Influencia del Vidrio Reciclado Provenientes de Residuos de Construcción, en las Propiedades Físico-Mecánicas del Concreto en la Ciudad de Juliaca

(1)

UNIVERSIDAD ANDINA

“NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ”

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TESIS

“INFLUENCIA DEL VIDRIO RECICLADO PROVENIENTES DE RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN, EN LAS PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS

DEL CONCRETO EN LA CIUDAD DE JULIACA”

PRESENTADO POR:

Bach. JUAN CARLOS LÓPEZ JALLURANA

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO CIVIL

(2)

(3)

(4)

II

DEDICATORIA

A Dios por darme fuerza y voluntad de todo obstáculo y dificultad permitiéndome

ser ingeniero civil para poder prosperar a lo largo de toda mi vida profesional.

A mis padres Abdón López y Luisa Jallurana, por su comprensión y el apoyo

constante, aprendiendo a no rendirme, que aún si se puede y nada está perdido.

A mis hermanos Galindo, Antonio, Pedro y Mari por la colaboración necesaria.

A la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, la Facultad de Ingenierías y

Ciencias Puras de la Carrera Profesional de Ingeniería Civil y a su valiosa

enseñanza en mi formación Profesional.

(5)

III

AGRADECIMIENTO

A Dios porque estuvo siempre guiándome y respaldándome en todo momento de

esta etapa tan importante de mi vida, por darme fuerza y voluntad necesaria de

no perder la fe y sobrepasar los momento difícil que me tocó vivir, gracias.

A mis padres por el apoyo constante que me dieron en todo momento sin perder

la noción y las esperanzas de poder haber realizado y concluido la tesis, gracias.

A la plebe designado por la EPIC, mi más sincero agradecimiento al Ing. Wilfredo

David Supo Pacori, Mg. Ing. Fritz Willy Mamani Apaza y Mg. Ing. Oscar Vicente

Viamonte Calla, por el gran número de sugerencias y comentarios que realizaron

durante todo el desarrollo de la tesis y por la paciencia que han tenido en cada

revisión.

(6)

IV

RESUMEN

El estudio desarrollado en la tesis propone y plantea el uso del vidrio reciclado

proveniente de residuos de construcción en mezclas de concreto incorporado al

agregado fino en proporciones del 30%, 60% y 100% en peso. Cumpliendo con las

especificaciones granulométricas del agregado fino según la norma ASTM C-33

para el adecuado comportamiento del concreto.

El objetivo general de la tesis fue determinar la influencia del vidrio reciclado

proveniente de residuos de construcción en las propiedades físico-mecánicas del

concreto, donde se determinaron las propiedades físicas de absorción y peso

unitario del agregado fino incorporado con vidrio reciclado y las propiedades

mecánicas de resistencia a compresión, resistencia a flexión y el módulo de

elasticidad del concreto endurecido con el vidrio reciclado.

Para conocer las propiedades físico-mecánicas del vidrio reciclado proveniente de

residuos de construcción en el concreto, se elaboraron briquetas y vigas para las

edades de 7, 14 y 28 días calendarios, realizando 3 briquetas y 4 vigas por edad

para cada propiedad mecánica del concreto, considerando el diseño de mezcla de

210kg/cm2.

Los resultados de la investigación de la influencia del vidrio reciclado proveniente

de residuos de construcción en las propiedades físico-mecánicas del concreto son:

La absorción con el 0%, 30%, 60% y 100% es 3.20%, 2.39%, 1.68% y 0.16%. El

peso unitario Varillado con el 0%, 30%, 60% y 100% es 1717.77kg/m3,

1686.69kg/m3, 1672.70kg/m3, 1204.40kg/m3 respectivamente.

La resistencia a la compresión: con el 0%, 30%, 60% y 100% es 234.68kg/cm2,

242.93kg/cm2, 219.94kg/cm2 y 207.30kg/cm2. La resistencia a la flexión del

concreto: con el 0%,30%,60% y 100% es 66.35kg/cm2, 62.51kg/cm2, 61.66kg/cm2

y 57.31kg/cm2. El módulo de elasticidad con el 0%, 30%, 60% y 100% es

9460.40MPa, 9047.29MPa, 9066.28MPa y 9152.86MPa respectivamente.

Las conclusiones a los que se llegaron fueron: En la absorción disminuye

considerablemente el agua al aumentar las proporciones de vidrio reciclado

incorporado al agregado fino. En el peso unitario se han conseguido pesos menores

que el peso estándar cuando a este se le aumenta más proporciones de vidrio

(7)

V

resistencia con la proporción del 30% de vidrio reciclado llegando a un porcentaje de 115.68% de f’c, mientras que con las proporciones de 60% y 100% de vidrio

reciclado disminuye sus resistencias llegando a 104.73% y 98.71% de f’c

respectivamente. En la resistencia a la flexión disminuyen sus resistencias con las

proporciones del 30%, 60% y 100% de vidrio reciclado, en comparación con la

resistencia estándar. En el ensayo de módulo de elasticidad se ha obtenido valores

menores al Ec teórico.

(8)

VI

ABSTRACT

The study developed in the thesis proposes and raises the use of the recycled glass

from residues of construction in mixtures of concretly incorporated into the thin

attaché in proportions of 30 %, 60 % and 100 % in weight. Expiring with the

granulometric specifications of the thin attaché according to the norm ASTM C-33

for the suitable behavior of the concrete one.

The general aim of the thesis was physicist - mechanics of the concrete one

determined the influence of the recycled glass from residues of construction in the

properties, where there decided the physical properties of absorption and unit

weight of the thin attaché incorporated into recycled glass and the mechanical

properties of resistance to compression, resistance to flexion and the module of

elasticity of the concrete one hardened with the recycled glass.

To know the properties physicist - mechanics of the recycled glass from residues of

construction in the concrete one, briquettes and girders elaborated for the ages of

7, 14 and 28 days calendars, realizing 3 briquettes and 4 girders for age for every

mechanical property of the concrete one, considering the design of mixture of

210kg/cm2.

The results of the investigation of the influence of the recycled glass from residues

of construction in the properties physicist - mechanics of the concrete sound: The

absorption with 0 %, 30 %, 60 % and 100 % is 3.20 %, 2.39 %, 1.68 % and 0.16 %.

The unit weight Varillado with 0 %, 30 %, 60 % and 100 % is 1717.77kg/m3,

1686.69kg/m3, 1672.70kg/m3, 1204.40kg/m3 respectively.

The resistance to the compression: with 0 %, 30 %, 60 % and 100 % it is

234.68kg/cm2, 242.93kg/cm2, 219.94kg/cm2 and 207.30kg/cm2. The resistance to

the flexion of the concrete one: with 0 %, 30 %, 60 % and 100 % are 66.35kg/cm2,

62.51kg/cm2, 61.66kg/cm2 and 57.31kg/cm2. The module of elasticity with 0 %, 30

%, 60 % and 100 % is 9460.40MPa, 9047.29MPa, 9066.28MPa and 9152.86MPa

respectively.

The conclusions to those who came near went: In the absorption it diminishes

considerably the water on having increased the proportions of recycled glass

(9)

VII

recycled glass incorporated in the thin attaché.

In the resistance to the compression of the concrete one, it increases significantly

his resistance with the proportion of 30 % of recycled glass coming to a percentage

of 115.68 % of f'c, whereas with the proportions of 60 % and 100 % of recycled glass

it diminishes his resistances coming to 104.73 % and 98.71 % of f'c respectively. In

the resistance to the flexion they diminish his resistances with the proportions of 30

%, 60 % and 100 % of recycled glass, in comparison with the standard resistance.

In the test of module of elasticity minor values have been obtained to the theoretical

Ec.

(10)

VIII

INTRODUCCIÓN

El concreto es de gran importancia para las diferentes edificaciones, por ello está

en constante innovación en cuanto a funciones, normas y técnicas; teniendo como

objetivo primordial un diseño de mezcla de concreto eficiente, que brinde seguridad

en cuanto a su resistencia.

La incorporación de diferentes materiales reciclados al diseño de mezcla del

concreto se utilizó desde hace varios años, ya que la tecnología del reciclaje puede

ser direccionada para mejorar las propiedades del concreto, incrementando así la

calidad de las construcciones y generando al mismo tiempo la reducción

considerable de la contaminación ambiental.

A nivel internacional se están utilizando los desechos de vidrio como material para

la mezcla del concreto, en base a investigaciones que aseguran un incremento en

la calidad del concreto incorporado con vidrio. En este contexto a nivel nacional los

desechos de vidrio representan el 7% del total, sin embargo no se realiza su

reciclaje para mezclas de concreto.

Esta investigación denominada la influencia del vidrio reciclado proveniente de

residuos de construcción en las propiedades físico-mecánicas del concreto,

considera el beneficio ambiental, técnico y económico para la sociedad mediante

el reciclaje del vidrio.

Teniendo como objetivo evaluar la viabilidad de la incorporación del vidrio reciclado

provenientes de residuos de construcción en el agregado fino, en porcentajes del

0%, 30%, 60% y 100%, para la elaboración del concreto. Obteniendo la resistencia

a la compresión que aumenta significativamente con el 30% de vidrio reciclado llegando a 242.93kg/cm2 (115.68% de f’c de diseño), además las resistencias a flexión tienen un promedio de 60.49kg/cm2 (28.80% de f’c de diseño).

La investigación consta de 4 capítulos: Capítulo I problema de investigación.

Capítulo II marco teórico. Capítulo III metodología de la investigación. Capítulo IV

(11)

IX

ÍNDICE GENERAL

DEDICATORIA ... II

AGRADECIMIENTO ... III

RESUMEN ... IV

ABSTRACT ... VI

INTRODUCCIÓN ... VIII

ÍNDICE DE TABLAS ... XII

ÍNDICE DE GRÁFICOS ... XVI

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS ... XVIII

CAPITULO I

PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

1.1. El problema... 1

1.1.1. Exposición de la situación problemática ... 1

1.2. Planteamiento del problema ... 3

1.2.1. Definición general ... 3

1.3. Interrogantes... 3

1.3.1. Problema general ... 3

1.3.2. Problemas específicos ... 3

1.4. Objetivos ... 4

1.4.1. Objetivo general ... 4

1.4.2. Objetivos específicos ... 4

1.5. Hipótesis ... 5

1.5.1. Hipótesis general ... 5

1.5.2. Hipótesis específicas ... 5

1.6. Variables e indicadores ... 6

1.6.1. Variables independientes ... 6

1.6.2. Variables dependientes ... 6

1.6.3. Variables intervinientes ... 7

1.7. Justificación de la investigación ... 7

1.7.1. Justificación económica ... 8

1.7.2. Justificación técnica ... 8

1.7.3. Justificación ambiental ... 8

1.7.4. Justificación social ... 8

(12)

X

MARCO TEÓRICO

2.1. Antecedentes de la investigación ... 10

2.1.1. Antecedente local ... 10

2.1.2. Antecedente nacional ... 11

2.1.3. Antecedentes internacionales ... 12

2.2. Bases teoricas ... 14

2.2.1. El vidrio ... 14

2.2.2. El vidrio empleado en la construcción ... 17

2.2.3. El vidrio reciclado de residuos de la construcción ... 19

2.2.4. El vidrio reciclado empleado en proyectos de construcción ... 19

2.2.5. El concreto ... 20

2.2.6. El cemento portland ... 21

2.2.7. Los agregados ... 23

2.2.8. El agua ... 30

2.2.9. Método del diseño de mezcla ... 32

2.2.10. Propiedades fisica del concreto ... 35

2.2.11. Propiedades mecánicas del concreto ... 37

2.3. Marco conceptual ... 44

CAPITULO III METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 3.1. Materiales ... 47

3.1.1. Agregado utilizado en la investigación ... 47

3.1.2. Cemento utilizado en la investigación ... 53

3.1.3. Vidrio reciclado utilizado en la investigación ... 53

3.2. Diseño de mezcla para el concreto con la influencia del vidrio reciclado…… ... 65

3.3. Diseño y elaboración de las probetas cilíndricas estándar ... 72

3.3.1. Preparación de los moldes cilíndricos ... 72

3.3.2. Dosificacion del espécimen para una probeta cilíndrica estandar .... 72

3.3.3. Elaboración de la mezcla y colocado de probetas cilindricas estandar….. ... 78

3.3.4. Desencofrado y curado de las probetas cilíndricas estandar ... 86

3.4. Diseño y elaboración de vigas de 15x15x51cm ... 87

(13)

XI

(15x15x51cm) ... 88

3.4.3. Elaboración de la mezcla y colocado de vigas rectangulares de 15x15x51cm ... 94

3.4.4. Desencofrado y curado de las vigas rectangulares de 15x15x51cm . 98 3.5. Ensayo de resistencia a la compresión ... 100

3.6. Ensayo de resistencia a la flexión ... 103

3.7. Ensayo de modulo de elasticidad... 109

CAPITULO IV ANÁLISIS DE RESULTADOS 4.1. Resultado de las característica físicas del vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción en el agregado fino ... 111

4.1.1. El vidrio reciclado provenientes de residuos de construcción en la absorción del agregado fino ... 111

4.1.2. El vidrio reciclado provenientes de residuo de construcción en el peso unitario del agregado fino ... 112

4.2. Resultado de ensayos mecanicos ... 115

4.2.1. Resistencia a compresión ... 116

4.2.2. Resistencia a flexión ... 122

4.2.3. Módulo de elasticidad ... 128

4.2.4. Contrastación de hipótesis... 133

CONCLUSIONES ... 147

RECOMENDACIONES ... 149

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 150

(14)

XII

ÍNDICE DE TABLAS

TABLA N° 1: Porcentaje de composición del vidrio según el diseño requerido .... 15

TABLA N° 2: Definición del concreto ... 20

TABLA N° 3: Tipos de cemento ... 21

TABLA N° 4: Granulométricos para el agregado grueso ... 29

TABLA N° 5: Granulométricos para el agregado fino ... 29

TABLA N° 6: Resistencia a compresión promedio ... 34

TABLA N° 7: Consistencia de los hormigones en estado fresco ... 35

TABLA N° 8: Peso específico y % de Absorción del agregado fino ... 49

TABLA N° 9: Pesos unitarios del agregado fino (suelto y varillados) ... 49

TABLA N° 10: Porcentaje de humedad del agregado fino ... 50

TABLA N° 11: Granulometría del agregado fino ... 50

TABLA N° 12: Peso específico y % de Absorción del agregado Grueso ... 51

TABLA N° 13: Pesos unitarios del agregado grueso (suelto y varillados) ... 51

TABLA N° 14: Porcentaje de humedad del agregado fino ... 52

TABLA N° 15: Granulometría del agregado Grueso ... 52

TABLA N° 16: Porcentaje de la muestra seca saturada del agregado fino con la incorporación del vidrio reciclado ... 60

TABLA N° 17: % De absorción del agregado fino con la incorporación del 30% de vidrio reciclado ... 62

TABLA N° 18: % De absorción del agregado fino con la incorporación del 60% de vidrio reciclado ... 62

TABLA N° 19: % De absorción del agregado fino con la incorporación al 100% de vidrio reciclado ... 63

TABLA N° 20: Porcentaje del peso unitario del agregado fino con la incorporación del vidrio reciclado ... 64

TABLA N° 21: Peso unitario suelto y varillado con el 30% de vidrio ... 64

TABLA N° 24: Características de los agregados ... 65

(15)

XIII

TABLA N° 27: Requerimientos aproximados de agua de mezclado y contenido de

aire para diferentes valores de asentamiento y tamaño máximo de agregados. .. 67

TABLA N° 28: Agregado grueso por unidad de volumen... 68

TABLA N° 29 Volumen de los materiales de la mezcla ... 69

TABLA N° 30: Resumen de dosificación de los materiales en volumen ... 70

TABLA N° 31: Resumen de dosificación del 30% de vidrio ... 70

TABLA N° 34: Resumen de la dosificación con el 0% de vidrio para una probeta cilíndrica con un desperdicio del 7% ... 74

TABLA N° 35: Corrección del análisis granulométrico con el 30% de vidrio reciclado dentro de los parámetros de finos ... 75

TABLA N° 36: Resumen de la dosificación con el 30% de vidrio reciclado incorporado en el agregado fino para una probeta cilíndrica ... 75

TABLA N° 38: Resumen de la dosificación con el 60% de vidrio reciclado incorporado en el agregado fino para una probeta cilíndrica ... 77

TABLA N° 40: Resumen de la dosificación con un 100% de vidrio para una probeta cilíndrica ... 78

TABLA N° 41: Resumen de la dosificación del diseño de mezcla con el 0% de vidrio para una viga rectangular de 15x15x51CM ... 89

TABLA N° 42: Corrección del análisis granulométrico del 30% de vidrio reciclado dentro de los parámetros de finos ... 90

TABLA N° 43: Resumen de la dosificación con el 30% de vidrio reciclado incorporado en el agregado fino para una probeta rectangular de 15x15x51cm .. 91

TABLA N° 44: Corrección del análisis granulométrico del 60% de vidrio reciclado dentro de los parámetros de finos ... 92

TABLA N° 45: Resumen de la dosificación con el 60% de vidrio reciclado incorporado en el agregado fino para una probeta rectangular de 15x15x51cm .. 92

(16)

XIV

cilíndrica ... 94

TABLA N° 48: % de absorción con el 0%, 30%, 60% y 100 % de vidrio incorporado al agregado fino ... 111

TABLA N° 49: Peso unitario suelto con el 0%, 30%, 60% y 100% de vidrio incorporado al agregado fino ... 113

TABLA N° 50: Peso unitario varillado con el 0%, 30%, 60% y 100% de vidrio incorporado al agregado fino ... 114

TABLA N° 51: Resumen de f’c a los 7 días con el 0%, 30%, 60% y 100% de vidrio incorporado al agregado fino ... 116

TABLA N° 54: Resumen de Mr a los 7 días con el 0%, 30%, 60% y 100% de vidrio incorporado al agregado fino ... 122

TABLA N° 57: Resumen de Ec a los 7 días con el 0%, 30%, 60% y 100% de vidrio incorporado al agregado fino ... 128

TABLA N° 60: Calculo estadístico del contraste de prueba para él % de absorción….. ... 133

TABLA N° 61: Distribución T Student con la interacción de Grados de Libertad – Nivel de significancia para él % de absorción... 134

TABLA N° 62: Calculo estadístico del contraste de prueba del peso unitario suelto y varillado ... 135

TABLA N° 63: Distribución T Student con la interacción de Grados de Libertad – Nivel de significancia para el peso unitario suelto y varillado ... 136

(17)

XV

Nivel de significancia para la resistencia a la compresión del concreto ... 139

TABLA N° 66: Calculo estadístico del contraste de prueba para la resistencia a la flexiona del concreto ... 141

TABLA N° 67: Distribución T Student con la interacción de Grados de Libertad – Nivel de significancia para la resistencia a la flexión del concreto ... 142

TABLA N° 68: Calculo estadístico del contraste de prueba para el módulo de elasticidad del concreto ... 144

(18)

XVI

ÍNDICE DE GRÁFICOS

GRÁFICO N° 1: Componentes del vidrio... 14

GRÁFICO N° 2: Tipos de vidrio en la construcción ... 17

GRÁFICO N° 3: Curva granulométrica para el agregado fino... 30

GRÁFICO N° 4: Curva de distribución de la resistencia de los hormigones ... 39

GRÁFICO N° 5: Ensayo de flexión con carga en los tercios... 40

GRÁFICO N° 6: Dimensión de espécimen de viga ... 41

GRÁFICO N° 7: Curva de Esfuerzo vs Deformación ... 43

GRÁFICO N° 8: Curva granulométrica de finos dentro de los parámetros ... 51

GRÁFICO N° 9: Curva granulométrica de finos dentro de los parámetros ... 52

GRÁFICO N° 10: Modelo de espécimen de viga para el ensayo de Mr ... 103

GRÁFICO N° 11: % de absorción del agregado fino incorporado con el 0%, 30%, 60% y 100% de vidrio ... 112

GRÁFICO N° 12: Peso unitario suelto del agregado fino incorporado con el 0%, 30%, 60% y 100% de vidrio ... 113

GRÁFICO N° 13: Peso unitario varillado del agregado fino incorporado con el 0%, 30%, 60% y 100% de vidrio ... 115

GRÁFICO N° 14: Influencia del vidrio incorporado al agregado fino en la f’c a los 7 días de edad ... 117

GRÁFICO N° 17: Resumen de f’c en las edades 7, 14 y 28 días con el 0%, ,30%, 60% y 100% de vidrio incorporado al agregado fino ... 121

GRÁFICO N° 18 Influencia del vidrio incorporado al agregado fino en el Mr a los 7 días de edad ... 123

(19)

XVII

días de edad ... 129

GRÁFICO N° 23: Influencia del vidrio incorporado al agregado fino en el Ec a los 14 días de edad ... 130

GRÁFICO N° 24: Influencia del vidrio incorporado al agregado fino en el Ec a los 28 días de edad ... 132

(20)

XVIII

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS

FOTOGRAFÍA N° 1: Vidrios primarios y secundarios ... 17

FOTOGRAFÍA N° 2: Reciclado de vidrio en el concreto ... 19

FOTOGRAFÍA N° 3: Cemento Rumi IP ... 22

FOTOGRAFÍA N° 4: Agregados, hormigón, piedra chanca de ¾”, ½” y agregado fino ... 25

FOTOGRAFÍA N° 5: Agua para el concreto ... 31

FOTOGRAFÍA N° 6: Expresión de briqueta ... 38

FOTOGRAFÍA N° 7: Cilindros de concreto para el Ensayos a Compresión ... 39

FOTOGRAFÍA N° 8: Cantera Rio Unocolla ... 47

FOTOGRAFÍA N° 9 Separación finos y gruesos por la malla N°4 ... 48

FOTOGRAFÍA N° 10: Ensayo de máximos y mínimos del Peso U. varillado ... 49

FOTOGRAFÍA N° 11 Vivienda en plena demolición en el Jr. Loreto N°1619 Juliaca…. ... 53

FOTOGRAFÍA N° 12: Demolición del colegio gran unidad escolar JAE ... 54

FOTOGRAFÍA N° 13: Salida a Huancané Km 5 ... 54

FOTOGRAFÍA N° 14: Proceso del vidrio molido manualmente ... 55

FOTOGRAFÍA N° 15: Proceso del vidrio molido con la máquina de abrasión de los ángeles. ... 56

FOTOGRAFÍA N° 16: Proceso del vidrio molido con el rodillo vibratorio de tambor liso ... 56

FOTOGRAFÍA N° 17: Proceso del tamizado del vidrio molido por las mallas N°8, N°16, N°30 y fondo ... 57

FOTOGRAFÍA N° 18: Proceso del tamizado del vidrio molido por las mallas N°8……... ... 57

FOTOGRAFÍA N° 19: Resultado del vidrio retenidas por las mallas N°8, N°16, N°30 y fondo ... 58

FOTOGRAFÍA N° 20: El agregado fino y vidrio saturado 24 horas... 59

FOTOGRAFÍA N° 21: Ensayo de humedad superficial... 60

FOTOGRAFÍA N° 22: Mezcla del agregado fino y vidrio reciclado en el picnómetro….. ... 61

(21)

XIX

al agregado fino ... 63

FOTOGRAFÍA N° 25: Probeta cilíndrica de 15x30cm y herramientas para la utilización del vaciado del concreto ... 72

FOTOGRAFÍA N° 26: Proceso del pesado de los materiales en la balanza electrónica ... 78

FOTOGRAFÍA N° 27: Elaboración del mezclado ... 79

FOTOGRAFÍA N° 28: Mezcla de áridos granulares con el cemento... 80

FOTOGRAFÍA N° 29: Mezcla con el agua ... 80

FOTOGRAFÍA N° 30: Proceso del mezclado del concreto ... 81

FOTOGRAFÍA N° 31: Mezclado manual del % de vidrio con un % de cemento ... 81

FOTOGRAFÍA N° 32: Mezcla de áridos granulares con el cemento... 82

FOTOGRAFÍA N° 33: Mezcla del concreto ... 82

FOTOGRAFÍA N° 36: Herramientas utilizados para la colocación del espécimen en el molde cilíndrico ... 85

FOTOGRAFÍA N° 37: Compactado con una varilla metálica en 25 golpes ... 85

FOTOGRAFÍA N° 38: Desencofrado ... 86

FOTOGRAFÍA N° 39: Piscina de Curado ... 87

FOTOGRAFÍA N° 40: Moldes de vigas rectangulares de 15x15x51cm ... 87

FOTOGRAFÍA N° 41: Pesado de los materiales en la balanza mecánica ... 94

FOTOGRAFÍA N° 42: Vaciado y compactado la mezcla en el molde ... 98

FOTOGRAFÍA N° 43: Desencofrado de moldes de vigas 15X15X51CM ... 99

FOTOGRAFÍA N° 44: Marcado con plumón en el borde de las vigas rectangulares….. ... 99

FOTOGRAFÍA N° 45: Curado de las vigas rectangulares ... 99

FOTOGRAFÍA N° 46: Midiendo con el vernier el diámetro de las probetas cilíndricas.. ... 101

FOTOGRAFÍA N° 47: Probeta cilíndrica en la máquina de compresión ... 102

FOTOGRAFÍA N° 48: Resultado de la resistencia en la prensa ... 102

(22)

XX

FOTOGRAFÍA N° 51: Midiendo con el vernier el ancho de la viga ... 105

FOTOGRAFÍA N° 52: Midiendo con el Flexómetro la longitud de la viga ... 105

FOTOGRAFÍA N° 53: Armado de la rótula de acero en la prensa ... 106

FOTOGRAFÍA N° 54: Centrar la viga en los rodillos y rotula de acero ... 107

FOTOGRAFÍA N° 55: iniciando la aplicación de la resistencia ... 107

FOTOGRAFÍA N° 56: Vigas después del ensayo ... 108

FOTOGRAFÍA N° 57: Resultado de las fallas en el punto tercio de la viga ... 108

(23)

TESIS: “INFLUENCIA DEL VIDRIO RECICLADO PROVENIENTES DE RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN, EN LAS PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS DEL CONCRETO EN LA CIUDAD DE JULIACA”

Bach. Juan Carlos López Jallurana Pág.

1

CAPITULO I

PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

1.1. EL PROBLEMA

1.1.1. EXPOSICIÓN DE LA SITUACIÓN PROBLEMÁTICA

Las construcciones de hoy en día para el futuro tienen actualizaciones y cambios

constantes, que nos llevan a demoler o modificar las construcciones antiguas

teniendo un estancamiento de nuevas técnicas en el proceso de la demolición por

el aspecto social y económico.

Las demoliciones y modificaciones de construcciones antiguas tienen cantidades

de residuos de construcción, donde podemos encontrar: vidrios triturados, fierros

retorcidos y escombros de concreto. Siendo trasladados este material de

desechos a los botaderos y rincones de la ciudad de Juliaca, causando una

controversia al medio ambiente y a la población.

El vidrio triturado de las demoliciones tiende a ser un altercado en el momento de

juntarse con los demás materiales desechados, al ser manipulados por el personal

en el proceso del traslado, causando heridas cortes, etc.

Por otro lado los residuos de vidrio de construcción en las vidrierías, no tienen

utilidad ni uso alguno para que puedan ser beneficiadas como ventanas, puertas,

etc. Consideradas como desperdicio y son llevadas a los botaderos y en algunas

ocasiones llevadas a los rincones de la ciudad. Generando un tipo de basura

(24)

2 Hoy en la actualidad el vidrio representa el 7% del total de residuos que tiramos

a la basura, sabiendo que el vidrio a nivel nacional e inter nacional es un material

100% reciclable, por lo que se puede aprovechar completamente la desintegración

del vidrio y de forma indefinida.

El vidrio entre sus casos de investigación es sustentable y reciclable, en la

incorporación al agregado fino para mezcla del concreto convirtiéndose en un

material inorgánico reciclable innovador para la obtención de un concreto fuerte,

durable y resistente a la intemperie.

El reciclado de vidrio como material molido para el concreto a nivel internacional

se está utilizando en la incorporación al agregado fino y en algunas ocasiones en

la incorporación al cemento, llevando en su composición de la mezcla del concreto

el vidrio molido teniendo resultados favorables.

Esto me conllevo a realizar esta investigación para utilizar el reciclado de vidrio

proveniente de residuos de construcción en la mezcla del concreto, porque toda

ciencia y tecnología es direccionada por su defecto para mejorar el concreto y la

reducción considerable de la contaminación ambiental.

Se utiliza el vidrio reciclado molido en la incorporación al agregado fino

cumpliendo con los parámetros máximos y mínimos de la granulometría del

agregado fino según la norma ASTM -33.

La incorporación del vidrio reciclado al agregado fino para la mezcla del concreto

se da en las proporciones del 30%, 60%, y 100% de vidrio reciclado con la

finalidad de investigar el comportamiento del vidrio reciclado en el concreto en las

propiedades físico-mecánicas.

Se analiza las propiedades físico-mecánicas del concreto con la incorporación del

vidrio reciclado en el agregado fino realizando en las propiedades físicas la

absorción y el peso unitario; así mismo se analiza el comportamiento mecánico

donde serán sometidos a la resistencia a la compresión (f’c), resistencia a la

(25)

3

1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.2.1. DEFINICIÓN GENERAL

De acuerdo con el problema desarrollado. El reciclado de vidrio es una

investigación muy importante para dar solución al material inorgánico, dentro de

los residuos de construcción y la reducción de la basura inorgánica en los

botaderos.

Los residuos de vidrio son dañinos y peligrosos para la manipulación del ser

humano una vez que son triturados, desechados y enterrados dentro de los

escombros y botaderos.

El vidrio reciclado se utiliza en un estado triturado y molido, en la mezcla del

concreto para ser sometidos en las propiedades físico-mecánicas del concreto

endurecido. Dando los resultados de resistencias de acuerdo con los ensayos del

calendario de avance, es decir; siete, catorce y la resistencia ultima a los

veintiocho días calendarios. Como resultado se puede tener un concreto con una

resistencia considerable para al diseño de mezcla y ser dispuestas para las

diversas construcciones de nuestra ciudad de Juliaca.

1.3. INTERROGANTES

1.3.1. PROBLEMA GENERAL

¿Cómo influye el vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción en las

propiedades físico-mecánicas del concreto en la ciudad de Juliaca?

1.3.2. PROBLEMAS ESPECÍFICOS

1.3.2.1. Problema específico (A)

¿Cómo influye el vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción en la

absorción del agregado fino?

1.3.2.2. Problema específico (B)

¿Cómo influye el vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción en el

(26)

4

1.3.2.3. Problema específico (C)

resistencia a la compresión del concreto?

1.3.2.4. Problema específico (D)

¿Cómo influye el vidrio reciclado de proveniente de residuos de construcción en

la resistencia a la flexión del concreto?

1.3.2.5. Problema específico (E)

prueba del módulo de elasticidad del concreto?

1.4. OBJETIVOS

1.4.1. OBJETIVO GENERAL

Determinar la influencia del vidrio reciclado proveniente de residuos de

construcción mediante las propiedades físico-mecánicas del concreto endurecido

en la ciudad de Juliaca.

1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1.4.2.1. Objetivo específico (A)

Determinar el porcentaje de absorción de agua del agregado fino incorporado con

el vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción.

1.4.2.2. Objetivo específico (B)

Determinar el peso unitario suelto y varillado del agregado fino incorporado con el

vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción.

1.4.2.3. Objetivo específico (C)

Determinar la resistencia a la compresión del concreto endurecido con la

incorporación del vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción.

1.4.2.4. Objetivo específico (D)

Determina la resistencia a la flexión del concreto endurecido con la incorporación

(27)

5

1.4.2.5. Objetivo específico (E)

Determinar el módulo de elasticidad del concreto endurecido con la incorporación

del vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción.

1.5. HIPÓTESIS

1.5.1. HIPÓTESIS GENERAL

La influencia del vidrio reciclado de residuos de construcción en el concreto,

mejora significativamente en sus propiedades físico-mecánicas por la adherencia

del vidrio reciclado en el concreto en la ciudad de Juliaca.

1.5.2. HIPÓTESIS ESPECÍFICAS

1.5.2.1. Hipótesis (A)

El vidrio reciclado de residuos de construcción disminuye de una manera

considerable la cantidad de agua en la absorción del agregado fino, al no tener

poros, por lo que es un material impermeable, permitiendo que el fraguado sea

más rápido que el concreto tradicional.

1.5.2.2. Hipótesis (B)

El vidrio reciclado de residuos de construcción disminuye de una manera

considerable el peso unitario del agregado fino, siendo el material más liviano y

ligero, permitiendo obtener pesos de probetas menores a los pesos del concreto

tradicional.

1.5.2.3. Hipótesis (C)

El vidrio reciclado de residuos de construcción, en la resistencia a la rotura por

compresión del concreto, aumenta la resistencia considerablemente por ser más

consistente y durable.

1.5.2.4. Hipótesis (D)

El vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción mejora

considerablemente en la resistencia a la flexión del concreto, por la adherencia

del vidrio reciclado en el concreto, formando una sólida base de concreto,

(28)

6

1.5.2.5. Hipótesis (E)

El vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción en la prueba del

módulo de elasticidad del concreto aumenta la consolidación y rigidez del bloque

de concreto mediante la relación lineal entre los esfuerzos externos aplicados al

concreto endurecido.

1.6. VARIABLES E INDICADORES

1.6.1. VARIABLES INDEPENDIENTES

Vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción en el concreto.

1.6.1.1. Dimensiones independientes

 Vidrio reciclado de residuos de construcción.

 Concreto

1.6.1.2. Indicadores independientes

 Contenido de Humedad.

 Peso unitario.

 Granulometría.

 Temperatura.

 Contenido de aire.

1.6.2. VARIABLES DEPENDIENTES

Propiedades físico-mecánicas del concreto

1.6.2.1. Dimensiones dependientes

 Propiedades Físicas

 Propiedades Mecánicas

1.6.2.2. Indicadores independientes

 Peso unitario.

 Absorción. .

 Prueba del F'c.

 Prueba de Mr.

(29)

7

1.6.3. VARIABLES INTERVINIENTES

 Tiempo de curado del concreto.

 Temperatura del agua para el concreto.

1.6.3.1. Dimensiones intervinientes

 Tiempo de curado

 Temperatura del agua

1.6.3.2. Indicadores intervinientes

 7.14 y 28 días calendarios

 22° +/- 2 ° C.

1.7. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

En la ciudad de Juliaca las demoliciones y modificaciones de las construcciones

antiguas que se encuentran frecuentemente, produciendo un alto porcentaje de

material de desechos inorgánicos como: ladrillos, aceros y vidrio en un estado

descompuesto. Esta situación ha ocasionado que haya un material inorgánico

peligroso como basura, contaminado al medio ambiente al juntarse los desechos

orgánicos.

El material de escombros es peligro porque está junto con los desechos de vidrios

sabiendo que, el vidrio es un material inorgánico que produce cortes y heridas al

manipularse. Sería recomendable antes de la demolición reciclar el vidrio, porque

no va ser útil el vidrio una vez que este deteriorado para la nueva construcción

que se va realizar.

Por otro lado los residuos de vidrio de construcción en las vidrierías, son desechos

inorgánicos que no tienen uso ni utilidad alguna y van encaminando hacia la

basura para que después se junten con los desechos orgánicos y generen una

controversia al medio ambiente.

La presente investigación busca solucionar este problema de los residuos de

vidrios de construcción, para ser utilizados en la incorporación al agregado fino

para la mezcla del concreto y realizar los ensayos correspondientes de las

(30)

8

1.7.1. JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA

Es una manera fácil y sencilla de conseguir un concreto fuerte, durable y resistente

para las construcciones actuales, con los ingresos menores que generan menores

gastos, simplemente utilizando el vidrio reciclado molido en la incorporación del

agregado fino para la mezcla del concreto, donde el vidrio se recicla de las

demoliciones constantes, botaderos, y como también puede ser en las vidrierías

que constantemente tienen desechos de vidrio.

1.7.2. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA

La ejecución de la investigación de la influencia del vidrio reciclado en las

propiedades físico-mecánicas del concreto se realiza en el laboratorio de la

UANCV de cuerdo las normas y reglamentos del concreto para una resistencia de diseño de mezcla de f’c= 210, realizando las pruebas mecánicas resistencia a la compresión (f’c), resistencia a la flexión (Mr) y módulo de elasticidad (Ec).

1.7.3. JUSTIFICACIÓN AMBIENTAL

La investigación de la tesis como primer fundamento es la conservación del medio

ambiente de nuestra ciudad de Juliaca, mediante la recolectación del vidrio de

residuos de construcción proveniente de las demoliciones, modificaciones,

botaderos y vidrierías. Reduciendo de una manera considerable la contaminación

ambiental, teniendo una necesidad al apostar las soluciones al problema de

impacto ambiental.

1.7.4. JUSTIFICACIÓN SOCIAL

El concreto con la influencia del vidrio reciclado nos ofrece un concreto adecuado

y accesible para las construcciones de la ciudad de Juliaca donde pueda brindar

seguridad y garantía; teniendo una interacción favorable con la naturaleza y la

sociedad.

Los antecedentes la investigación del vidrio reciclado en la mezcla del concreto

resultan ser positivos a nivel nacional, pudiendo ser conocido en el Perú como una

normativa durante algunos años posteriormente, para dar el uso del reciclado de

(31)

9

1.8. DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

Factor espacial:

La investigación está delimitada al análisis y diseño del concreto con vidrio

reciclado en la ciudad de Juliaca.

Factor de clasificación:

La investigación dará un enfoque en la construcción con el uso de la nueva

tecnología del concreto utilizando en su composición el vidrio reciclado de

residuos de construcción.

Factor de trascendencia:

La investigación contribuirá en el futuro con el desarrollo de un concreto con vidrio

(32)

10

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

2.1.1. ANTECEDENTE LOCAL

2.1.1.1. ANTECEDENTE

TESIS: ESTUDIO PARA EL RECICLAJE DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA CIUDAD DE JULIACA. En la Universidad Andina Néstor

Cáceres Velásquez Juliaca, Puno, Perú. Autor: POMA RAMOS FREDY (2010).

2.1.1.1.1. Objetivos

 Diseñar el concreto con el reciclaje de materiales de construcción.

 Determinar las ventajas que ofrecen la adición del reciclaje de los

materiales de construcción.

 Analizar y mejorar la durabilidad del concreto con reciclado.

2.1.1.1.2. Resultados

Considerablemente son aceptables para un concreto simple.

2.1.1.1.3. Conclusión

La reutilización y el reciclaje de los residuos de construcción a lo largo de la vida

de los edificios y las infraestructuras es una de las estrategias fundamentales para

alcanzar la sostenibilidad de una construcción y la reducción a los problemas

(33)

11

2.1.2. ANTECEDENTE NACIONAL

TESIS: INFLUENCIA DEL USO DEL VIDRIO MOLIDO COMO SUSTITUYENTE PARCIAL DEL CEMENTO EN LA DURABILIDAD DEL CONCRETO

ENDURECIDO. Tesis para optar el Título Profesional. Universidad Continental Huancayo – Perú. Autor: QUISPE QUISPE M. (2010).

Determinar la influencia del vidrio molido, en la durabilidad del concreto.

2.1.2.1.2. Metodología

 Es un estudio experimental la investigación del vidrio molido sustituyente en

un porcentaje del 10% parcialmente al cemento para la durabilidad del

concreto.

 Delimita de los caracteres de contraste en la teoría relacionada con las

propiedades experimentales de la investigación, haciendo una resistencia a

compresión adecuada con el vidrio molido.

 La Contrastación de los datos obtenidos de acuerdo a la comparación que

se realizó con el diseño de mezcla normal y el diseño de sustitución del vidrio

molido por el cemento haciendo cuadros estadísticos y comparativos.

 El diseño del concreto con la influencia de vidrio molido, sustituyendo al

10% del cemento no dio resultado con la resistencia de dicha dosificación.

2.1.2.1.4. Conclusiones

 La utilización del vidrio molido incorporado al 10 % del cemento Andino IP,

es más liviano y pierde resistencia en porcentajes mínimas.

 La relación a/c es 0.4 en el patrón, porque genera menores fisuras.

 La investigación se ha utilizado el tipo de vidrio sódico-cálcico, como

(34)

12

2.1.3. ANTECEDENTES INTERNACIONALES

INVESTIGACION: TIPO DE CONCRETO CON VIDRIO MOLIDO MENOS CEMENTO. Estudios realizados en la Universidad de Michigan (MSU). EEUU.

Autor: PARVIZ SOROUSHIAN (2012).

 Descubrir el un nuevo tipo de concreto con la utilización del vidrio molido

para que sea más fuerte, más durable y más resistente al agua.

 Sustituir el 20 % de cemento para producir concreto, por el reciclado de

vidrio molido como ahorro de cemento.

 Utilización del vidrio molido como material alternativo para la construcción

de una casa ecológica.

2.1.3.1.2. Metodología

 Es un estudio experimental el vidrio reciclado que se utilizan como material

de sustitución en una proporción del 20% de cemento.

 Delimita los caracteres de contrastación basadas en la teoría de las

propiedades experimentales de la investigación, haciendo un concreto

hidráulico moderno para veredas.

 Diseño de mezcla del concreto con las Relaciones entre el vidrio molido –

agregado fino, vidrio molido con el agregado grueso, agregado fino y

cemento.

 Los resultados se obtuvieron por la resistencia a compresión y flexión del

concreto en el laboratorio a los 7 14 y 28 días, haciendo la elaboración de

vigas de concreto con la influencia del vidrio reciclado.

 La recolectación de la información de la investigación se realizó mediante

las redes y el internet donde se puede obtener los datos considerablemente

favorables.

 La contrastación de la investigación se de acuerdo a la comparación con

(35)

13

 El vidrio molido entra en una reacción beneficiosa con los hidratos del

cemento así que básicamente, la química se mejora con el vidrio

 Se hace más fuerte y más durable y no absorbe el agua como el cemento

regular.

 El concreto no es muy diferente con el concreto tradicional

 El color es un poco más claro, pero, en su mayor parte, bastante

indistinguibles.

 El cemento se procesa a una temperatura muy alta.

2.1.3.1.4. Conclusiones

 El descubrimiento del nuevo tipo de concreto, el cual lleva en su

composición vidrio molido, lo que hace que el concreto sea más fuerte, más

durable y más resistente al agua.

 Aproximadamente el 20 % del cemento utilizado para producir concreto se

sustituye por el vidrio (reciclado) molido, generando un significativo de

ahorro en cemento.

 El uso del vidrio, ayuda a reducir la cantidad de vidrio que terminan en los

vertederos, y ayuda a reducir las emisiones de dióxido de carbono que

comunes, debido a las alas temperaturas necesarias para crear cemento.

 Esta experimentación de sustitución parcial el vidrio molido con el cemento

en el concreto de color mezclado, que se basa en los principios químicos

 Ayuda a reducir la cantidad de vidrio que termina en los vertederos, y ayuda

a reducir las emisiones de dióxido de carbono que son comunes, debido a

las altas temperaturas necesarias para crear cemento.

 La temperatura del vidrio que se encuentran en ella, por lo que esta puede

(36)

14

2.2. BASES TEORICAS

2.2.1. EL VIDRIO

2.2.1.1. DEFINICIÓN

El vidrio viene del latín “vitreum” es un material inorgánico, frágil, transparente y

amorfo que se encuentra en la naturaleza, aunque también puede ser producido

por el ser humano. El vidrio es artificial se usa para hacer ventanas, lentes,

botellas y una gran variedad de productos. El vidrio es un tipo de material cerámico

amorfo e isótropa. (Philip Gibbs, 2007).4

Son los materiales cerámicos no cristalinos más importantes. Posee una

estructura no cristalina o amorfa, las moléculas de un vidrio no están colocadas

en un orden respectivo a largo alcance, el vidrio hoy en la actualidad ha sustituido

a la mampostería tradicional de bloques o ladrillos. (Philip Gibbs, 2007).4

El vidrio se obtiene a unos 1500 °C a partir de arena de sílice (SiO2), carbonato

de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3). (Philip Gibbs, 2007).4

Leyenda:

Silicio (SIO2)

Materia prima básica arena con función vitrificante.

Sodio (Na2SO4)

Calcio (CaCO)

Proporciona estabilidad al vidrio contra ataques de agentes atmosféricos.

Magnesio (MgO)

Garantiza resistencia al vidrio para soportar cambios briscos de temperatura y aumenta la resistencia mecánica.

Aluminio (AL2O3)

Aumenta la resistencia mecánica

Potasio (K2O)

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Vidrio

(37)

15

TABLA N° 1: Porcentaje de composición del vidrio según el diseño requerido

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Vidrio

2.2.1.2. PROPIEDADES DEL VIDRIO

2.2.1.2.1. PROPIEDADES FÍSICAS

COLOR

En cuestiones del color en los vidrios, es originado por los elementos que se

agregan en el proceso de fusión, llamados colorantes. (Prentice Hall, 1998).5

 Óxido de cobalto Rojo azulado.

 Óxido ferroso Azul.

 Óxido férrico Amarillo.

TEXTURA

La superficie de los vidrios puede variar en cuestiones de brillo, esto depende del

proceso de fundido en el que se haya quedado. Un vidrio completamente fundido

presenta un brillo, porque el vidrio se nivela y aplana cuando se funde, formando

una superficie extremadamente lisa, dicha homogeneidad es una muy buena

característica del material pues lo hace más fácil de limpiar. Cuando un vidrio no

se funde completamente en el proceso de cocción o en su defecto su viscosidad

es todavía alta, la superficie resulta ser rugosa y por lo tanto con tendencia a mate;

el vidrio mate es a la vez opaco por el defecto en la aspereza de su superficie

haciendo que no haya transparencia. (Prentice Hall, 1998).5

PESO

El peso en los vidrios difiere de acuerdo a su composición de los vidrios típicos

(38)

16

MALEABILIDAD

Los vidrios presentan maleabilidad cuando se encuentran en su etapa de

fundición, pueden ser moldeados donde se les da las formas deseadas ya sea

por moldes o por cualquier otro método. Los principales métodos empleados para

moldear el vidrio son: el colado, el soplado, el prensado, el estirado y el laminado.

(Prentice Hall, 1998).5

2.2.1.2.2. PROPIEDADES QUÍMICAS

VISCOSIDAD

Es la resistencia que tiene un líquido a fluir donde se determina que los vidrios

son líquidos sobre-enfriados, generalmente presenta un material denso y

pegajoso. (Prentice Hall, 1998).5

DENSIDAD

Se determina depende de los factores del tipo del material en su fabricación. Sin

embargo en líneas generales la densidad del vidrio es aproximadamente

2500kg/m3, otorgando a un vidrio plano un peso de 2.5kg/m2 por cada milímetro

de espesor, con un coeficiente de dilatación lineal medio a temperaturas inferiores

a 1000°C. (Prentice Hall, 1998).5

CORROSIÓN

El vidrio tiene la resistencia a la corrosión en el medio ambiente siendo muy

resistentes y no desisten ante el desgaste, donde los vidrios son utilizados incluso

para los experimentos químicos. Aunque su resistencia a la corrosión es muy

buena no quiere decir que sea indestructibles. Existen sustancias que logran esta

excepción como: Ácido Hidro fluorhídrico. (Prentice Hall, 1998).5

2.2.1.2.3. PROPIEDADES MECÁNICAS

RESISTENCIA A COMPRESIÓN

La rotura del vidrio a compresión es prácticamente resistente por lo que oscila

entre 8000 a 10000 Kg/cm2. (Prentice Hall, 1998).5

RESISTENCIA A TRACCIÓN

Los tratamientos térmicos posteriores del vidrio inciden notablemente sobre esta

propiedad. (Prentice Hall, 1998).5

 Vidrio recocido 400kg/cm2

(39)

17

RESISTENCIA A FLEXIÓN

Este caso tiene una cara sometida a tensiones de tracciones y la otra a tensiones

de compresión. La resistencia a la rotura será de la resistencia menor, que es 100

a 500 kg/cm2. (Prentice Hall, 1998).5

2.2.2. EL VIDRIO EMPLEADO EN LA CONSTRUCCIÓN

GRÁFICO N° 2: Tipos de vidrio en la construcción

FUENTE: https://www.ecured.cu/Vidrio

FOTOGRAFÍA N° 1: Vidrios primarios y secundarios

FUENTE: https://www.ecured.cu/Vidrio

2.2.2.1. VIDRIOS PRIMARIOS

VIDRIO ALAMBRADO

Es el vidrio llamado vidrio armado que se obtiene por el proceso de colado y se le

incrusta en su interior una malla metálica en forma retícula, de manera que, si se

rompe los pedazos de vidrio quedan unidos al alambre evitando su caída y que

(40)

18

VIDRIO FLOTADO

Es el vidrio normal y vidrio tradicional, donde su fabricación consiste en una

plancha de vidrio haciendo flotar sobre una capa de estaño fundido. Este método

proporciona al vidrio un grosor uniforme y una superficie muy plana, utilizándose

en la construcción, denominando vidrios planos. (Norma técnica, E.040).6

BALDOSA DE VIDRIO

También llamados bloques de vidrios, donde se utilizan como ladrillos de cristal

para las decoraciones interiores o exteriores como también hacen el efecto de un

tragaluz y son perfectos para separadores de ambientes dentro de un mismo

espacio de una vivienda. (Norma técnica, E.040).6

2.2.2.2. VIDRIOS SECUNDARIOS

VIDRIO TEMPLADO

Es un tipo de vidrio de seguridad, está hecho a altas temperaturas con un proceso

especial de enfriado para fortalecer el vidrio. Este tipo de vidrio es

aproximadamente 5 veces más resistente que el vidrio normal, siendo resistentes

al calor y se rompe en numerosos fragmentos pequeños en su mayoría se usa

para las ventanas de edificios públicos, ventanas laterales y utensilios para

cocinar. Hoy en la actualidad es conocido como el vidrio moduglass y utilizado

frecuentemente en las edificaciones actuales. (Norma técnica, E.040).6

VIDRIO LAMINADO

Consiste en la unión de varias láminas de vidrio de cualquier grosor, mediante una

película intermedia de plástico realizadas con polivinilo butiral o resina. Recibe así

mismo el nombre de vidrio de seguridad, siendo transparentes o translúcidos,

pueden ser de colores (los colores pueden aplicarse directamente sobre la ardilla

del vidrio si bien suele preferirse colorear la lámina de PVB o EVA o la resina).

Esta lámina le confiere al vidrio una seguridad adicional ante roturas. Por ejemplo

pueden ser los vidrios antirrobos y vidrios antibalas. (Norma técnica, E.040).6

VIDRIO INSULADO

Es un vidrio armado de dos o más vidrios separados por elemento tubular lleno

de sales secantes, sellado la cámara de aire deshidratado con butylver el uso que

(41)

19

2.2.3. EL VIDRIO RECICLADO DE RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN

El reciclado de vidrio proviene de los residuos de construcción en general, se

reciclan de los tipos de vidrios primarios y secundarios para las construcciones.

Los vidrios más reciclados son: (Raveleón, 2013).7

 Los vidrios primarios flotados que antiguamente se usaban constantemente

para el beneficio de la sociedad usadas como ventanas para sus viviendas.

 Los vidrios secundarios templados que ahora en la actualidad están siendo

usados frecuentemente, en las construcciones actuales, llamados

moduglass y que hoy en la actualidad se hace el uso en diferentes

construcciones en la ciudad de Juliaca.

 Los vidrios secundarios laminados donde son usados especialmente para

bancos y en alguna ocasión para viviendas con una máxima seguridad.

2.2.4. EL VIDRIO RECICLADO EMPLEADO EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN

El vidrio molido se agrega al concreto como remplazo de la arena o de la grava

pequeña: El vidrio molido es más ligero que la arena o la grava, así que el concreto

pesa menos por pie cuadrado sin perder su resistencia. (Raveleón, 2013).7

Mezcla del vidrio triturado con asfalto: Produce superficies de vías de alta

duración, el vidrio triturado añade fuerza a la mezcla del asfalto y reduce los costos

de construcción. (Raveleón, 2013).7

FOTOGRAFÍA N° 2: Reciclado de vidrio en el concreto

(42)

20

2.2.5. EL CONCRETO

2.2.5.1. DEFINICIÓN

El concreto es un material pétreo artificial obtenido de las proporciones

determinadas del cemento Portland, agregados y agua, obteniendo mayor

resistencia de trabajo con el pasar del tiempo. En algunos casos se influye el

aditivo y/o adiciones, con el propósito de mejorar ciertas propiedades del concreto

por lo que en sí mismo no lo posee. (Gerardo A. Rivera, 2011).8

Se puede apreciar en la tabla N° 2 las clasificaciones del concreto siendo la suma

del rellenado más el ligante, que son los embebidos en una matriz dura del

rellenador cubriendo con el ligante los espacios vacíos entre partículas y burbujas

manteniéndose juntas al mismo tiempo. (Gerardo A. Rivera, 2011).8

TABLA N° 2: Definición del concreto

CONCRETO = Rellenador + Ligante

CONCRETO DE CEMENTO

PORTLAND =

Agregado (fino +

grueso) +

Pasta de cemento

MORTERO = Agregado fino + Pasta

PASTA = Cemento + Agua

FUENTE: Leccion03.CONCRETO, Gerardo A. Rivera - 2011

2.2.5.2. CONCRETO SIMPLE

Es una mezcla de cemento portland, agregado fino, agregado grueso y agua, el

cual no contiene ningún tipo de refuerzo o que posee elementos menores a los

especificados para el concreto reforzado, ya sea vaciados en el mismo lugar o

prefabricados, cuya características son de buena resistencia en compresión,

durabilidad resistencia al fuego y moldeabilidad. (García Mesenguer, A. 2001).12

El concreto simple sin refuerzos, es resistente a la compresión pero débil a la

flexión, donde se limita su aplicabilidad como material estructural. Para resistir a

tensiones. Se emplea refuerzos de acero, generalmente en forma de barras

colocadas en las zonas donde se prevé que se desarrollan tensiones bajo las

(43)

21

2.2.6. El CEMENTO PORTLAND

2.2.6.1. DEFINICIÓN

Es un conglomerante formado a partir de la mezcla de piedra caliza y arcilla

calcinada que posteriormente son molidas, teniendo la propiedad de endurecerse

al contacto con el agua. (Morales Morales Roberto, 2014).14

El producto resultante de la molienda de estas rocas es llamada Clinker

compuesto esencialmente de silicato de calcio hidráulico y que contiene

generalmente una o más formas de sulfatos de calcio como una adición durante

la molienda y se convierte en el cemento, cuando se agrega yeso para que

adquiera la propiedad endurecerse con el agua. (Morales Morales Roberto,

2014).14

La industria del cemento en el Perú produce los tipos y clases de cementos que

son requeridos en el mercado nacional, según las características de los

diferentes procesos comprenden la construcción de la infraestructura necesaria

para el desarrollo de las obras donde llevan a una mejor calidad de vida. (Morales

Morales Roberto, 2014).14

Los diferentes tipos de cementos Portland que se encuentran en el mercado

cumplen con las normas ASTM C-150 y NTP 334.090, donde se define su

clasificación y composición del cemeto. (Morales Morales Roberto, 2014).14

2.2.6.2. TIPOS DE CEMENTO

TABLA N° 3: Tipos de cemento

TIPOS DE

CEMENTO DENOMINACIÓN DESIGNACIÓN

I Cemento Portland CEM I

II Cemento Portland con adiciones CEM II

III Cemento Portland con escorias de horno alto CEM III

IV Cemento Puzolanico CEM IV

V Cemento Compuesto CEM V

(44)

22

TIPO I

Denominado también cemento normal, es el cemento Portland destinado a obras

de concreto en general, cuando en las mismas no se especifique la utilización de

los otros 4 tipos de cemento. Libera más calor de hidratación que otros tipos de

cemento. (Morales Morales Roberto, 2014).14

TIPO II

Es el cemento Portland destinado a obras de concreto en general y obras

expuestas a la acción moderada de resistencias a los sulfatos o donde se requiera

moderado calor de hidratación, donde se realizan: Puentes, tuberías de concreto.

(Morales Morales Roberto, 2014).14

TIPO III

Es el cemento de alta resistencia inicial. Desarrolla una resistencia en tres días

lo que normalmente lo desarrollamos en 28 días con el cemento tipo I este caso

sucede cuando necesita una estructura de concreto lo antes posible o cuando es

necesario desencofrar a los pocos días del vaciado. (Morales Morales R. 2014).14

Tipo IV

Es el cemento donde se requiere bajo calor de hidratación donde no deben

producirse dilataciones durante el fraguado. (Morales Morales Roberto, 2014).14

TIPO V

Es el cemento donde requiere alta resistencia a la acción de los sulfatos y un

mayor calor de hidratación. La aplicación típica comprende en las estructuras

hidráulicas, expuestas a aguas con alto contenido de álcalisis y estructuras

expuestas al mar. (Morales Morales Roberto, 2014).14

FOTOGRAFÍA N° 3: Cemento Rumi IP