiedades de bombeabilidad y extrudabilidad. Para 0 y 10% de reemplazo se alcanzó cuatro capas apiladas; para 5% y 25%, seis capas; y para un 15%, siete capas. El tiempo útil del concreto sin RCA fue en promedio de 55 minutos, para 5% y 10% fue de 40, y para 15, 25 y 50% fue de 35, 25 y 10 minutos, respectivamente. Finalmente, la fluidez del concreto patrón fue de 116%, al 5 y 10% fue de 105%, y al 15, 25 y 50% fue de 100, 90 y 83%, respectivamente. Los resultados muestran que es posible reemplazar hasta un 25% de arena por RCA para obtener un concreto imprimible aceptable.Se determina que el porcentaje óptimo de reemplazo es de 10% de arena por RCA, aunque se acepta hasta un 25% de reemplazo, y se determina el reemplazo de 50% como no viable para un concreto imprimible; según los resultados de bombeabilidad, extrudabilidad, constructibilidad y tiempo útil de este estudio.
Valoración del residuo de concha de abanico como filler en concretos permeables
(Universidad de Piura, 2024-11) Lachira Talledo, José Francisco; Varhen García, Christian
La tesis se propone evaluar el comportamiento del concreto permeable con una pasta de cemento que tenga como adición el residuo de concha de abanico como filler, en tamaños menores a 75 µm. El programa experimental constó de dos fases: en la primera, se analizaron las características en estado fresco de la matriz de cemento al añadir filler de residuos de concha de abanico. Se estableció una pasta patrón y se diseñaron varias formulaciones, modificando los porcentajes de filler y aditivo plastificante, mientras se mantenía constante el volumen de matriz y la relación a/c. Los porcentajes de filler oscilaron entre el 5% y el 20% de la cantidad de cemento de la pasta patrón, y la cantidad de aditivo plastificante se ajustó de 0% a 1.4% del peso del cemento. En la segunda fase, se seleccionaron las dosificaciones de matriz con espesor de recubrimiento similar al de la pasta patrón y se elaboró concreto permeable. Se siguieron las pautas del comité ACI 522-2023 para el diseño de mezcla, con relación agua/cemento de 0.35 y alta energía de compactación. Se mantuvo constante el volumen de matriz ajustando la cantidad de cemento y agua, y se realizaron ajustes por humedad y absorción del agregado grueso. Los resultados revelan que la inclusión del filler produce un incremento en la resistencia a la compresión del concreto permeable, llegando hasta un 24% a los 28 días. En cuanto a la resistencia a la tracción indirecta y a la flexión, se registra un aumento menos significativo, pero más destacado a los 7 días. Además, la influencia del filler en la permeabilidad y porosidad del concreto se atribuye a los cambios en la textura de la matriz ligante y a la forma de las partículas, que afectan la distribución y conectividad de los poros. Finalmente, se concluye que la adición de filler en la matriz de cemento es favorable, siempre y cuando se controle su fluidez y consistencia mediante el uso de un aditivo plastificante, para así garantizar una adhesión entre matriz y agregado, evitando problemas de taponamiento en la parte inferior del concreto permeable.
Estado del arte del uso de caucho triturado como material para mitigar el potencial de licuación y su factibilidad de uso en la ciudad de Piura
(Universidad de Piura, 2024-08) Nunjar Flores, Alex Aaron; Araujo Navarro, William Segundo
El objetivo de la tesis es realizar una revisión bibliográfica sobre el uso de caucho reciclado mezclado con suelo y analizar la factibilidad de implementar una técnica de mitigación ecoamigable en Piura, destinada a contrarrestar los efectos de la licuación de suelos durante eventos sísmicos. En el primer capítulo, se establece el marco teórico necesario para comprender el fenómeno de la licuación de suelos, describiendo las zonas con mayor susceptibilidad a la licuación y las técnicas de mitigación ya implementadas. El segundo capítulo aborda el tema de los neumáticos de caucho triturado reciclado, especificando sus ventajas y limitaciones. En el tercer capítulo, se evalúa la factibilidad técnica y económica de la solución propuesta, así como su aplicación en campo en comparación con los métodos tradicionales. Finalmente, en el cuarto capítulo, se presenta una propuesta integral para la implementación tanto en campo como en laboratorio. Los resultados de la investigación indican que la interacción de los neumáticos con el suelo se puede clasificar en dos casos: 1) interacción de caucho y arena y 2) interacción de caucho y grava. Se concluye que, en las mezclas de caucho y arena, el contenido de caucho debe variar entre el 0% y el 35% del peso de la mezcla y una proporción en volumen del 50% de caucho y 50% de arena. Las virutas de caucho deben tener un peso unitario de 6.6 kN/m³, con una cohesión de 9.30 kN/m² y un ángulo de fricción interna de 23.4. Para la implementación en campo de la mezcla de caucho y arena, es esencial disponer de la materia prima y utilizar un rodillo liso para la compactación. Por lo tanto, se determina que la implementación del caucho triturado es factible tanto técnica como económica para prevenir la licuación de suelos en la ciudad.
Análisis comparativo de los diseños de pavimento flexible y adoquinado para la Habilitación Urbana Sol de Pimentel II
(Universidad de Piura, 2024-07) Aldana Muñoz, Diana Valeria; Puicon Ascoy, Diego Alonso; Timaná Rojas, Jorge
La tesis tiene como objetivo realizar el análisis comparativo técnico económico de las alternativas de pavimentación flexible y adoquinado para la Habilitación Urbana Sol de Pimentel II. Para ello se elaborará el diseño de la estructura de ambos pavimentos mediante la metodología AASHTO 93 para después determinar cuál de ambas alternativas será la más apropiada para las condiciones del proyecto. Para realizar el análisis técnico, se compararon las ventajas y desventajas de cada una de las alternativas de pavimentación, se analizaron los materiales a emplear, verificando que cumplan con los requisitos expuestos por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC). El análisis económico se realizó a través de la elaboración de ambos presupuestos deduciendo de ellos el costo por metro cuadrado de cada tipo de pavimentación además de señalar el costo aproximado de mantenimiento requerido. También se evaluó el impacto ambiental que causa cada tipo de pavimentación desde la construcción del mismo hasta el fin del ciclo de vida del proyecto. Los resultados del análisis elaborado concluyeron que la pavimentación de tipo adoquinada es la mejor alternativa de solución debido a su bajo costo de mantenimiento, facilidad para su construcción además de generar un menor impacto ambiental.
Optimización de la distribución del caudal en las naves de un desarenador con modelación numérica
(Universidad de Piura, 2024-06) Ponce Delgado, Claudia Estefany; Saavedra Chanta, Manuela Katerine; Reyes Salazar, Jorge
Para la construcción de obras hidráulicas en el Perú como son los desarenadores, los profesionales en la materia siguen ciertos criterios establecidos en guías y normativas para el diseño de esta estructura con la finalidad de que cumplan con las especificaciones requeridas para el proyecto a desarrollar. A lo largo de los años se han presentado deficiencias en el diseño hidráulico de diversos desarenadores en el país, razón por la cual se consideró propicio buscar la manera de optimizar el diseño de desarenadores contemplado desde el principio de diseño hidráulico, el cual es el alcance de investigación en la presente tesis. Por otro lado, el diseño de desarenadores bajo el principio del diseño sedimentológico queda al alcance de futuros tesistas que deseen continuar con la investigación. En búsqueda del óptimo funcionamiento del diseño de desarenadores bajo el principio hidráulico, se ha desarrollado modelaciones numéricas en Ansys en las cuales se ha propuesto el diseño y análisis de dos escenarios adicionales en base a un diseño convencional, tales como: la implementación de rejillas y el alargamiento de la transición de entrada. El objetivo se logró puesto que se obtuvo una mejora en la distribución uniforme del caudal en las naves desarenadoras. Con la finalidad de lograr un mayor alcance del proyecto de tesis, se ha realizado el rediseño del segundo escenario buscando una relación adimensional entre el tamaño de arista de la varilla de la rejilla (1 cm, 3 cm, 7 cm y 10 cm) y el número de Froude para elaborar una gráfica entre ambos parámetros que permita continuar con la investigación a profesionales interesados en la materia.
Principales desafíos y factores de éxito en proyectos inmobiliarios en la modalidad Adquisición de Vivienda Nueva del Programa Techo Propio en la Ciudad de Piura
(Universidad de Piura, 2024-06) Chunga Benites, Julio Cesar; Chang Recavarren, Gerardo
La tesis tiene como objetivo identificar y describir los principales desafíos que enfrentan los desarrolladores inmobiliarios y los factores que deben considerarse para el éxito de proyectos inmobiliarios en la modalidad Adquisición de Vivienda Nueva (AVN) del Programa Techo Propio en la Ciudad de Piura. El estudio se realizó bajo un enfoque cualitativo. El trabajo se desarrolló en dos etapas; en la primera se realizó una revisión bibliográfica de fuentes secundarias que comprendió la revisión de artículos, entrevistas de investigadores del área, reportes, libros, y trabajos de investigación publicados en repositorios y en páginas web; lo que permitió comprender el marco teórico, conocer el desarrollo de este tipo de proyectos e identificar y clasificar tanto los desafíos que enfrentan los desarrolladores inmobiliarios así como los factores de éxito para estos proyectos. En la segunda etapa se aplicó la metodología del estudio de caso, realizando un estudio de caso único con múltiples unidades de análisis; siendo el caso un proyecto de vivienda social bajo esta modalidad en la ciudad de Piura y las unidades de análisis estuvo conformado por profesionales de esta empresa con experiencia en el desarrollo de estos proyectos. La técnica de investigación y el instrumento para la recolección de la información fue la entrevista y la guía de entrevista respectivamente. Esta guía permitió obtener información relevante y cuyas preguntas fueron elaboradas dependiendo del rol o función que desempeña la unidad de análisis en el proyecto. Posteriormente se realizó un análisis profundo de la información recabada. Los resultados han permitido concluir que los desafíos más importantes que enfrentan son el incremento en los precios de los materiales de construcción, la demora en la tramitología de licencias y permisos, la demora en las recepciones parciales. Mientras tanto los factores más relevantes para el éxito de estos proyectos son la disponibilidad y el suministro adecuado de materiales en el tiempo requerido, mantener un ritmo adecuado de ventas, la asequibilidad en el precio de la vivienda, contar con capital humano capacitado. Asimismo, se concluyó que existen desafíos externos que afectan la ejecución del proyecto como son los fenómenos climatológicos, un cambio desfavorable en la economía del país y las pandemias.
Impacto del uso de la valva de moluscos triturada como reemplazo de la granulometría total del agregado fino en las propiedades de una mezcla asfáltica en caliente
(Universidad de Piura, 2024-05) Maceda Panta, Roberto Miguel; Ruiz Petrozzi, Gaby Patricia
La región de Piura concentra el 81% de la producción nacional de concha de abanico, esta actividad deja como residuo el caparazón y las vísceras, que constituyen más del 70% del molusco extraído, lo cual representa miles de toneladas de desperdicio por año. Por ello, es necesario proponer nuevos métodos para reusar esta materia prima sobrante. Se ha probado su uso como reemplazo de agregado fino para mezclas asfálticas en caliente, encontrando mejoras sobre las propiedades del agregado mineral natural, así como en el desempeño de la mezcla en términos de resistencia y durabilidad. Esta investigación tiene la intención de continuar con el uso de la valva en asfaltos abarcando el reemplazo del agregado fino en mayor cantidad y manteniendo la granulometría del agregado original. Para diseñar una granulometría base se utilizó tres agregados naturales: un agregado grueso extraído de la cantera de Sojo y dos agregados finos extraídos de canteras de Cerro Mocho y Chulucanas. El cemento asfáltico utilizado fue un PEN 60/70 de origen nacional. Se optó por elegir cinco porcentajes de reemplazo de agregado fino por valva de concha de abanico: 0%, 25%, 50%, 75% y 100%. Para hacer los diseños de cada mezcla correspondiente a los diferentes reemplazos se utilizó el método Marshall, mientras que para la evaluación de la deformación permanente se realizó el ensayo de creep estático y para la evaluación del daño por humedad se empleó el ensayo de Lottman modificado. Los resultados arrojan que ninguna de las mezclas con reemplazo se afecta volumétricamente por la adición del residuo de valva. Se obtuvo un buen desempeño mecánico de todas las mezclas, con una tendencia a mayor flexibilidad en las mezclas con mayor reemplazo. La presencia de la valva de concha de abanico mejora la respuesta frente al daño por humedad y se evidencia que, a mayor porcentaje de reemplazo, mayor es la resistencia bajo condiciones de humedad. De la misma manera la adición de valva reduce las deformaciones plásticas hasta en un 18%. Los resultados positivos encontrados se atribuyen a la mejor adherencia química de la valva con el ligante y a su forma y textura características. Se concluye que la valva de concha de abanico triturada es una alternativa superior a los agregados locales utilizados, su aporte en el desempeño de las mezclas asfálticas hace posible un reemplazo hasta del 100% del árido fino.
Simulación de la resistencia a cortante de vigas reforzadas con fibras de carbono con Extreme Loading for Structures
(Universidad de Piura, 2024-03) Neyra Gaona, Alex Joel; Atoche Arce, Juan Carlos
La tesis empleó el Método de Elementos Aplicados (AEM) para simular un ensayo que investigó la resistencia a la cortante de cuatro vigas esbeltas de concreto de alta resistencia, dos reforzadas con CFRP y dos reforzadas con acero tradicional. Todas las vigas fueron simplemente apoyadas, sin refuerzo de corte, sección rectangular uniforme, bajo cargas estáticas puntuales y variación en la cuantía de refuerzo. Se utilizó el software Extreme Loading for Structures (ELS), basada en la novedosa técnica de análisis estructural denominada AEM. Para el estudio se adoptó un primer enfoque cuantitativo que involucró una comparación numérica entre las curvas de carga vs deformación obtenidas mediante el software ELS y las del experimento físico. Posteriormente, se adoptó un segundo enfoque cualitativo, comparando los modos de falla y los patrones de agrietamiento entre los resultados del ELS y los obtenidos en el experimento físico de El-Sayed (2006). Después de realizar las primeras simulaciones con los mejores valores de cada propiedad (medias) para los modelos, se observaron resultados cercanos a los resultados experimentales como se esperaba. Luego, se llevó a cabo un estudio de sensibilidad utilizando el método Tornado para identificar las propiedades más sensibles o influyentes que generan la mayor variabilidad en los resultados. Finalmente, se realizó un análisis de calibración manual de las propiedades más sensibles obtenidas en el estudio anterior para obtener los modelos finales. Los modelos finales demostraron resultados satisfactorios, evidenciando una buena similitud tanto en términos cuantitativos como cualitativos con los resultados experimentales. Finalmente, el estudio de mallado realizado en los modelos reforzados con CFRP reveló que un aumento en el tamaño de los elementos resulta en un incremento en la carga de falla por cortante, corroborando hallazgos previos en las literaturas existentes. Sin embargo, se observó también que el uso de mallados más refinados conlleva a aumentos significativos en los tiempos computacionales requeridos por el ELS.
Incorporación de partículas de plástico reciclado (PET) para mejorar propiedades en bases granulares para pavimentos de caminos de bajo tránsito
(Universidad de Piura, 2024-03) Mogollon Palacios, Juanita Yanela; Rojas Atarama, Riksy Andalys del Rosario; Timaná Rojas, Jorge
La investigación se realizó con la finalidad de evaluar la incorporación de Tereftalato de Polietileno (PET) al afirmado proveniente de la cantera La Obrilla, y verificar si se registran mejoras en las propiedades físicas y mecánicas en bases granulares para pavimentos de caminos de bajo tránsito. El análisis realizado al suelo natural demostró que no cumple con los requerimientos mínimos, según lo estipulado por el MTC, pues se obtuvo un CBR (valor soporte relativo) de 70% para una M.D.S. al 100%, por ello se planteó mejorar dichas propiedades mediante la adición de PET triturado en pequeñas partículas a partir de 2 mm. Este se incorporó al suelo natural en estudio, proveniente de cantera, en tres dosificaciones de 2%, 4% y 6% respecto al peso total del afirmado, ejecutando un total de 25 ensayos. En conclusión, los resultados mostraron una mejora en los ensayos para determinar el valor soporte relativo (CBR), al utilizar una incorporación de 4% de PET respecto al peso seco del suelo natural para una M.D.S. (modelo digital de superficie) al 100%, considerando esta adición como optima. También se registraron cambios favorables en la plasticidad. Se advierte además que, habiéndose utilizado material granular directamente proveniente de cantera (no procesado), la curva granulométrica presenta una discontinuidad en la gradación fina al comparar el suelo con la gradación B indicada en la normativa. Se demuestra que la adición del PET si influye positivamente en algunas de las propiedades de los materiales granulares que son comúnmente usados en bases y subbases de caminos de bajo tránsito.
Análisis comparativo de resultados de PCI obtenidos con el método tradicional usando Ábacos y el software EvalPav
(Universidad de Piura, 2024-02) Esquivel Lizana, Pierre Esteban; Gonzales Panta, Christian Edwin; Timaná Rojas, Jorge
La tesis tiene como objetivo principal realizar un análisis comparativo para evaluar la variabilidad de resultados de PCI según la metodología tradicional usando ábacos y el software EvalPav y demostrar su uso práctico. Se escogieron un total de 7 Tesis que siguen la metodología tradicional de PCI, con las cuales se procederá a trabajar en el software. En primer lugar, se recopiló la información de las fallas de cada tesis y se crearon hojas de cálculo en Excel con el formato para importar al software, en las cuales se registró la información de las unidades de muestra inspeccionadas siguiendo las recomendaciones establecidas en las que se resalta considerar con números enteros a los valores de las progresivas, ya que el software no acepta decimales y verificar si el tipo de daño indicado en las tesis coincide con el que está establecido en el software, de no ser así, seguir la enumeración de daños según el software. En segundo lugar, se importaron las hojas de cálculo de Excel en el software y se corrió el programa para obtener los resultados de PCI para cada Unidad de Muestra de cada tesis con su respectivo estado del pavimento. Estos resultados fueron exportados a Excel. Finalmente, se llevó a cabo el análisis comparativo de cada tesis según tramos, secciones y unidades de muestra donde se consideró la variación de valores PCI de 1 a 4 como baja, la variación de valores PCI de 5 a 9 como intermedia y la variación de valores PCI de 10 a más como alta. En base a esta clasificación se observaron y analizaron las UM con variación de PCI intermedia y alta. Para cada tesis se elaboró un resumen estadístico y se incluyó gráficos que resumen los resultados obtenidos. De las 7 tesis seleccionadas, se presentó los resultados detallados del análisis comparativo de las tesis 2 y 4. La Tesis 2 presentó valores de PCI muy parecidos y estados de pavimento iguales según ambas metodologías; la Tesis 4 presentó estados de pavimento diferentes según ambas metodologías. Los resultados de las tesis 1, 3, 5, 6, y 7 fueron colocados en apéndices.En conclusión, el uso del software EvalPav posibilita la obtención resultados del estado de los pavimentos de una forma más rápida y precisa. Estos resultados se aproximan a los obtenidos con la metodología tradicional usando ábacos, tomando en consideración que su eficacia y precisión se relaciona con la calidad de los datos de entrada.
Aplicación del Nuevo Contrato de Ingeniería y Construcción (NEC3) opción F aplicado a una institución educativa en Sullana
(Universidad de Piura, 2024-02) Boza Nunura, Carmen Fiorela; Timaná Rojas, Jorge
Las inundaciones por El Niño Costero del año 2017 en el Perú fueron bastante destructivas para el país, especialmente para la región Norte como Lambayeque, Piura, Lima, La Libertad y Tumbes. En Piura se registraron damnificados, hospitales, colegios y viviendas colapsadas. A raíz de ello el Gobierno Peruano suscribió un acuerdo con el Gobierno del Reino Unido (UKDT) con el propósito de ejecutar un determinado número de intervenciones listadas en el Plan Integral de la Reconstrucción con Cambios (PIRCC) elaborado por la Autoridad para la Reconstrucción Con Cambios (ARCC), con la finalidad de restituir toda la infraestructura física afectada por este fenómeno. El presente trabajo pretende dar a conocer el contrato NEC3 opción F aplicado en este convenio, como una herramienta para la gestión de proyectos eficaz y proactiva, la cual es flexible, clara y sencilla. Los contratos NEC son el único conjunto de contratos estándar que han sido diseñados para facilitar y promover una buena gestión de proyectos. Su lenguaje claro y simple fomenta una buena relación entre todas las partes involucradas, desde el cliente hasta los diseñadores y desde el contratista principal hasta todos los subcontratistas y proveedores. La filosofía del espíritu colaborativo de los contratos NEC demuestra que se puede alcanzar el objetivo final del proyecto beneficiando directamente al usuario final además de proteger y beneficiar a todos los involucrados.
Evaluación de alternativas para la estabilización de bases granulares con cemento y emulsión en obras viales
(Universidad de Piura, 2024-01) Estrada Ramírez, Marcius Sergius; Sánchez Ramírez, Jenny Carolina
El objetivo de esta tesis es evaluar cinco alternativas de estabilización para el afirmado de la cantera Seoing, ubicada en Saracoto Alto, con el fin de encontrar la mejor combinación técnica y económica. Para ello se trabajó con combinaciones de cemento y/o emulsión asfáltica a través de cinco alternativas, en donde se varía y combina diferentes porcentajes de los estabilizadores. Como parte de la metodología de esta investigación, se parte de diseñar la estructura de pavimento considerando al afirmado y las cinco alternativas de estabilización como material para la subbase y base granular, después de ello se comparan los espesores de capa obtenidos en cada diseño, con el fin de comprobar los efectos de las estabilizaciones. Adicionalmente se realiza el análisis de costos unitarios para la conformación de la capa de subbase y base granular de cada diseño con el fin de obtener el costo por m2 y comparar económicamente cada alternativa de estabilización. Cabe mencionar, que se calculará el número estructural para un pavimento, considerando el CBR de una subrasante perteneciente al estudio de mecánica de suelos del proyecto “Mejoramiento de la vía de tránsito vehicular y peatonal en la AV. Ferrocarril tramo Av. Plácido Jiménez a la AV. Primero de Mayo, distrito El Agustino, Lima- Lima”, esto con el fin de garantizar que la investigación se realice en el ámbito de una situación real. Finalmente, se concluye, que el cemento es la mejor opción como estabilizador para este material, específicamente la alternativa B es la que tiene mejores resultados. Sin embargo, se recomienda seguir experimentando con otro tipo de estabilizadores como la cal, esperando beneficie significativamente ambos aspectos como en el caso del cemento.
Determinación de modelos de regresión entre el Índice de Condición del Pavimento (PCI) y el Índice Internacional de Rugosidad (IRI) aplicado en pavimento flexible
(Universidad de Piura, 2024-01) Cubas Sánchez, Hitler Cleycer; Timaná Rojas, Jorge
El objetivo de la tesis es determinar modelos de regresión que permitan predecir valores del Índice de Condición del pavimento a partir del Índice internacional de Rugosidad en pavimento flexible, de esa manera obtener ambos parámetros a partir del estudio de uno. Para lograrlo, se efectuó el estudio de dos tramos de pavimento en la Universidad de Piura (UDEP). En estos tramos se evaluaron los parámetros del Índice de Condición del Pavimento (PCI), siguiendo los lineamientos establecidos por la norma ASTM D6433-03, y los valores del Índice de Rugosidad Internacional (IRI) por medio del método de nivel y mira, que es el método más preciso para la obtención de valores de IRI. El estudio del primer tramo, Tramo 01-UDEP, se empleó para la construcción de los modelos de regresión. Como resultado de la evaluación de este tramo de 800 metros de longitud, se calcularon 40 valores de PCI e IRI. A partir de los datos obtenidos, utilizando el software Minitab se modelaron regresiones lineales y no lineales, obteniendo cinco modelos de regresión. Estos modelos de regresión arrojaron coeficientes de determinación R-cuadrado (precisión del modelo) entre [80.71-82.25] %. La regresión que presentó mayor R-cuadrado fue el modelo polinomial cúbico (R-cuadrado de 82.7 %). Por tal razón, se decidió validar este modelo mediante una prueba de T pareada. Esto con el propósito de determinar si existe o no una diferencia significativa entre las dos muestras de PCI. Para poder desarrollar esta validación mediante la prueba T se realizó el estudio del segundo tramo, el Tramo 02-UDEP. Este tramo tiene una longitud de 300 metros; de su evaluación se determinaron 15 valores de PCI e IRI. Valores a partir de los cuales se efectuó dicha validación. Finalmente, al validar satisfactoriamente el modelo de regresión polinomial cúbico, se concluyó que los modelos de regresión construidos son correctos y pueden ser usados como modelos de regresión para obtener valores del índice de condición de pavimento o del índice internacional de rugosidad a partir del otro, esto aplicado en pavimentos flexibles.
Diseño integral de un sistema de gestión de residuos sólidos urbanos en el distrito de Vice, provincia de Sechura, departamento de Piura
(Universidad de Piura, 2023-11) Perez Suncion, Franklin; Temoche Gomez, Juan Jean Peare; Arteaga Núñez, Francisco
Actualmente, la población del distrito de Vice en la provincia de Sechura del departamento de Piura no cuenta con un sistema de gestión de residuos sólidos adecuado, lo que genera problemas a gran escala que afectan la economía, la salud y la calidad de vida de las personas. La presencia de residuos sólidos, gases y lixiviados genera la proliferación de vectores como roedores, moscas, aves de rapiña, cucarachas, etc., que transmiten enfermedades y afectan la salud pública, originando problemas sanitarios. Además, la falta de gestión de residuos urbanos produce daños al medio ambiente y a los ecosistemas marinos cercanos a la población. Para abordar esta problemática, se propone la elaboración de un modelo de gestión óptimo de residuos sólidos que permita mejorar la calidad de vida de los pobladores de Vice y preservar el medio ambiente. Este modelo se enfoca en la implementación de un sistema integral de gestión de residuos sólidos que contemple la recolección, transporte, tratamiento y disposición final de los residuos generados en el distrito. En primer lugar, se propone la implementación de un sistema de recolección de residuos sólidos que contemple la separación en origen de los residuos orgánicos e inorgánicos. Para ello, se plantea la utilización de carros recolectores diferenciados para la recolección de cada tipo de residuo. Además, se promoverá la educación y concientización de la población sobre la importancia de la separación de residuos en origen y se establecerán puntos de acopio para la recolección selectiva de residuos especiales como pilas, baterías, medicamentos, entre otros. Una vez recolectados los residuos sólidos, se procederá al transporte de los mismos a una planta de tratamiento. Se propone la construcción de una planta de tratamiento de residuos sólidos que permita la separación y clasificación de los residuos orgánicos e inorgánicos, así como la recuperación de materiales reciclables. Los residuos orgánicos serán destinados a la producción de compostaje, mientras que los residuos inorgánicos serán clasificados y enviados a los centros de reciclaje correspondientes. Por último, se establecerá un sistema de disposición final de los residuos sólidos que garantice su adecuada eliminación y minimice el impacto ambiental. Se plantea la construcción de un relleno sanitario que cumpla con los estándares ambientales y sanitarios establecidos por la normativa vigente. En conclusión, el desarrollo de un sistema de gestión de residuos sólidos en el Distrito de Vice es una necesidad urgente para mejorar la calidad de vida de la población y preservar el medio ambiente.
Caracterización de las unidades de concreto producidas artesanalmente en la región de Cajamarca
(Universidad de Piura, 2023-11) Muñoz Cano, Francisco Javier; Ruiz Petrozzi, Gaby Patricia
La tesis tiene como objetivo identificar las zonas productoras de unidades de concreto artesanal en la región Cajamarca y los tipos de unidades, sus características y propiedades, calificándolas en virtud de las Normas Técnicas peruanas. Se identificó el tipo de unidades de concreto que se producen en la región Cajamarca, según las zonas de producción y las ladrilleras por zona. Luego se realizó un muestreo de las unidades según las zonas más representativas para su evaluación en laboratorio, midiendo las propiedades de acuerdo a la Norma Técnica Peruana. Se evaluó dimensiones, absorción y resistencia a la compresión, así como la compresión en pilas. En la región Cajamarca, las ladrilleras de unidades de concreto artesanal se concentra en los exteriores de la ciudad, donde hay cerca de 5 a 7 ladrilleras artesanales. Las unidades que más se comercializan son las unidades de concreto sólidas, mientras que, el uso de las unidades alveolares aún no es muy conocido. Al caracterizar las unidades se ha podido verificar que las unidades sólidas cumplen con las especificaciones de la Norma Técnica Peruana, con una resistencia a la compresión promedio de 70 kg/cm2 y una absorción del 5%, lo que las hace aptas para muros portantes. En el caso de las unidades alveolares, las unidades con 2 celdas y con fondo tienen una resistencia a la compresión promedio de 38.74 kg/cm2 y una absorción de 7.13%, pero no son adecuadas para albañilería armada por el hecho de poseer fondo, mientras que la unidad con 4 celdas tiene una resistencia promedio de 33.42 kg/cm2 y una absorción del 6.12%, lo que las hace aceptables para aplicaciones de albañilería armada.

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