Universidad Andina del Cusco Facultad de Ingeniería Carrera Profesional de Ingeniería Civil
TESIS ‘‘Análisis de la Resistencia a la Compresión y Flexión de Concreto con Agregados de: Cunyac, Mina Roja y Vicho Adicionado con Fibras de Cabello Humano” Autores:
Bach. Bertha Lilia Onofre López Bach. Brian Hugo Vera Espinoza
Asesor :
Mg. Ing. Víctor Chacón Sánchez
CUSCO, SEPTIEMBRE DEL 2014
DEDICATORIA A mi madre Beatriz López Manchego, por haberme apoyado en todo momento de mi vida, por el apoyo incondicional por sus consejos, y constancia, por la enseñanza de valores, por la motivación constante y por su amor incondicional.
A mis hermanos Fernando Percy y María Luz, por el apoyo incondicional en todo momento de mi vida y a lo largo de toda mi carrera por estar en las buenas y en las malas.
A mis amigos que me apoyaron en el desarrollo de la presente investigación, y a todas aquellas personas que dieron un granito de arena en el desarrollo de la presente investigación.
Con Cariño, Bertha Lilia
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DEDICATORIA
A Dios y a la Virgen María, Por haberme permitido llegar hasta este punto y haberme dado salud, ser el manantial de vida y darme lo necesario para seguir adelante día a día para lograr mis objetivos, además de su infinita Bondad y Amor.
En Memoria de mi mamá Luz Emérida Espinoza Delgado, por haberme apoyado en todo momento, por sus consejos, sus valores, por la motivación constante que me ha permitido ser una persona de bien, pero más que nada, por su amor.
A mi papá, Miguel Vera Miranda, por los ejemplos de perseverancia y constancia que lo caracterizan, y que me ha infundado siempre, por el valor mostrado para salir adelante y por su amor.
A mis Hermanos, José Miguel y Luz Diana, por ser el ejemplo a seguir, y del cual aprendí aciertos y de momentos difíciles.
A mis Amigos, quienes siempre han estados en los momentos en los que he necesitado.
Con Cariño, Brian Hugo
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AGRADECIMIENTOS Me gustaría que estas líneas sirvieran para expresar nuestro más profundo y sincero agradecimiento a todas aquellas personas que con su gran ayuda han colaborado en la realización del presente trabajo de investigación A Dios
Por
darnos
la
vida
e
irradiarnos
bendiciones a lo largo de nuestras vidas. A Nuestros Padres y Hermanos
Por brindarnos todo su amor, apoyo y confianza a lo largo de nuestras vidas.
A Nuestro Asesor
Ing. Víctor Chacón Sánchez, por el tiempo dedicado y apoyo moral para el desarrollo de esta tesis, ya que sin su invaluable aporte y experiencia, esta investigación no hubiera sido posible.
A Nuestros Docentes
A los diferentes Ingenieros de la facultad de Ingeniería
Civil
que
fueron
nuestros
docentes, por su valiosa enseñanza y dedicación. Asimismo hacer una extensiva gratitud a los Ingenieros encargados de los departamentos de Química y Física de la Facultad de Ingeniería, y la Ingeniera Carmen Gil Rodríguez, responsable del Laboratorio de Materiales de la Carrera de Ingeniería Civil, por habernos apoyado en la realización de ensayos. A Nuestros Jurados Dictaminantes: Ing. Edson Salas e Ing. Milton Merino, por haber contribuido en el desarrollo de la presente investigación. A Nuestros Amigos y Compañeros
Por su apoyo incondicional en los buenos y malos momentos. Página 4
RESUMEN El presente proyecto de investigación tiene por objeto analizar la adición de fibra de cabello humano al concreto para poder determinar si se produce incremento en la resistencia a la compresión y a la flexión. Con la presente investigación se determinó parámetros de resistencias; el cabello es un material, que puede ser reciclado por parte de las peluquerías, pudiéndose incrementar ciertos rangos para el uso en la construcción de obras civiles en la ciudad. Cabe precisar que el estudio de esta investigación se basa en muestras de concreto, conformadas por testigos circulares y vigas rectangulares, los cuales son ensayados en diversas proporciones, adicionadas de cabello humano, entre un rango de 1% a 3% con respecto al peso del cemento, componente principal del concreto. Evaluando así los parámetros de resistencia tanto a compresión como a flexión, asimismo su trabajabilidad en el desarrollo de la mezcla. Para poder después comparar estas adiciones de cabello con una mezcla patrón, el cual se consideró un concreto con diseño de 210 kg/cm². El cabello humano fue estudiado como una fibra adicionada al concreto para mejorar propiedades, siendo este un material económico y fácil de encontrar, pues estos son desechados a diario por medio de las peluquerías y centros de estética de la ciudad. Partiendo de los resultados, se obtuvieron conclusiones entre las que se destaca que: la adición de 1% y 1.5% de fibras de cabello humano, con respecto al peso del cemento, al concreto ha incrementado la resistencia a la compresión y a la flexión para un diseño de f’c 210 kg/cm², comparado con un concreto patrón, tanto a los 7 como a los 28 días de curado. Asimismo no existe variación significativa en la trabajabilidad ni en los costos de producción del concreto adicionado con dichas proporciones, por lo que se demostró que es posible utilizar cabello humano como fibra a adicionar al concreto, quedando abierta la investigación para posibles mejoras de dicha fibra.
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ABSTRACT This research project aims to examine the addition of fiber of human hair to concrete in order to determinate if there is an increase of the compressive strength and flexural strength. With the current investigation, resistance parameters have been determined; the material which can be recycled by barbershops and salons such as the hair can increase certain ranges for use in constructions of the city. It should be noted that the study of this research is based on concrete samples made up of circular briquettes and rectangular beams, which are tested in the varying proportions of human hair spiked, from a range of 1% to 3 % by weight of cement, one of the components of concrete. And evaluating the parameters of resistance to both compression and flexural, and its workability also in the development of the preparation of concrete. To then compare these additions hair with a pattern mixing, which its mix designs is 210 kg/cm². Human hair has been studied as a fiber added to concrete to improve properties. This is an inexpensive material and easy to find because these are discarded daily by barbershops of Cusco. This can be used as a reusable material to prevent contamination in certain modes. Based on the results, conclusions have been obtained, among which highlights: the addition of 1% and 1.5% of human hair fibers, based on the weight of cement, to concrete has increased compressive strength and flexural strength for design f'c 210 kg/cm², as compared with a specific pattern, at both 7 and 28 days of curing. Also there is no significant variation in workability and cost of production of concrete added with these ratios, so that it was demonstrated that it is possible to use human hair as a fiber to be added to concrete, leaving open the research for improvements of said fiber.
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INTRODUCCIÓN La presente investigación se orienta a estudiar los valores de resistencia a la compresión y flexión de concreto con adición de fibras de cabello humano para poder determinar, si dichas fibras le otorgan mayores o menores valores a las propiedades de resistencia a la compresión y flexión así como ocurre en los adobes de arcilla cruda y de esta manera hacer un mayor uso de estas fibras de cabello que son desechadas. Se dará a conocer este proyecto de investigación bajo nombre de: “Análisis de la Resistencia a la Compresión y Flexión de Concreto con Agregados de: Cunyac, Mina Roja y Vicho Adicionado con Fibras de Cabello Humano” En las próximas páginas se detallará la metodología de trabajo para la realización del presente proyecto. Este trabajo está dividido en 5 capítulos; el primero referido al Planteamiento del Problema, en donde se caracteriza por formular el problema, para después designar algunos objetivos en la investigación El capítulo numero 2 encontramos el marco teórico de la investigación sus antecedentes, los conceptos más usados a lo largo de la investigación, y los modelos, teóricos y otros que expliquen el modelo presentado acerca de dicha investigación. Asimismo se plantean hipótesis de la investigación En el capítulo número 3 se desarrolla la Metodología de la Investigación, en donde se realiza el diseño de investigación, y la realización de ensayos de investigación. En el capítulo 4 hace referencia a los resultados obtenidos de la realización de ensayos. En el último capítulo se dará a conocer la discusión de la investigación. El área de estudio de la presente investigación será la ciudad de Cusco.
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INFORME FAVORABLE DEL JURADO DICTAMINANTE
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INFORME FAVORABLE DEL JURADO DICTAMINANTE
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ÍNDICE GENERAL DEDICATORIA ....................................................................................................................2 AGRADECIMIENTOS ..........................................................................................................4 RESUMEN ...........................................................................................................................5 ABSTRACT ..........................................................................................................................6 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................7 INFORME FAVORABLE DEL JURADO DICTAMINANTE ...................................................8 ÍNDICE GENERAL .............................................................................................................10 ÍNDICE DE TABLAS ..........................................................................................................20 ÍNDICE DE GRÁFICOS .....................................................................................................25 ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS ..............................................................................................27 CAPITULO I “PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA” .........................................................29 1.1.
IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ....................................................................29
1.1.1.
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ................................................................29
1.1.2.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ...............................................................29
PROBLEMA PRINCIPAL .........................................................................................29 PROBLEMAS ESPECÍFICOS .................................................................................30 1.2.
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL PROBLEMA.........................................30
1.2.1.
JUSTIFICACIÓN TÉCNICA ..........................................................................30
1.2.2.
JUSTIFICACIÓN SOCIAL .............................................................................31
1.2.3.
JUSTIFICACIÓN DE VIABILIDAD ................................................................31
1.2.4.
JUSTIFICACIÓN POR RELEVANCIA ...........................................................31
1.3.
LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN ............................................................31
1.4.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN .................................................................33
1.4.1.
OBJETIVO GENERAL ..................................................................................33
1.4.2.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS .........................................................................33
CAPITULO II: “MARCO TEÓRICO” ...................................................................................34 2.1.
ASPECTOS TEÓRICOS PERTINENTES ............................................................34
2.1.1.
CONCRETO .................................................................................................34
2.1.1.1.
DEFINICIÓN DEL CONCRETO .............................................................34
2.1.1.2.
TIPOS DE CONCRETO .........................................................................35
2.1.1.2.1. CONCRETO SIMPLE ........................................................................35 2.1.1.2.2. CONCRETO ARMADO ......................................................................35 2.1.1.2.3. CONCRETO DE PESO NORMAL .....................................................35 2.1.1.2.4. CONCRETO PREFABRICADO .........................................................35 Página 10
2.1.1.2.5. CONCRETO DE CASCOTE ..............................................................35 2.1.1.2.6. CONCRETO PREMEZCLADO ..........................................................35 2.1.1.2.7. CONCRETO BOMBEADO .................................................................35 2.1.1.2.8. CONCRETO CICLÓPEO ...................................................................36 2.1.1.3.
COMPONENTES DEL CONCRETO ......................................................36
2.1.1.3.1. CEMENTO.........................................................................................36 2.1.1.3.1.1. DEFINICIÓN ...............................................................................36 2.1.1.3.1.2. CEMENTO PORTLAND ..............................................................36 2.1.1.3.1.3. TIPOS DE CEMENTO .................................................................37 2.1.1.3.1.3.1. CEMENTO PORTLAND TIPO IP ..........................................37 2.1.1.3.1.4. FABRICACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND .............................37 2.1.1.3.1.5. MECANISMO DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTO ....................38 2.1.1.3.1.5.1. ESTADO PLÁSTICO ............................................................38 2.1.1.3.1.5.2. FRAGUADO INICIAL ............................................................39 2.1.1.3.1.5.3. FRAGUADO FINAL ..............................................................39 2.1.1.3.1.5.4. ENDURECIMIENTO .............................................................39 2.1.1.3.2. AGREGADOS ...................................................................................39 2.1.1.3.2.1. DEFINICIÓN ...............................................................................39 2.1.1.3.2.2. CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS ...................................40 2.1.1.3.2.2.1. CLASIFICACIÓN POR SU ORIGEN .....................................40 2.1.1.3.2.2.2. CLASIFICACIÓN POR SU TAMAÑO ....................................40 2.1.1.3.2.3. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS ....................................................41 2.1.1.3.2.3.1. GRANULOMETRÍA ..............................................................41 2.1.1.3.2.3.2. MÓDULO DE FINEZA DEL AGREGADO FINO ....................44 2.1.1.3.2.3.3. TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO GRUESO .................45 2.1.1.3.2.3.4. TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DEL AGREGADO GRUESO 45 2.1.1.3.2.3.5. PESO ESPECÍFICO .............................................................45 2.1.1.3.2.3.6. PESO UNITARIO..................................................................45 2.1.1.3.2.3.7. PORCENTAJE DE VACÍOS .................................................46 2.1.1.3.2.3.8. ABSORCIÓN ........................................................................46 2.1.1.3.2.3.9. PESO ESPECÍFICO DE MASA (Pem) ..................................47 2.1.1.3.2.3.10. PESO ESPECÍFICO DE MASA SATURADO SUPERFICIALMENTE SECO (SSS).............................................................47 2.1.1.3.2.3.11. PESO ESPECÍFICO APARENTE (Pea)..............................48 2.1.1.3.2.3.12. POROSIDAD ......................................................................48 2.1.1.3.2.3.13. CONTENIDO DE HUMEDAD .............................................48 Página 11
2.1.1.3.2.4. CARACTERÍSTICAS RESISTENTES .........................................49 2.1.1.3.2.4.1. RESISTENCIA ......................................................................49 2.1.1.3.2.4.2. TENACIDAD .........................................................................49 2.1.1.3.2.4.3. DUREZA ...............................................................................49 2.1.1.3.2.5. AGREGADO GRUESO ...............................................................49 2.1.1.3.2.5.1. DATOS A CONSIDERAR DEL AGREGADO GRUESO ........50 2.1.1.3.2.6. AGREGADO FINO ......................................................................51 2.1.1.3.2.6.1. REQUISITOS DE USOS .......................................................51 2.1.1.3.2.7. FUNCIONES DEL AGREGADO EN EL CONCRETO .................52 2.1.1.3.3. AGUA ................................................................................................53 2.1.1.3.3.1. AGUA DE MEZCLA.....................................................................53 2.1.1.3.3.2. CONSIDERACIONES DE AGUA DE MEZCLA ...........................54 2.1.1.3.3.3. AGUA PARA CURADO ...............................................................54 2.1.1.3.4. ADITIVOS ..........................................................................................55 2.1.1.3.4.1. ADITIVOS NATURALES .............................................................55 2.1.1.3.4.2. ADITIVOS ARTIFICIALES...........................................................55 2.1.1.4.
PROPIEDADES DEL CONCRETO ........................................................56
2.1.1.4.1. PROPIEDADES EN ESTADO PLÁSTICO .........................................56 2.1.1.4.2. PROPIEDADES EN ESTADO ENDURECIDO ...................................57 2.1.1.4.3. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN .................................................59 2.1.1.4.3.1. ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN (NTP 339.034 1999) ....................................................................................................60 2.1.1.4.4. RESISTENCIA A LA FLEXIÓN ..........................................................61 2.1.1.4.4.1. MÓDULO DE ROTURA ..............................................................61 2.1.1.4.4.2. ENSAYOS DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN. ...........................62 2.1.1.4.4.2.1. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DEL CONCRETO EN VIGAS SIMPLEMENTE APOYADAS CON CARGAS A LOS TERCIOS DEL TRAMO (NTP 300.078) ...62 2.1.1.4.4.2.2. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DEL CONCRETO EN VIGAS SIMPLEMENTE APOYADAS CON CARGA EN EL CENTRO DEL TRAMO (NTP 300.079) ......63 2.1.1.5.
DISEÑO DE MEZCLAS DEL CONCRETO ............................................64
2.1.1.5.1. DEFINICIÓN ......................................................................................64 2.1.1.5.2. OBJETIVOS DEL DISEÑO DE MEZCLAS.........................................65 2.1.1.5.3. MÉTODO DE DISEÑO: A.C.I.............................................................65 2.1.1.5.5.1 SECUENCIA DE DISEÑO ............................................................65 2.1.2.
CABELLO HUMANO ....................................................................................71 Página 12
2.1.2.1.
DEFINICIÓN ..........................................................................................71
2.1.2.2.
COMPOSICIÓN DEL CABELLO ............................................................71
2.1.2.3.
ESTRUCTURA DEL CABELLO .............................................................72
2.1.2.3.1. LA RAÍZ .............................................................................................73 2.1.2.3.2. EL TALLO ..........................................................................................74 2.1.2.4.
PROPIEDADES DEL CABELLO ............................................................75
2.1.2.4.1. PERMEABILIDAD ..............................................................................75 2.1.2.4.2. RESISTENCIA ...................................................................................76 2.1.2.4.3. PLASTICIDAD ...................................................................................79 2.1.2.4.4. ELASTICIDAD ...................................................................................79 2.1.2.4.5. FUERZA DE CABELLO O CARGA DE ROTURA ..............................79 2.1.2.4.6. PODER HIDRÓFILO .........................................................................80 2.1.2.4.7. pH ......................................................................................................80 2.1.2.4.7.1. DEFINICIÓN ...............................................................................80 2.1.2.4.7.2. IMPORTANCIA DEL pH ..............................................................80 2.1.2.4.7.3. ESCALA DEL pH ........................................................................81 2.1.2.4.7.4. MEDICIÓN DEL pH .....................................................................82 2.1.2.4.7.5. pH DEL CABELLO ......................................................................83 2.1.2.4.7.5.1. VARIACIONES DEL pH EN EL CABELLO ...........................83 2.1.2.4.8. PROPIEDADES ELÉCTRICAS ..........................................................83 2.1.2.5.
QUERATINA ..........................................................................................84
2.1.2.5.1. DEFINICIÓN ......................................................................................84 2.1.2.5.2. TIPOS Y COMPOSICIÓN ..................................................................84 2.1.2.5.3. PROPIEDADES DE LA QUERATINA ................................................84
2.2.
2.1.2.6.
CICLO DEL CABELLO ..........................................................................85
2.1.2.7.
CLASES DEL CABELLO .......................................................................85
INVESTIGACIÓN ACTUAL ..................................................................................87
2.2.1.
CONCRETO REFORZADO CON FIBRA DE CABELLO (Artículo) ...............87
2.2.2. MEZCLAS DE CONCRETO DENSO PARA PAVIMENTOS RÍGIDOS UTILIZANDO COMO FIBRA CABELLO HUMANO (TESIS DE INVESTIGACIÓN) .....88 2.2.3. ESTUDIO DE MEZCLAS DE CONCRETO DRENANTES PARA PAVIMENTOS RÍGIDOS UTILIZANDO COMO FIBRA CABELLO HUMANO (TESIS DE INVESTIGACIÓN) .................................................................................................89 2.3.
DEFINICIÓN DE VARIABLES..............................................................................90
2.3.1.
VARIABLES ..................................................................................................90
2.3.1.1.
VARIABLES INDEPENDIENTES ...........................................................90
2.3.1.2.
VARIABLES DEPENDIENTES ..............................................................90 Página 13
2.3.2.
INDICADORES .............................................................................................90
2.3.2.1.
INDICADORES PARA VARIABLES INDEPENDIENTES .......................90
2.3.2.2.
INDICADORES PARA VARIABLES DEPENDIENTES ..........................90
2.3.3. 2.4.
CUADRO DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES .............................91
HIPÓTESIS..........................................................................................................92
2.4.1.
HIPÓTESIS GENERAL ....................................................................................92
2.4.2.
SUB HIPÓTESIS ..............................................................................................92
CAPITULO III: “METODOLOGÍA” ......................................................................................94 3.1.
TIPO DE INVESTIGACIÓN ..................................................................................94
3.1.1.
TIPO: CUANTITATIVO .................................................................................94
3.1.2.
NIVEL: EXPLORATORIO .............................................................................94
3.1.3.
NIVEL: DESCRIPTIVO .................................................................................94
3.1.4.
TIPO: APLICATIVO ......................................................................................95
3.1.5.
MÉTODO HIPOTÉTICO-DEDUCTIVO .........................................................95
3.2.
DISEÑO DE INVESTIGACIÓN ............................................................................96
3.2.1.
EXPERIMENTAL ..........................................................................................96
3.2.2.
PASOS A SEGUIR EN LA INVESTIGACIÓN................................................96
3.3.
3.2.2.1.
DETERMINACIÓN DE CANTERAS PARA LOS AGREGADOS ............98
3.2.2.2.
DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS ...........98
3.2.2.3.
DETERMINACIÓN DE AGUA ................................................................99
3.2.2.4.
DETERMINACIÓN DEL CEMENTO ......................................................99
3.2.2.5.
REALIZACIÓN DE ENCUESTAS A LAS PELUQUERÍAS .....................99
3.2.2.8.
ESTUDIOS DE COMPATIBILIZACIÓN DE PH DEL CABELLO ...........102
3.2.2.9.
ESTUDIOS MECÁNICOS DEL CABELLO HUMANO ..........................102
3.2.2.10.
PREPARACIÓN DE AGREGADOS .....................................................102
3.2.2.11.
DISEÑO DE MEZCLAS .......................................................................102
3.2.2.12.
ELABORACIÓN DE BRIQUETAS Y MOLDES DE FLEXIÓN ..............102
3.2.2.17.
RESULTADOS Y CONCLUSIONES ....................................................103
POBLACIÓN Y MUESTRA ...............................................................................104
3.3.1.
DESCRIPCIÓN DE LA POBLACIÓN ..........................................................104
3.3.2.
MUESTRAS Y MÉTODOS DE MUESTREO ...............................................104
3.4.
3.3.2.1.
MUESTRA ...........................................................................................104
3.3.2.2.
MÉTODOS DE MUESTREO ................................................................105
3.3.2.3.
CRITERIOS DE INCLUSIÓN ...............................................................106
INSTRUMENTOS ..............................................................................................106
3.4.1.
INSTRUMENTOS METODOLÓGICOS .......................................................106 Página 14
3.4.1.1.
ENCUESTAS ..........................................................................................106
3.4.1.2.
GUÍAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS .................................................108
3.4.1.2.1. GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO ............................................108 3.4.1.2.2. PORCENTAJE DE HUMEDAD ........................................................109 3.4.1.2.3. PESO ESPECÍFICO ........................................................................109 3.4.1.2.4. PESO SECO COMPACTADO .........................................................110 3.4.1.2.5. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN ...............................................111 3.4.1.2.6. RESISTENCIA A LA FLEXIÓN ........................................................112 3.4.1.2.7. ENSAYO A TRACCIÓN DEL CABELLO HUMANO .........................112 3.4.1.2.8. COMPATIBILIZACIÓN DE PH DEL CABELLO ................................114 3.4.2.
3.5.
INSTRUMENTOS DE INGENIERÍA ............................................................114
3.4.2.1.
JUEGO DE TAMICES ..........................................................................114
3.4.2.2.
AGITADOR MECÁNICO DE TAMICES ...............................................115
3.4.2.3.
BALANZAS ..........................................................................................115
3.4.2.4.
HORNO ...............................................................................................116
3.4.2.5.
FIOLA ..................................................................................................116
3.4.2.6.
CONO DE ABSORCIÓN ......................................................................117
3.4.2.7.
BARRA COMPACTADORA O VARILLA APISONADORA ...................117
3.4.2.8.
CONO DE ABRAHAMS .......................................................................118
3.4.2.9.
MEZCLADORA ....................................................................................118
3.4.2.10.
MÁQUINA A COMPRESIÓN ...............................................................119
3.4.2.11.
PROBETAS CILÍNDRICAS (BRIQUETERAS) .....................................119
3.4.2.12.
PROBETAS RECTANGULARES (VIGAS A FLEXIÓN) .......................120
3.4.2.13.
PAPEL TORNASOL.............................................................................120
3.4.2.14.
VASOS PRECIPITADOS .....................................................................121
3.4.2.15.
RECOLECTOR DE DATOS GLX PASCO ...........................................121
3.4.2.16.
SENSOR DE FUERZA ........................................................................122
3.4.2.17.
TABLERO ............................................................................................123
PROCEDIMIENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS .........................................123
3.5.1.
ENCUESTAS ..............................................................................................123
3.5.2. ESTUDIO DE COMPATIBILIZACIÓN DE CABELLO A DIVERSAS SOLUCIONES CON DIFERENTES VALORES DE PH .............................................124 3.5.2.1. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A ÁCIDO NÍTRICO 1 MOLAR (PH: 0.5) ..................................................................................................124 3.5.2.2. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A ÁCIDO NÍTRICO CONCENTRADO (PH: 0) ......................................................................................125 3.5.2.3.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A ÁCIDO Página 15
SULFÚRICO 6 MOLAR (PH: 0) .............................................................................126 3.5.2.4. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A ÁCIDO SULFÚRICO 1 MOLAR (PH: 0) .............................................................................127 3.5.2.5. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO HIDRÓXIDO DE SODIO (PH: 14) ....................................................................................................128 3.5.2.6. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A HIDRÓXIDO DE AMONIO (PH: 14)..................................................................................................129 3.5.2.7.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A LIMÓN (PH: 2.3) ... ............................................................................................................130
3.5.2.8.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A VINAGRE (PH: 2.9) ............................................................................................................130
3.5.2.9.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A VINO (PH: 3.5) .131
3.5.2.10. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A JUGO DE TOMATE (PH: 4.1) ................................................................................................131 3.5.2.11.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A CAFÉ (PH: 5) ...132
3.5.2.12.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A ORINA (PH: 6) .132
3.5.2.13.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A LECHE (PH: 6.6) ... ............................................................................................................133
3.5.2.14. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A DETERGENTE (PH: 8.5) ............................................................................................................133 3.5.2.15. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A PASTA DENTAL (PH: 9.9) ............................................................................................................134 3.5.2.16.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A LEJÍA (PH: 13-14) . ............................................................................................................134
3.5.2.17. 5)
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A CEMENTO (PH: 4............................................................................................................135
3.5.3.
ENSAYO A TRACCIÓN DEL CABELLO .....................................................136
3.5.3.1.
ENSAYO A TRACCIÓN DE 1 FIBRA DE CABELLO HUMANO ...........136
3.5.3.2.
ENSAYO A TRACCIÓN DE 10 FIBRAS DE CABELLO HUMANO .......136
3.5.3.3. ENSAYO A TRACCIÓN DE 1 FIBRA DE COBRE (DATO DE COMPARACIÓN) ..................................................................................................137 3.5.4.
CARGA DE ROTURA DEL CABELLO ........................................................138
3.5.5.
GRANULOMETRÍA DE LOS AGREGADOS (NTP 400.012) .......................140
3.5.5.1.
AGREGADO FINO...............................................................................140
3.5.5.2.
AGREGADO GRUESO ........................................................................142
3.5.6.
CONTENIDO DE HUMEDAD (NTP 339.185) .............................................144
3.5.6.1. 3.5.7.
AGREGADO FINO Y AGREGADO GRUESO......................................144
PESO ESPECÍFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCIÓN ...........................146
3.5.7.1.
AGREGADO FINO (MÉTODO GRAVIMÉTRICO SEGÚN NTP 400.022) . Página 16
............................................................................................................146 3.5.7.2.
AGREGADO GRUESO (NTP 400.021)................................................149
3.5.8.
PESO UNITARIO DEL AGREGADO GRUESO (NTP 400.017) ..................151
3.5.9.
TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO (SEGÚN NTP 339.045) ...................153
3.5.10. ENSAYO A COMPRESIÓN: DIMENSIONES DE BRIQUETAS Y CARGA MÁXIMA “G” DE ROTURA ........................................................................................160 3.5.10.1.
TOMA DATOS A LOS 7 DÍAS – RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN 162
3.5.10.2.
TOMA DATOS A LOS 28 DÍAS – RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN ... ............................................................................................................168
3.5.11. ENSAYO A FLEXIÓN: DIMENSIONES DE VIGUETAS, LONGITUD DE FALLA Y CARGA ......................................................................................................173
3.6.
3.5.11.1.
TOMA DATOS A LOS 7 DÍAS – RESISTENCIA A LA FLEXIÓN .........175
3.5.11.2.
TOMA DATOS A LOS 28 DÍAS – RESISTENCIA A LA FLEXIÓN .......178
ANÁLISIS DE DATOS........................................................................................181
3.6.1. ANÁLISIS DE LAS ENTREVISTAS REALIZADAS A LOS CENTROS DE ESTÉTICA Y PELUQUERÍAS ...................................................................................181 3.6.2. ANÁLISIS DE COMPATIBILIDAD DEL CABELLO HUMANO A DIVERSOS VALORES DE PH .....................................................................................................191 3.6.3.
ANÁLISIS DEL ENSAYO A TRACCIÓN DEL CABELLO ............................193
3.6.3.1. ANÁLISIS DE DATOS DE ENSAYO A TRACCIÓN: UNA FIBRA DE CABELLO HUMANO .............................................................................................193 3.6.3.2. ANÁLISIS DE DATOS DE ENSAYO A TRACCIÓN: DIEZ FIBRAS DE CABELLO HUMANO .............................................................................................194 3.6.3.3. COBRE
ANÁLISIS DE DATOS DE ENSAYO A TRACCIÓN: UNA FIBRA DE ............................................................................................................195
3.6.4. ANÁLISIS DE LA DETERMINACIÓN DE LA CARGA DE ROTURA DEL CABELLO .................................................................................................................196 3.6.5.
ANÁLISIS DE LA GRANULOMETRÍA DE AGREGADO FINO ....................197
3.6.6.
ANÁLISIS DEL MÓDULO DE FINURA DEL AGREGADO FINO.................199
3.6.7.
ANÁLISIS DE LA GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO GRUESO ...........199
3.6.8.
ANÁLISIS DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO ....201
3.6.9.
ANÁLISIS DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD DEL AGREGADO GRUESO .. ...................................................................................................................201
3.6.10. FINO
ANÁLISIS DEL PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO ................................................................................................................202
3.6.11. ANÁLISIS DEL PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO 203 3.6.12.
ANÁLISIS DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO GRUESO ..............204
3.6.13.
DISEÑO DE MEZCLAS DEL CONCRETO ..............................................204 Página 17
3.6.13.1. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MECÁNICAS DE LOS COMPONENTES DEL CONCRETO .....................................................................205 3.6.13.2.
PASOS DEL DISEÑO DE MEZCLAS ..................................................206
3.6.13.3. DETERMINACIÓN DE DOSIFICACIÓN DE FIBRAS DE CABELLO HUMANO ............................................................................................................211 3.6.14.
ANÁLISIS DE LA TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO .........................214
3.6.15.
ANÁLISIS DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO ... ................................................................................................................217
3.6.15.1. CORRECCIÓN DE RESISTENCIA SEGÚN LAS DIMENSIONES DE LAS BRIQUETAS..........................................................................................................217 3.6.15.2.
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN ...................................................224
3.6.16.
ANÁLISIS DE LA RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DEL CONCRETO .......230
3.6.17.
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS DEL CONCRETO ........................234
3.6.17.1. PARÁMETROS PARA EVALUAR EL COSTO DE 1 KG. DE FIBRA DE CABELLO HUMANO .............................................................................................234 3.6.17.2.
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS..................................................235
CAPÍTULO IV: “RESULTADOS” ......................................................................................238 4.1. RESULTADOS DE COMPATIBILIZACIÓN DE PH DE CABELLO A DISTINTOS VALORES DE PH DE DIVERSAS SOLUCIONES ........................................................238 4.2.
RESULTADOS DE ENSAYO A TRACCIÓN DEL CABELLO HUMANO ............238
4.3.
RESULTADOS DE CARGA MÁXIMA DE ROTURA DEL CABELLO .................239
4.4.
RESULTADOS DE TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO .................................239
4.5.
RESULTADOS DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO .....241
4.5.1. RESULTADOS DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN POR DOSIFICACIÓN ........................................................................................................241 4.5.2. DÍAS
RESULTADOS RESUMEN DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN A LOS 7 ...................................................................................................................247
4.5.3. RESULTADOS RESUMEN DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN A LOS 28 DÍAS ...................................................................................................................248 4.6.
RESULTADOS DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DEL CONCRETO ..............249
4.6.1.
RESULTADOS DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN POR DOSIFICACIÓN .249
4.6.2.
RESULTADOS RESUMEN DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN A LOS 7 DÍAS ...................................................................................................................255
4.6.3. DÍAS
RESULTADOS RESUMEN DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN A LOS 28 ...................................................................................................................256
4.7.
RESULTADOS DE ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS .................................257
CAPÍTULO V: “DISCUSIÓN” ............................................................................................259 GLOSARIO ......................................................................................................................263 GLOSARIO DE TÉRMINOS.............................................................................................269 Página 18
CONCLUSIONES ............................................................................................................270 RECOMENDACIONES ....................................................................................................275 REFERENCIAS ...............................................................................................................277 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................277 PÁGINAS WEB ............................................................................................................279 ANEXOS ..........................................................................................................................280 ANEXO N° 1: “PANEL FOTOGRÁFICO” ......................................................................280 ANEXO N°2 “DESARROLLO DE ENCUESTAS” ..........................................................292 ANEXO N°3 “CERTIFICADOS DE LABORATORIO DE MATERIALES ASCONSU” ....309
Página 19
ÍNDICE DE TABLAS Tabla N° 1: “Tamices Estándar ASTM” .............................................................................42 Tabla N° 2: “Requisistos Granulométricos de Agregado Grueso Según la Norma Técnica Peruana 400.037” ..............................................................................................................43 Tabla N° 3: “Requisitos Granulométricos de Agregado Fino Según la Norma Técnica Peruana 400.037” ..............................................................................................................44 Tabla N° 4: “Resistencia a la Compresión Promedio con Desviación Estándar” ................66 Tabla N° 5: “Resistencia a la Compresión Promedio” ........................................................66 Tabla N° 6: “Cantidades Aproximadas de Agua de Amasado para Diferente Slump, Tamaño Máximo de Agregado y Contenido de Aire” ..........................................................69 Tabla N° 7: “Relación Agua-Cemento A/C vs f’c” ..............................................................69 Tabla N° 8: “Asentamientos Recomendados para Diversas Obras” ..................................70 Tabla N° 9: “Volumen de Agregado Grueso Compactado en Seco para Diversos Módulos de Fineza de la Arena” .......................................................................................................70 Tabla N° 10: “Datos del Cabello” .......................................................................................85 Tabla N° 11: “Distribución de la Muestra a Estudiar” .......................................................105 Tabla N° 12: “Datos Iniciales Para Ensayo a Tracción de 1 Fibra de Cabello Humano” ..136 Tabla N° 13: “Datos del Ensayo a Tracción de 1 Fibra de Cabello Humano” ..................136 Tabla N° 14: “Datos Iniciales Para Ensayo a Tracción de 10 Fibras de Cabello Humano” .........................................................................................................................................136 Tabla N° 15: “Datos de Ensayo a Tracción de 10 Fibras de Cabello Humano”................137 Tabla N° 16: “Datos Iniciales Para Ensayo a Tracción del Cobre” ...................................138 Tabla N° 17: “Datos Para Ensayo a Tracción del Cobre” ................................................138 Tabla N° 18: “Determinación de la Carga de Rotura del Cabello”....................................139 Tabla N° 19: “Peso Retenido del Agregado Fino”............................................................142 Tabla N° 20: “Peso Retenido del Agregado Grueso” .......................................................143 Tabla N° 21: “Peso del Agregado Fino Antes y Después de Llevarlo al Horno” ...............145 Tabla N° 22: “Peso del Agregado Grueso Antes y Después de Llevarlo al Horno” ..........145 Tabla N° 23: “Peso del Agregado Fino para Determinar el Peso Específico” ..................149 Tabla N° 24: “Peso del Agregado Grueso para Determinar el Peso Específico” ..............151 Tabla N° 25: “Peso del Agregado Grueso para Determinar el Peso Unitario” ..................153 Tabla N° 26: “Revenimiento del Concreto Patrón” ...........................................................154 Tabla N° 27: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” ..........................................................................................................................155 Tabla N° 28: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” ..........................................................................................................................156 Tabla N° 29: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” ..........................................................................................................................157 Tabla N° 30: “Revenimiento del Concreto Adicionado Con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” ..........................................................................................................................158 Tabla N° 31: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” ..........................................................................................................................159 Tabla N° 32: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Patrón” ..............................................................................................................162 Tabla N° 33: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” ............................................163 Tabla N° 34: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” .........................................164 Tabla N° 35: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” ............................................165 Tabla N° 36: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” .........................................166 Tabla N° 37: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” ............................................167 Página 20
Tabla N° 38: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Patrón” ..............................................................................................................168 Tabla N° 39: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” ............................................169 Tabla N° 40: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” .........................................170 Tabla N° 41: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” ............................................171 Tabla N° 42: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” .........................................172 Tabla N° 43: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” ............................................173 Tabla N° 44: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Patrón” .............................................................................................................................175 Tabla N° 45: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” ...........................................................175 Tabla N° 46: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” ........................................................176 Tabla N° 47: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” ...........................................................176 Tabla N° 48: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” ........................................................177 Tabla N° 49: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” ...........................................................177 Tabla N° 50: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Patrón” .............................................................................................................................178 Tabla N° 51: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” ...........................................................178 Tabla N° 52: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” ........................................................179 Tabla N° 53: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” ...........................................................179 Tabla N° 54: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” ........................................................180 Tabla N° 55: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” ...........................................................180 Tabla N° 56: “Cantidad de gente que asiste por día a las peluquerías” ...........................181 Tabla N° 57: “cantidad de bolsa de basura que botan las peluquerías por día” ...............182 Tabla N° 58: “Pregunta N° 3 de la encuesta: ¿Se clasifica la basura, separando los cabellos del resto, en las peluquerías?” ...........................................................................183 Tabla N° 59: “Resumen de pregunta N° 3 de la encuesta: ¿Se clasifica la basura, separando los cabellos del resto, en las peluquerías?” ....................................................184 Tabla N° 60: “Pregunta N° 4 de la encuesta: ¿A las peluquerías concurren recolectores de basura, los cuales reutilizan los cabellos?” ......................................................................185 Tabla N° 61: “Resumen de la pregunta N° 4 de la encuesta: ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, los cuales reutilizan los cabellos?” .............................................185 Tabla N° 62: “Pregunta N° 5 de la encuesta: ¿Con que frecuencia en las peluquerías se bota la basura que contiene cabellos humanos?” ............................................................186 Tabla N° 63: “Resumen de la Pregunta N° 5 de la encuesta: ¿Con que frecuencia botan la basura que contiene cabellos humanos?” ........................................................................187 Tabla N° 64: “Cantidad de basura por semana en kilogramos” .......................................188 Tabla N° 65: “Pregunta N° 7 de la encuesta: ¿Se regalaría o vendería basura mezclada con cabellos?” ..................................................................................................................189 Tabla N° 66: “Pregunta N° 8 de la encuesta: ¿Se regalaría o vendería los cabellos clasificados?” ...................................................................................................................189 Tabla N° 67: “Precio por 1 kg. de cabello humano” .........................................................190 Página 21
Tabla N° 68: “Análisis de Datos de Ensayo a Tracción de Una Fibra de Cabello Humano” .........................................................................................................................................193 Tabla N° 69: “Análisis de Datos de Ensayo a Tracción de Diez Fibras de Cabello Humano” .........................................................................................................................................194 Tabla N° 70: “Análisis de Datos de Ensayo a Tracción de Una Fibra de Cobre” .............195 Tabla N° 71: “Cargas de Rotura del Cabello” ..................................................................196 Tabla N° 72: “Peso del Agregado Fino y Porcentaje Retenido en Cada Malla” ...............198 Tabla N° 73: “Porcentaje Retenido Acumulado del Agregado Fino” ................................199 Tabla N° 74: “Peso del Agregado Grueso y Porcentaje Retenido en Cada Malla” ...........200 Tabla N° 75: “Cálculo del Porcentaje de Humedad del Agregado Fino” ..........................201 Tabla N° 76: “Cálculo del Porcentaje de Humedad del Agregado Grueso” ......................202 Tabla N° 77: “Cálculo del Peso Específico y Absorción del Agregado Fino” ....................203 Tabla N° 78: “Cálculo del Peso Específico y Absorción del Agregado Grueso” ...............204 Tabla N° 79: “Cálculo Del Peso Unitario del Agregado Grueso” ......................................204 Tabla N° 80: “Características del Agregado Grueso y Fino” ............................................205 Tabla N° 81: “Resistencia a la Compresión Promedio (f’cr)”............................................206 Tabla N° 82: “Determinación de Pesos Absolutos en Diseño de Mezclas” ......................209 Tabla N° 83: “Dosificación Final por 1m³ de Concreto” ....................................................210 Tabla N° 84: “Dosificación de Concreto Patrón para una Briqueta Circular” ....................210 Tabla N° 85: “Dosificación de Concreto Patrón para una Vigueta Rectangular” ..............211 Tabla N° 86: “Dosificación para 1% de Fibra de Cabello Humano en Kg.” ......................211 Tabla N° 87: “Dosificación para 1.5% de Fibra de Cabello Humano en Kg.” ...................212 Tabla N° 88: “Dosificación para 2% de Fibra de Cabello Humano en Kg” .......................212 Tabla N° 89: “Dosificación para 2.5% de Fibra de Cabello Humano en Kg” ....................213 Tabla N° 90: “Dosificación para 3% de Fibra de Cabello Humano en Kg” .......................213 Tabla N° 91: “Revenimiento del Concreto Patrón Promedio” ...........................................214 Tabla N° 92: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano Promedio” ........................................................................................................................214 Tabla N° 93: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” ..........................................................................................................................215 Tabla N° 94: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano Promedio” ........................................................................................................................215 Tabla N° 95: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano Promedio” ..........................................................................................................216 Tabla N° 96: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano Promedio” ........................................................................................................................216 Tabla N° 97: “Condición Longitud – Diámetro de Muestra Patrón” ..................................218 Tabla N° 98: “Condición Longitud Diámetro de Muestra de Concreto Añadida con 1% de Fibra de Cabello Humano” ...............................................................................................219 Tabla N° 99: “Condición Longitud Diámetro de Muestra de Concreto Añadida con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” ...............................................................................................220 Tabla N° 100: “Condición Longitud Diámetro de Muestra de Concreto Añadida con 2% de Fibra de Cabello Humano” ...............................................................................................221 Tabla N° 101: “Condición Longitud Diámetro de Muestra de Concreto Añadida con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” ..........................................................................................222 Tabla N° 102: “Condición Longitud Diámetro de Muestra de Concreto Añadida con 3% de Fibra de Cabello Humano” ...............................................................................................223 Tabla N° 103: “Resistencia a la Compresión del Concreto Patrón a los 7 Días” ..............224 Tabla N° 104: “Resistencia a la Compresión del Concreto Patrón a los 28 Días” ............224 Tabla N° 105: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1% de Fibras de Cabello Humano a los 7 Días” .........................................................................................225 Tabla N° 106: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1% de Fibras de Cabello Humano a los 28 Días”........................................................................................225 Tabla N° 107: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibras de Cabello Humano a los 7 Días”.....................................................................................226 Tabla N° 108: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibras Página 22
de Cabello Humano a los 28 Días” ...................................................................................226 Tabla N° 109: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2% de Fibras de Cabello Humano a los 7 Días” .........................................................................................227 Tabla N° 110: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2% de Fibras de Cabello Humano a los 28 Días”........................................................................................227 Tabla N° 111: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibras de Cabello Humano a los 7 Días”.....................................................................................228 Tabla N° 112: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibras de Cabello Humano a los 28 Días” ...................................................................................228 Tabla N° 113: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 3% de Fibras de Cabello Humano a los 7 Días” .........................................................................................229 Tabla N° 114: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 3% de Fibras de Cabello Humano a los 28 Días”........................................................................................229 Tabla N° 115: “Resistencia a la Flexión del Concreto Patrón a los 7 Días” .....................230 Tabla N° 116: “Resistencia a la Flexión del Concreto Patrón a los 28 Días” ...................230 Tabla N° 117: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano a los 7 Días” .........................................................................................230 Tabla N° 118: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano a los 28 Días”........................................................................................231 Tabla N° 119: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano a los 7 Días” .........................................................................................231 Tabla N° 120: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano a los 28 Días”........................................................................................231 Tabla N° 121: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano a los 7 Días” .........................................................................................232 Tabla N° 122: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano a los 28 Días”........................................................................................232 Tabla N° 123: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano a los 7 Días” .........................................................................................233 Tabla N° 124: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano a los 28 Días”........................................................................................233 Tabla N° 125: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano a los 7 Días” .........................................................................................233 Tabla N° 126: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano a los 28 Días”........................................................................................234 Tabla N° 127: “Resultados Finales de Ensayo a Tracción del Cabello” ...........................238 Tabla N° 128: “Resultados de la Trabajabilidad del Concreto” ........................................240 Tabla N° 129: “Resistencia a la Compresión del Concreto Patrón” .................................241 Tabla N° 130: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................242 Tabla N° 131: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” ........................................................................................................243 Tabla N° 132: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................244 Tabla N° 133: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” ........................................................................................................245 Tabla N° 134: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................246 Tabla N° 135: “Resultados de Resistencia a la Compresión y Comparación Respecto al Patrón a los 7 Días” .........................................................................................................247 Tabla N° 136: “Resultados de Resistencia a la Compresión y Comparación Respecto al Patrón a los 28 Días” .......................................................................................................248 Tabla N° 137: “Resistencia a la Flexión del Concreto Patrón” .........................................249 Tabla N° 138: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................250 Tabla N° 139: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Página 23
Cabello Humano” .............................................................................................................251 Tabla N° 140: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................252 Tabla N° 141: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................253 Tabla N° 142: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................254 Tabla N° 143: “Resultados de Resistencia a la Flexión y Comparación Respecto al Patrón a los 7 Días” .....................................................................................................................255 Tabla N° 144: “Resultados de Resistencia a la Flexión y Comparación Respecto al Patrón a los 28 Días” ...................................................................................................................256 Tabla N° 145: “Resultados de Análisis de Precios Unitarios” ..........................................257
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ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico N° 1: “Mezcla del Concreto” ...................................................................................34 Gráfico N° 2: “Clinker” ........................................................................................................38 Gráfico N° 3: “Tamices ASTM” ...........................................................................................42 Gráfico N° 4: “Granulometría de la Arena” .........................................................................44 Gráfico N° 5: “Agregado Grueso” .......................................................................................50 Gráfico N° 6: “Agregado Fino” ............................................................................................51 Gráfico N° 7: “Curado de Testigos” ....................................................................................55 Gráfico N° 8: “Muestras Cilíndricas de Concreto para Ensayos de Compresión Estándar” 60 Gráfico N° 9: “Cargas de Resistencia a La Flexión” ...........................................................62 Gráfico N° 10: “Método de Ensayo para Determinar la Resistencia a la Flexión del Concreto en Vigas Simplemente Apoyadas con Cargas a los Tercios del Tramo”.............................63 Gráfico N° 11: “Método de Ensayo para Determinar la Resistencia a la Flexión del Concreto en Vigas Simplemente Apoyadas con Cargas en el Centro del Tramo” .............................64 Gráfico N° 12: “Composición Química del Cabello” ............................................................72 Gráfico N° 13: “Anatomía del Cabello” ...............................................................................73 Gráfico N° 14: “Estructura del Tallo del Cabello” ................................................................75 Gráfico N° 15: “Diagrama Esfuerzo-Deformación” ..............................................................78 Gráfico N° 16: “Escala de pH” ............................................................................................81 Gráfico N° 17: “pH de Diversos Solubles” ..........................................................................82 Gráfico N° 18: “Método Tradicional de Medición de pH” .....................................................82 Gráfico N° 19: “Cantidad de gente que concurren por día a las peluquerías” ...................182 Gráfico N° 20: “Cantidad de bolsas de basura que se botan por días en las peluquerías” .........................................................................................................................................183 Gráfico N° 21: “Pregunta 3 de la encuesta: ¿Se clasifica la basura, separando los cabellos del resto, en las peluquerías?” .........................................................................................184 Gráfico N° 22: “Pregunta N° 4 de la encuesta: ¿A las peluquerías, concurren recolectores de basura?” ......................................................................................................................186 Gráfico N° 23: “Pregunta N° 5 de la encuesta: ¿Con que frecuencia botan la bolsas de basura en las que contiene cabellos humanos?” ..............................................................187 Gráfico N° 24: “Cantidad de basura con cabellos humanos por semana”.........................188 Gráfico N° 25: “Pregunta N° 7 de la encuesta: ¿Se regalaría o vendería basura mezclada con cabellos?” ..................................................................................................................189 Gráfico N° 26: “Pregunta N° 8 de la encuesta: ¿Se regalaría o vendería los cabellos clasificados?” ...................................................................................................................190 Gráfico N° 27: “Precio por 1 Kg de cabello humano” ........................................................191 Gráfico N° 28: “Diagrama Esfuerzo-Deformación de Una Fibra de Cabello Humano” ......194 Gráfico N° 29: “Diagrama Esfuerzo-Deformación de Diez Fibras de Cabello Humano” ....195 Gráfico N° 30: “Diagrama Esfuerzo-Deformación de Una Fibra de Cobre” .......................196 Gráfico N° 31: “Límites Granulométricos del Agregado Fino” ...........................................198 Gráfico N° 32: “Límites Granulométricos del Agregado Grueso” ......................................200 Gráfico N° 33: “Resultados Finales de Esfuerzos Máximos en kg-f/cm²” ..........................238 Gráfico N° 34: “Resultados de Módulo de Young de las Fibras de Cabello Humano”.......239 Gráfico N° 35: “Resultados de Revenimiento del Concreto” .............................................240 Gráfico N° 36: “Curva Resistencia – Tiempo del Concreto Patrón” ..................................241 Gráfico N° 37: “Resistencia – Tiempo del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” ..........................................................................................................................242 Gráfico N° 38: “Resistencia – Tiempo del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................243 Gráfico N° 39: “Resistencia – Tiempo del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” ..........................................................................................................................244 Gráfico N° 40: “Resistencia – Tiempo del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................245 Gráfico N° 41: “Resistencia – Tiempo del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” ..........................................................................................................................246 Página 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Gráfico N° 42: “Resultados de Resistencia a la Compresión y Comparación Respecto al Patrón a los 7 Días” .........................................................................................................247 Gráfico N° 43: “Resultados de Resistencia a la Compresión y Comparación Respecto al Patrón a los 28 Días” .......................................................................................................248 Gráfico N° 44: “Resistencia a la Flexión del Concreto Patrón” .........................................249 Gráfico N° 45: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................250 Gráfico N° 46: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................251 Gráfico N° 47: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................252 Gráfico N° 48: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................253 Gráfico N° 49: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................254 Gráfico N° 50: “Resultados de Resistencia a la Flexión y Comparación Respecto al Patrón a los 7 Días” .....................................................................................................................255 Gráfico N° 51: “Resultados de Resistencia a la Flexión y Comparación Respecto al Patrón a los 28 Días” ...................................................................................................................256 Gráfico N° 52: “Variación de Costos Unitarios por 1 m³ con respecto al Concreto Patrón” .........................................................................................................................................257
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ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS Fotografía N° 1: “Recolección de Agregados” ....................................................................98 Fotografía N° 2: “Realización de Encuestas a las Peluquerías y/o Centros de Estética en la Ciudad de Cusco” ............................................................................................................100 Fotografía N° 3: “Basura Acumulada Procedentes de las Peluquerías del Centro Comercial Cusco” .............................................................................................................................100 Fotografía N° 4: “Proceso de Lavada del Cabello Humano” .............................................101 Fotografía N° 5: “Proceso de Secado del Cabello Humano”.............................................101 Fotografía N° 6: “Tamices ASTM del Laboratorio” ............................................................115 Fotografía N° 7: “Agitador Mecánico de Tamices” ............................................................115 Fotografía N° 8: “Tipos de Balanza” .................................................................................116 Fotografía N° 9: “Horno” ...................................................................................................116 Fotografía N° 10: “Fiola” ...................................................................................................117 Fotografía N° 11: “Cono de Absorción” ............................................................................117 Fotografía N° 12: “Barra Compactadora”..........................................................................118 Fotografía N° 13: “Cono de Abrahams” ............................................................................118 Fotografía N° 14: “Mezcladora de Concreto” ....................................................................119 Fotografía N° 15: “Máquina a Compresión” ......................................................................119 Fotografía N° 16: “Probetas Cilíndricas” ...........................................................................120 Fotografía N° 17: “Probetas Rectangulares” ....................................................................120 Fotografía N° 18: “Papel Tornasol”...................................................................................121 Fotografía N° 19: “Frasco”................................................................................................121 Fotografía N° 20: “Recolector de Datos” ..........................................................................122 Fotografía N° 21: “Sensor de Fuerza” ..............................................................................122 Fotografía N° 22: “Tablero para Ensayos a Tensión” .......................................................123 Fotografía N° 23: “Ensayo a Tracción de 10 Fibras de Cabello Humano” ........................137 Fotografía N° 24: “Ensayo a Tracción del Cobre” .............................................................138 Fotografía N° 25: “Determinación de la Carga de Rotura del Cabello” .............................139 Fotografía N° 26: “Cuartero del Agregado Fino” ...............................................................140 Fotografía N° 27: “Agregado Fino en el Horno” ................................................................140 Fotografía N° 28: “Tamizado del Agregado Fino” .............................................................141 Fotografía N° 29: “Tamizado del Agregado Grueso” ........................................................143 Fotografía N° 30: “Peso Inicial del Agregado y Puesta al Horno” .....................................144 Fotografía N° 31: “Peso del Agregado Después del Horno” .............................................144 Fotografía N° 32: “Agregados Después del Secado en Horno” ........................................145 Fotografía N° 33: “Peso del Agregado Fino” ....................................................................146 Fotografía N° 34: “Secado del Agregado Fino”.................................................................146 Fotografía N° 35: “Comprobación de Humedad del Agregado Fino” ................................147 Fotografía N° 36: “Introducción del Agregado en la Fiola” ................................................147 Fotografía N° 37: “Agregado Más Agua en la Fiola” .........................................................148 Fotografía N° 38: “Agregado Fino después del Horno y Pesado” .....................................148 Fotografía N° 39: “Peso del Agregado Grueso y Puesta al Horno” ...................................149 Fotografía N° 40: “Agregado Grueso Sumergido en Agua” ..............................................150 Fotografía N° 41: “Agregado Grueso Pesado en la Balanza Hidrostática”........................150 Fotografía N° 42: “Peso del Agregado Grueso Después del Horno”.................................151 Fotografía N° 43: “Compactación del Agregado Grueso” .................................................152 Fotografía N° 44: “Peso del Agregado Después de la Compactación” .............................152 Fotografía N° 45: “Determinación del Revenimiento del Concreto” ..................................153 Fotografía N° 46: “Determinación del Slump del Concreto Patrón” ...................................154 Fotografía N° 47: “Determinación del Slump del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................155 Fotografía N° 48: “Determinación del Slump Del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................156 Fotografía N° 49: “Determinación del Slump del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” .............................................................................................................157 Página 27
Fotografía N° 50: “Slump del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” .........................................................................................................................................158 Fotografía N° 51: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” ..........................................................................................................................159 Fotografía N° 52: “Forma de Colocación de Briqueta Circular para Ensayo a Compresión” .........................................................................................................................................160 Fotografía N° 53: “Máquina a Compresión” ......................................................................161 Fotografía N° 54: “Determinación de las Medidas de la Briqueta Circular” .......................161 Fotografía N° 55: “Determinación de las Dimensiones en Vigas de Flexión” ....................174 Fotografía N° 56: “Procedimiento de Ensayo de la Resistencia a la Flexión” ...................174 Fotografía N° 57: “Carga de Rotura del Cabello Tipo 4” ...................................................197
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CAPITULO I “PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA” 1.1. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA 1.1.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA El concreto ha experimentado una profunda evolución como material de construcción ya sea en su diseño, en tecnología y como material en sí, con la finalidad de buscar un mejor rendimiento y por ende mejoras en sus propiedades y comportamiento. Por ello la incorporación de fibras, procedentes de diversas especies, al concreto ofrece un método conveniente, práctico y económico para mejorar algunas de sus propiedades. Siendo la fibra de cabello humano, un material orgánico alternativo y disponible en abundancia a un costo económico, material de estudio en la presente investigación. En nuestro país desconocemos las propiedades del concreto adicionadas con fibras de cabello humano, desechado en los centros de estética, en tanto que en otros países existen algunos estudios de esta adición de fibra al concreto, no tenemos el conocimiento de cuanto son los valores de resistencia a la compresión y flexión de dicha mezcla, por no tener el conocimiento de estos valores es casi imposible darle una adecuada utilización al concreto con fibras de cabello en las diferentes obras civiles de nuestra ciudad. En la actualidad en nuestro medio, el uso de fibras de cabello humano adicionadas al concreto no es investigado ya que se desconoce sus propiedades en el concreto, pero si se tiene antecedentes de estas fibras en adobes de arcilla crudo y tejidos que fueron utilizados en la época incaica y que todavía quedan rezagos de dichas fibra.
1.1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA PROBLEMA PRINCIPAL ¿En qué medida influye la adición de fibras de cabello humano, de diferentes tipos y grosores, al concreto elaborados con agregados de Cunyac, Mina Roja y Vicho en las propiedades de resistencia a la flexión y compresión en un diseño de resistencia a la compresión 210 kg/cm²?
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PROBLEMAS ESPECÍFICOS
¿Cómo influye en la resistencia a la flexión la adición de fibras de cabello humano al concreto?
¿Cómo influye en la resistencia a la
compresión la adición de fibras de
cabello humano al concreto?
¿Cuál será la cantidad de fibra de cabello humano óptimo a adicionar al concreto para el incremento de la resistencia a la flexión?
¿Cuál será la cantidad de fibra de cabello humano óptimo a adicionar al concreto para el incremento de la resistencia a la compresión?
¿Cómo varia la trabajabilidad del concreto al ser adicionado fibras de cabello humano?
¿En qué medida influye la adición de fibras de cabello humano al concreto respecto al costo de producción?
¿Cuál es el comportamiento que presentan las fibras de cabello humano sometido a soluciones con diferentes valores de pH?
¿Cuál es la carga de rotura de una fibra de cabello humano?
¿Cuál es la resistencia a la tracción del cabello humano?
1.2. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL PROBLEMA La siguiente investigación se realiza con la finalidad de poder dar una alternativa nueva de adición al
concreto en el cual se le va adicionar fibras de cabello
humano. También se plantea con la finalidad de poder saber cuál son los valores de la resistencia a la compresión y flexión del concreto adicionado con fibra de cabello humano, y poder saber si estos pueden ser aptos para la utilización en diferentes obras civiles y de esta manera darle un adecuado uso.
1.2.1. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA La presente investigación es importante debido a que mediante los resultados obtenidos se podrán mejorar algunas propiedades del concreto como la resistencia a la compresión y flexión.
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1.2.2. JUSTIFICACIÓN SOCIAL La presente investigación es importante ya que nos va a permitir la reutilización de un material orgánico como el cabello humano como fibras adicionadas al concreto. Esta investigación es importante para nuestra sociedad porque va permitir conocer un concreto al cual se le añadirá fibra de cabello humano optimizando este material mediante el aprovechamiento de desechos generados en los centros de estética.
1.2.3. JUSTIFICACIÓN DE VIABILIDAD La presente investigación es viable debido a que se cuenta con materiales y equipos necesarios para la realización de pruebas y ensayos, pues estos son realizados en el Laboratorio de Materiales de la Universidad Andina del Cusco. La presente investigación es viable ya que el cabello humano es un material a encontrarse en abundancia.
1.2.4. JUSTIFICACIÓN POR RELEVANCIA La realización de la presenta investigación será de vital importancia debido a que afianzará los conocimientos ya estudiados durante estos años de estudio impartido en las aulas de la Universidad. Es importante para la Universidad porque le va a permitir tener más estudios de investigación para así poder enrumbarse a una acreditación.
1.3. LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN La presente investigación al no contar con antecedentes en la ciudad del Cusco tiende a experimentar valores que podrían variar conforme a la precisión de los ensayos de laboratorio. Así tenemos: 1) La presente investigación se delimita en la ciudad del Cusco. 2) No hay estudios referenciales que permitan verificar los resultados de muestras de concreto adicionado con fibras de cabello humano en la zona de estudio (Cusco). 3) Este estudio se limita a la evaluación de la resistencia a la compresión y flexión del concreto adicionado con fibras de cabello humano. 4) El presente estudio se limita a la evaluación de muestras de concreto Página 31
fabricados con cemento Portland tipo IP. 5) El presente estudio se limita a la evaluación de muestras de concreto fabricados con agregados de la cantera de Cunyac y Mina Roja
para
agregado fino, y Vichos para agregado grueso. 6) El presente estudio se limita a una aplicación de fibras de diversos grosores y tipos de cabello humano desechados de diversas peluquerías de la ciudad de Cusco 7) El presente estudio se limita a una aplicación de fibras de longitudes menores a 5 cm de cabello humano desechados de diversas peluquerías de la ciudad de Cusco. 8) El presente estudio se limita a la utilización de fibras de cabello humano lavados previamente a la dosificación de la mezcla de concreto. 9) El presente estudio se limita a la utilización de agua de consumo humano que es el agua potable a temperatura ambiente. 10) El presente estudio se limita a utilizar fibras de cabello humano en porcentajes tomados respecto al peso del cemento. 11) La investigación se limita exclusivamente al uso del método ACI, como alternativa para el diseño de mezclas. 12) El presente estudio se limita al curado de diversos testigos de concreto por sumersión. 13) El presente estudio se limita a la aplicación de la Norma Técnica Peruana NTP 339-034 para ensayos de resistencia a la compresión. 14) El presente estudio se limita a la aplicación de la Norma Técnica Peruana NTP 339-072 para ensayos de resistencia a la flexión. 15) El presente estudio se limita a la evaluación de los diversos testigos tanto para la resistencia a la compresión y flexión, siendo estos ensayados a edades de 7, y 28 días. 16) La evaluación de los ensayos mecánicos y químicos han sido realizados según la capacidad de los equipos de los laboratorio de Física y Química, que cuenta la facultad de Ingeniería de la Universidad Andina del Cusco. 17) Para la realización de ensayos mecánicos aplicados a una fibra de cabello humano se ha considerado un diámetro teórico de 0.08 mm. 18) Una limitación en cuanto al tiempo de elaboración y sustentación es la tesis es la modalidad que se está adoptando. Página 32
1.4. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 1.4.1. OBJETIVO GENERAL El objetivo general de la tesis es poder analizar la influencia que ejerce el uso de fibras de cabello humano de diferentes grosores en el concreto con agregados de Cunyac, Mina Roja y Vicho para un diseño de 210 kg/cm².
1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Evaluar la resistencia a la flexión del concreto al adicionarles fibras de cabello humano.
Evaluar la resistencia a la compresión del concreto al adicionarles fibras de cabello humano.
Determinar la cantidad optima de fibra de cabello humano a adicionar para obtener el incremento de resistencia a la flexión del concreto.
Determinar la cantidad optima de fibra de cabello humano a adicionar para obtener el incremento de resistencia a la compresión del concreto.
Evaluar la trabajabilidad del concreto adicionado con fibras de cabello humano.
Determinar la variación del costo de producción del concreto al adicionar con fibras de cabello humano.
Determinar el rango de valores de pH en diversas soluciones a las cuáles las fibras de cabello humano se adaptan.
Determinar la carga de rotura de una fibra de cabello humano.
Determinar la resistencia a la tracción del cabello humano.
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CAPITULO II: “MARCO TEÓRICO” 2.1. ASPECTOS TEÓRICOS PERTINENTES Para la presente investigación se ha basado en describir el concreto como base de la investigación, destacando sus propiedades, tipos y sus componentes. Asimismo en el desarrollo complementamos conceptos relacionados al cabello humano.
2.1.1. CONCRETO 2.1.1.1. DEFINICIÓN DEL CONCRETO El concreto es el material constituido por la mezcla en ciertas proporciones de cemento, agua, agregados y opcionalmente aditivos, que inicialmente denota una estructura plástica y moldeable, y que posteriormente adquiere una consistencia rígida con propiedades aislantes y resistentes, lo que lo hace un material ideal para la construcción. (Pasquel Carbajal, 1998) El cemento, el agua y la arena constituye el mortero cuya función es unir las diversas partículas de agregado grueso llenando los vacíos entre ellas. La mezcla de estos compuestos producen una masa plástica que puede ser moldeada pero cuanto más pasa el tiempo esta pierde esa característica y se vuelve cada vez más rígida. Gráfico N° 1: “Mezcla del Concreto”
Fuente: http://ingcivil.org
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2.1.1.2. TIPOS DE CONCRETO El concreto se clasifica de la siguiente manera: 2.1.1.2.1.
CONCRETO SIMPLE
Es una mezcla de cemento Portland, agredo fino, agregado grueso y agua. En la mezcla el agregado grueso deberá estar totalmente envuelto por la pasta del cemento, el agregado fino deberá rellenar los espacios entre el agregado grueso y a la vez estar recubierto por la misma pasta. (Abanto Castillo, 2009) 2.1.1.2.2.
CONCRETO ARMADO
Se denomina así al concreto simple cuando este lleva armaduras de acero como refuerzo y que está diseñado bajo la hipótesis de que los dos materiales trabajan conjuntamente, actuando la armadura para soportar los esfuerzos de tracción o incrementar la resistencia a la compresión del concreto. (Abanto Castillo, 2009) CONCRETO SIMPLE + ARMADURAS = CONCRETO ARMADO
2.1.1.2.3.
CONCRETO DE PESO NORMAL
Es un concreto que tiene un peso aproximado de 2300 kg/m³. (E-060, 2006) 2.1.1.2.4.
CONCRETO PREFABRICADO
Elemento de concreto simple o armado fabricados en una ubicación diferente a su posición final en la estructura. (E-060, 2006) 2.1.1.2.5.
CONCRETO DE CASCOTE
Es el constituido por cemento, agregado fino, cascote de ladrillo y agua. (E-060, 2006)
2.1.1.2.6.
CONCRETO PREMEZCLADO
Es el concreto que se dosifica en planta, que puede ser mezclado en la misma o en camiones mezcladores y que es transportado a obra. (E-060, 2006)
2.1.1.2.7.
CONCRETO BOMBEADO
Concreto que es impulsado por bombeo a través de tuberías hacia su ubicación final. (E-060, 2006)
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2.1.1.2.8.
CONCRETO CICLÓPEO
Se denomina así al concreto simple que esta complementado con piedras desplazadoras de tamaño máximo de 10’’, cubriendo hasta el 30% como máximo, del volumen total. Las piedras deben ser introducidas previa selección y lavado, con el requisito indispensable de que cada piedra, en su ubicación definitiva debe estar totalmente rodeada de concreto simple. (Abanto Castillo, 2009) CONCRETO SIMPLE + PIEDRA = CONCRETO CICLÓPEO
2.1.1.3. COMPONENTES DEL CONCRETO La tecnología del concreto moderna define para este material cuatro componentes: Cemento, agua y agregados, y aditivos como elementos activos y el aire como elemento pasivo. Si bien la definición tradicional consideraba a los aditivos como un elemento opcional, en la práctica moderna mundial estos constituyen un ingrediente normal, por cuanto está científicamente demostrada la conveniencia de su empleo en mejorar condiciones de trabajabilidad, resistencia y durabilidad, siendo a la larga una solución más económica si se toma en cuenta el ahorro en mano de obra y equipo de colocación y compactación, mantenimiento, reparaciones e incluso en reducción de uso de cemento. (Pasquel Carbajal, 1998) 2.1.1.3.1.
CEMENTO
2.1.1.3.1.1. DEFINICIÓN La palabra cemento define un material aglomerante que tiene propiedades de adherencia y cohesión, las cuales le permiten unir fragmentos minerales entre sí, para formar un conjunto compacto con resistencia y durabilidad adecuadas. Esta definición no sólo abarca los cementos propiamente dichos, sino una gran variedad de materiales aglomerantes como las cales, los asfaltos y los alquitranes.
2.1.1.3.1.2. CEMENTO PORTLAND Se fabrica generalmente a partir de materiales minerales calcáreos, tales como caliza, alúmina y sílice, que se encuentran como arcilla en la naturaleza. En ocasiones es necesario agregar productos para mejorar su composición química, siendo el más común el óxido de hierro. Página 36
Todo cemento Portland que se utilice para su elaboración de concretos, debe cumplir con la norma ASTM C-150 ‘‘Estándar Specification for Portland Cement’’, que las clasifica de la siguiente manera:
2.1.1.3.1.3. TIPOS DE CEMENTO Los tipos de cemento portland se clasifican de la siguiente manera:
Tipo I: Destinado a obras en general que le exigen propiedades especiales.
Tipo II: Destinado a obras expuestas a la acción moderada de los sulfatos y a obras en donde se requiere moderado calor de hidratación
Tipo III: Desarrolla altas resistencias iniciales.
Tipo IV: Desarrolla bajo calor de hidratación.
Tipo V: Ofrece alta resistencia a la acción de los sulfatos. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.1.3.1.
CEMENTO PORTLAND TIPO IP
Cemento al que se le ha añadido puzolana en un porcentaje que oscila entre 15% y 40% del peso total. La puzolana es un material sílico aluminoso que por si mismo posee poco o ningún valor cementicio pero que, dividido finamente, con la presencia de agua y a la temperatura ambiente normal, es capaz de reaccionar químicamente con el Hidróxido de calcio para formar compuestos con propiedades cementicias.
2.1.1.3.1.4. FABRICACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND Las materias primas, finamente molidas e íntimamente mezcladas, se calientan hasta el principio de la fusión (1400-1900°C), usualmente en grandes hornos giratorios, que pueden llegar a medir más de 200 metros de longitud y 5.50 metros de diámetro. Al material parcialmente fundido que sale del horno se le denomina “Clinker” (pequeñas esferas de color gris negruzco, duras y de diferentes tamaños). El Clinker enfriado y molido a polvo muy fino, es lo que constituye el cemento portland comercial. Durante la molienda se agrega una pequeña cantidad de yeso (3 a 4%), para regular la fragua del cemento. (Abanto Castillo, 2009)
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Gráfico N° 2: “Clinker”
Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Clinker.jpg 2.1.1.3.1.5. MECANISMO DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTO Se denomina hidratación al conjunto de reacciones químicas entre el agua y los componentes del cemento, que llevan consigo el cambio del estado plástico al endurecido, con las propiedades inherentes a los nuevos productos formados. La velocidad con que se desarrolla la hidratación es directamente proporcional a la finura del cemento e inversamente proporcional al tiempo, por lo que inicialmente es muy rápida y va disminuyendo paulatinamente en el transcurso de los días, aunque nunca se llega a detener. Contrariamente a los que se creía hace años, la reacción con el agua no une las partículas de cemento sino que cada partícula se dispersa en millones de partículas de productos de hidratación desapareciendo los constituyentes iníciales, el proceso es exotérmico generando un flujo de calor hacia el exterior denominado calor de hidratación. (Pasquel Carbajal, 1998) Dependiendo de las temperaturas, el tiempo y la relación entre la cantidad de agua y cemento que reaccionan, se pueden definir los siguientes estados que se han establecido de manera arbitraria para distinguir las etapas del proceso de hidratación:
2.1.1.3.1.5.1.
ESTADO PLÁSTICO
Unión del agua y el polvo de cemento formando una pasta moldeable. Cuanto menor es la relación Agua/Cemento, mayor es la concentración de partículas de Página 38
cemento en la pasta compactada y por ende la estructura de los productos de hidratación es mucho más resistente.
2.1.1.3.1.5.2.
FRAGUADO INICIAL
Condición de la pasta de cemento en que se aceleran las reacciones químicas, empieza el endurecimiento y la perdida de la plasticidad, midiéndose en términos de la resistencia a deformarse. Es la etapa en que se evidencia el proceso exotérmico donde se genera el ya mencionado calor de hidratación, que es consecuencia de las reacciones químicas descritas. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.1.5.3.
FRAGUADO FINAL
Se obtiene el término de la etapa de fraguado inicial, caracterizándose por endurecimiento significativo y deformaciones permanentes. La estructura del gel está constituida por el ensamble definitivo de sus partículas endurecidas. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.1.5.4.
ENDURECIMIENTO
Se produce a partir del fraguado final y es el estado en que se mantienen e incrementan
con
el
tiempo
las
características
resistentes.
La
reacción
predominante es la hidratación permanente de los silicatos de calcio, y en teoría continua de manera indefinida. En el estado final de la pasta, en que se evidencian totalmente las influencias de la composición del cemento. Los sólidos de hidratación manifiestan su muy baja solubilidad por lo que el endurecimiento es factible aún bajo agua. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.2.
AGREGADOS
2.1.1.3.2.1. DEFINICIÓN Generalmente se entiende por agregado a la mezcla de arena y piedra de granulometría variable. El concreto es un material compuesto básicamente por agregados y pasta cementante, elementos de comportamientos bien diferenciados: Se define como agregado al conjunto de partículas inorgánicas de origen natural o artificial cuyas dimensiones están comprendidas entre los límites fijados en la NTP 400.011. Página 39
Los agregados son la fase discontinua del concreto y son materiales que están embebidos en la pasta y que ocupan aproximadamente el 75% del volumen de la unidad cúbica de concreto. Los agregados conforman el esqueleto granular del concreto y son el elemento mayoritario ya que representan el 80-90% del peso total de concreto, por lo que son responsables de gran parte de las características del mismo. Los agregados son generalmente inertes y estables en sus dimensiones. La pasta cementante (mezcla de cemento y agua) es el material activo dentro de la masa de concreto y como tal es en gran medida responsable de la resistencia, variaciones volumétricas y durabilidad del concreto. Es la matriz que une los elementos del esqueleto granular entre sí. Los agregados son materiales inorgánicos naturales o artificiales e inertes como grava, arena, piedra chancada.
2.1.1.3.2.2. CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS 2.1.1.3.2.2.1.
CLASIFICACIÓN POR SU ORIGEN
Por su origen los agregados se clasifican en Agregados Naturales Agregados Artificiales. Se considera como:
Agregados Naturales: Son los formados por los procesos geológicos naturales que han ocurrido en el planeta durante miles de años, y que son extraídos, seleccionados y procesados para optimizar su empleo en la producción de concreto. (Rivva Lopez, 2010)
Agregados Artificiales: Provienen de un proceso de transformación de materiales naturales, que proveen productos secundarios que con un tratamiento adicional se habilitan para emplearse en la producción de concreto.
2.1.1.3.2.2.2.
CLASIFICACIÓN POR SU TAMAÑO
De acuerdo a su tamaño los agregados se clasifican en: Agregado Fino
y
Agregado Grueso.
Agregado Fino: Es aquel que pasa íntegramente el tamiz de 3/8" y como mínimo en un 95% el Tamiz N° 4, quedando retenido en el Tamiz N° 200. Página 40
(Rivva Lopez, 2010)
Agregado Grueso: Es aquel que queda retenido, como mínimo, en un 95% en el Tamiz N° 4. (Rivva Lopez, 2010)
2.1.1.3.2.3. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS En general son primordiales en los agregados las características de densidad, resistencia, porosidad, y la distribución volumétrica de las partículas, que se acostumbra denominar granulometría o gradación. Asociadas a estas características se encuentran una serie de ensayos o pruebas estándar que miden estas propiedades para compararlas con valores de referencia establecidos o para emplearlas en el diseño de mezclas. Es importante para evaluar estos requerimientos el tener claros los conceptos relativos de las siguientes características físicas de los agregados y sus expresiones numéricas: (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.2.3.1.
GRANULOMETRÍA
La medición del volumen de los tamaños de diferentes tamaños de partículas sería muy difícil su realización, es por ello que se realiza la medición de estas de forma indirecta, el cual es tamizándolas por medio de una serie de mallas de aberturas conocidas y pesando los materiales retenidos refiriéndolos en porcentaje con respecto al peso total. (Pasquel Carbajal, 1998) A esto es lo que se denomina análisis granulométrico o granulometría, que es la representación numérica de la distribución volumétrica de las partículas por tamaños. Los valores hallados se representan gráficamente en un sistema coordenado semilogarítmico que permite apreciar la distribución acumulada. Cuando se representa la distribución granulométrica de la mezcla de agregados de pesos específicos que no difieren mucho, la granulometría es prácticamente igual sea la mezcla en peso o en volumen absoluto, pero cuando se trata de agregados de pesos específicos muy diferentes, hay que hacer las conversiones a volumen absoluto para que se represente realmente la distribución volumétrica que es la que interesa para la elaboración del concreto. La serie de tamices estándar ASTM para concreto tiene la particularidad de que empieza por el tamiz de abertura cuadrada 3’’ y el siguiente tiene abertura igual a la Página 41
mitad de la anterior. A partir de la malla 3/8’’ se mantiene la misma secuencia, pero el nombre de las mallas se establece en función del número de aberturas por pulgada cuadrada. (Pasquel Carbajal, 1998) Gráfico N° 3: “Tamices ASTM”
Fuente: Interquímica Chile El significado práctico del análisis granulométrico de los agregados estriba en que la granulometría influye directamente en muchas propiedades del concreto tanto fresco como endurecido, por lo que interviene como elemento indispensable en todos los métodos de diseño de mezclas. (Pasquel Carbajal, 1998)
Tabla N° 1: “Tamices Estándar ASTM” 1DENOMINACIÓN DEL TAMIZ 3'' 1 1/2'' 3/4'' 3/8'' Nro. 4 Nro. 8 Nro. 16 Nro. 30 Nro. 50 Nro. 100 Nro. 200
ABERTURA ABERTURA EN EN PULGADAS MILÍMETROS 3.0000 75.0000 1.5000 37.5000 0.7500 19.0000 0.3750 9.5000 0.1870 4.7500 0.0937 2.3600 0.0469 1.1800 0.0234 0.5900 0.0117 0.2950 0.0059 0.1475 0.0023 0.0737
Fuente: Enrique Pasquel Carbajal, Tópicos de Tecnología del Concreto Página 42
Además, la norma prescribe que la diferencia entre el contenido que pasa una malla y el retenido en la siguiente, no debe ser mayor del 45% del total de la muestra. De esta manera, se tiende a una granulometría más regular. En cuanto a granulometría se refiere, los mejores resultados se obtienen con agregados de granulometrías que queden dentro de las normas y que den curvas granulométricas suaves. (Abanto Castillo, 2009)
2.1.1.3.2.3.1.1.
GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO GRUESO
El agregado grueso deberá estar graduado dentro de los límites establecidos en la Norma ITINTEC 400.037 o en la norma ASTM C-33, los cuales están indicados en la siguiente tabla:
Tabla N° 2: “Requisistos Granulométricos de Agregado Grueso Según la Norma Técnica Peruana 400.037”
Fuente: Riva López Enrique, Diseño de mezcla (INDECOPI, NTP 400.037, 2002)
2.1.1.3.2.3.1.2.
GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO
Agregado fino se le denomina aquel agregado que pasa la malla 3/8 y el N° 4 y es retenido casi completamente en la malla N°200 y que cumple con los requisitos establecidos en la norma. En general es recomendable que la granulometría se encuentre dentro de los Página 43
siguientes límites: Tabla N° 3: “Requisitos Granulométricos de Agregado Fino Según la Norma Técnica Peruana 400.037” Malla
% Que Pasa
3/8 N° 4
100 95-100
N° 8
80-100
N° 16
50-85
N°30
25- 60
N°50
05-30
N°100
0-10
Fuente: Riva López Enrique, Diseño de mezcla
El control de la granulometría se aprecia mejor mediante un gráfico, en la que las ordenadas representan el porcentaje acumulado que pasa la malla, y las abscisas, las aberturas correspondientes. Gráfico N° 4: “Granulometría de la Arena”
Fuente: Norma ASTM C33 o NTP 400.037
2.1.1.3.2.3.2.
MÓDULO DE FINEZA DEL AGREGADO FINO
Es un índice aproximado del tamaño medio de los agregados. Cuando este índice es bajo quiere decir que el agregado es fino, cuando es alto es señal de lo Página 44
contrario. El módulo de fineza, no distingue las granulometrías, pero en caso de agregados que estén dentro de los porcentajes especificados en las normas granulométricas, sirve para controlar la uniformidad de los mismos. El módulo de fineza de un agregado se calcula sumando los porcentajes acumulativos retenidos en la serie de las mallas estándar: 3’’, 1 ½’’, ¾’’, 3/8’’, N°4, N°16, N°30, N°50, N°100 y dividiendo entre 100. Según la norma ASTM la arena debe tener un módulo de fineza no menor de 2.3 ni mayor que 3.1. Se estima que las arenas comprendidas entre los módulos de 2.2 y 2.8 producen concretos de buena trabajabilidad y reducida segregación; y que las que se encuentran entre 2.8 y 3.1 son las más favorables para los concretos de alta resistencia. (Abanto Castillo, 2009)
2.1.1.3.2.3.3.
TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO GRUESO
Es el que corresponde al menor tamiz por el que pasa toda la muestra de agregado grueso. (INDECOPI, NTP 400.037, 2002)
2.1.1.3.2.3.4.
TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DEL AGREGADO GRUESO
Es el que corresponde al menor tamiz de la serie utilizada que produce el primer retenido. (INDECOPI, NTP 400.037, 2002)
2.1.1.3.2.3.5.
PESO ESPECÍFICO
Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el volumen de las mismas sin considerar los vacíos entre ellas. Las normas NTP 400.021 (ASTM C-127) y NTP 400.022 (ASTM C-128) establecen el procedimiento estandarizado para su determinación en laboratorio, distinguiéndose tres maneras de expresarlo en función de las condiciones de saturación. Hay que tener en cuenta que las expresiones de la norma son adimensionales, luego hay que multiplicarlas por la densidad del agua en las unidades que se deseen para obtener el parámetro a usar en los cálculos. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.2.3.6.
PESO UNITARIO
Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el volumen total incluyendo los vacíos. Al incluir los espacios entre partículas, está influenciado por la manera Página 45
en que se acomodan estas, lo que lo convierte en un parámetro hasta cierto punto relativo. La norma NTP 400.017 (ASTM C-29) define el método estándar para evaluarlo, en la condición de acomodo de las partículas luego de compactarlas en un molde metálico apisonándolas con 25 golpes con una varilla de 5/8’’ en 3 capas. El valor obtenido, es el que se emplea en algunos métodos de diseño de mezcla para estimar las proporciones y también para hacer conversiones de dosificaciones en peso a dosificaciones en volumen. En este último caso hay que tener en cuenta que estas conversiones asumen que el material en estado natural tiene el peso unitario obtenido en la prueba estándar, lo cual no es cierto por las características de compactación indicadas. Algunas personas aplican el mismo ensayo pero sin compactar el agregado para determinar el ‘’pero unitario suelto’’, sin embargo este valor tampoco es necesariamente el del material en cancha, por lo que se introducen también errores al hacer conversiones de diseños peso a volumen. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.2.3.7.
PORCENTAJE DE VACÍOS
Es la medida del volumen expresada en porcentaje de espacios entre las partículas de agregados. Depende también del acomodo entre partículas, por lo que su valor es relativo como en el caso del peso unitario.
2.1.1.3.2.3.8.
ABSORCIÓN
Es la cantidad de agua absorbida por el agregado después de ser sumergido 24 horas en ésta, se expresa como porcentaje del peso seco. El agregado se considera "seco" cuando éste ha sido mantenido a una temperatura de 110 °C ± 5 °C por tiempo suficiente para remover toda el agua sin combinar. (INDECOPI, NTP 400.037, 2002) Es la capacidad de los agregados de llenar con agua los vacíos al interior de las partículas. El fenómeno se produce por capilaridad, no llegándose a llenar absolutamente los poros indicados pues siempre queda aire atrapado. Tiene importancia, pues se refleja en el concreto reduciendo el agua de mezcla, con influencia en las propiedades resistentes y en la trabajabilidad, por lo que es necesario tenerla siempre en cuenta para hacer las correcciones necesarias: Las normas NTP 400.021 (ASTM C-127) y NTP 400.022 (ASTM C-128), ya Página 46
mencionadas, establecen la metodología para su determinación en agregados gruesos expresada en la siguiente formula:
x100
% de Absorción = (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.2.3.9.
PESO ESPECÍFICO DE MASA (Pem)
Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario de agregado (incluyendo los poros permeables e impermeables en las partículas, pero no incluyendo los poros entre partículas); a la masa en el aire de igual volumen de agua destilada libre de gas. (INDECOPI, NTP 400.022, 2002) El peso específico de masa (Pem) se determina por medio de la siguiente fórmula: Pem =
*100
Dónde: Pem = Peso específico de masa, Wo = Peso del aire en la muestra secada en el horno (Gramos), V = Volumen del frasco en cm³ Va = Peso en gramos o volumen cm³ de agua añadida al frasco.
2.1.1.3.2.3.10.
PESO
ESPECÍFICO
DE
MASA
SATURADO
SUPERFICIALMENTE SECO (SSS) Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario de agregado incluyendo la masa del agua de los poros llenos hasta colmarse por sumersión en agua por 24 horas aproximadamente (pero no incluyendo los poros entre partículas), comparada con la masa en el aire de un igual volumen de agua destilada libre de gas. (INDECOPI, NTP 400.022, 2002) El peso específico de masa saturada superficialmente seco (SSS) se determina por medio de la siguiente fórmula: PeSSS=
*100
Dónde: Página 47
PeSSS = Peso específico de masa saturada V = Volumen del frasco en cm³ Va = Peso en gramos o volumen cm³ de agua añadida al frasco.
2.1.1.3.2.3.11.
PESO ESPECÍFICO APARENTE (Pea)
Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario de la porción impermeable del agregado, a la masa en el aire de igual volumen de agua destilada libre de gas. (INDECOPI, NTP 400.022, 2002) El peso específico aparente (Pea) se determina por medio de la siguiente fórmula: Pea=
(
) (
)
*100
Dónde: Pea = Peso específico aparente, Wo = Peso del aire en la muestra secada en el horno (Gramos), V = Volumen del frasco en cm³ Va = Peso en gramos o volumen cm³ de agua añadida al frasco.
2.1.1.3.2.3.12.
POROSIDAD
Es el volumen de espacios dentro de las partículas de agregados. Tiene una gran influencia en todas las demás propiedades de los agregados, pues es representativa de la estructura interna de las partículas. No hay un método estándar en ASTM para evaluarla. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.2.3.13.
CONTENIDO DE HUMEDAD
Es la cantidad de agua superficial retenida en un momento determinado por las partículas de agregado. Es una característica importante pues contribuye a incrementar el agua de mezcla, razón por la que se debe tomar en cuenta conjuntamente con la absorción para efectuar las correcciones adecuadas en el proporcionamiento de las mezclas, para que se cumplan las hipótesis asumidas. La humedad se expresa de la siguiente manera según la norma NTP 339-185 (ASTM C-566):
Página 48
*100
% de Humedad = (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.2.4. CARACTERÍSTICAS RESISTENTES Están constituidas por aquellas propiedades que le confieren la capacidad de soportar esfuerzos o tensiones producidos por agentes externos. Las principales son:
2.1.1.3.2.4.1.
RESISTENCIA
Capacidad de asimilar la aplicación de fuerzas de compresión, corte, tracción y flexión. Normalmente se mide por medio de la resistencia en compresión, para lo cual se necesita ensayar testigos cilíndricos o cúbicos de tamaño adecuado al equipo de ensayo, que se perforan o cortan de una muestra lo suficientemente grande. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.2.4.2.
TENACIDAD
Se denomina así en general a la resistencia al impacto. Esta más relacionada con la solicitación en flexión que en compresión, así como con la angularidad y aspereza de la superficie Tiene trascendencia en las propiedades del concreto ante impactos, que son importantes en términos prácticos, al momento de evaluar las dificultades en el procesamiento por chancado del material. Su estimación es más cualitativa que cuantitativa. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.2.4.3.
DUREZA
Es la resistencia al desgaste por la acción de unas partículas sobre otras o por los agentes externos. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.2.5. AGREGADO GRUESO Es agregado grueso es aquel que es retenido en la malla N°4 proveniente de la desintegración natural o mecánica de la roca. (INDECOPI, NTP 400.037, 2002) El agregado grueso podrá consistir de grava natural o triturada, piedra partida o agregados metálicos naturales o artificiales. El agregado grueso empleado en la Página 49
preparación de concretos livianos podrá ser natural o artificial. El agregado grueso de preferencia deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil perfectamente angular o semi angular, duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa. El agregado grueso deberá estar graduado dentro de los limites especificados en la Norma NTP 400.037 (Rivva Lopez, 2010) Gráfico N° 5: “Agregado Grueso”
Fuente: ttp://www.agregados.biz/faq/concreto_agregado.php
2.1.1.3.2.5.1.
DATOS A CONSIDERAR DEL AGREGADO GRUESO
Las fuerzas de vínculo dependen de la forma y textura superficial del agregado grueso, de la reacción química entre los componentes de la pasta de cemento y los agregados. Se ha demostrado que la grava triturada produce resistencias mayores que la redondeada. Esto se debe a la trabazón mecánica que se desarrolla en las partículas angulosas. Sin embargo se debe evitar una angulosidad excesiva debido al aumento en el requerimiento de agua y disminución de la trabajabilidad a que esto conlleva. El agregado ideal debe ser limpio, cúbico, anguloso, triturado 100%, con un mínimo de partículas planas y elongadas. Para una resistencia a la compresión alta con un elevado contenido de cemento y baja relación agua-cemento el tamaño máximo de agregado debe mantenerse Página 50
en el mínimo posible de12,7 a 9,5mm, para tener un adecuado agregado grueso se debe de cumplir los requisitos establecidos en la norma NTP.
2.1.1.3.2.6. AGREGADO FINO El agregado fino puede ser arena natural o triturada también se considera como la mezcla de estas dos, sus partículas debe ser limpias libre de todo tipo de impurezas como es el polvo, terrones, materia orgánica, etc. Se define como agregado fino a aquel, proveniente de la desintegración natural o artificial de las rocas, que pasa al tamiz NTP 9.5 mm (3/8) y que cumple con los límites establecidos en la NTP 400.037. El agregado fino deberá estar graduado dentro de los límites indicados en la norma NTP 400.037.
Gráfico N° 6: “Agregado Fino”
Fuente: http://ele.com/es/index.php?option=com
2.1.1.3.2.6.1.
REQUISITOS DE USOS
El agregado fino será arena natural. Sus partículas serán limpias, de perfil preferentemente angular, duro, compactas y resistentes.
El agregado fino deberá estar libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partículas escamosas o blandas, esquistos, pizarras, álcalis, materia orgánica, sales y otras sustancias perjudiciales.
Debe cumplir las normas sobre su granulometría.
Se recomienda que las sustancias dañinas, no excederán los porcentajes máximos siguientes:
Partículas deleznables: 3% Página 51
Material más fino que la malla N°200: 5%
2.1.1.3.2.7. FUNCIONES DEL AGREGADO EN EL CONCRETO Los agregados en el concreto cumplen una de su principal función que es la resistencia que ofrece los agregados en la mezcla que es el concreto, y también reducen el contenido de cemento en la mezcla y esto hace que sea menos costosa. El agregado dentro del concreto cumple principalmente las siguientes funciones:
Como esqueleto o relleno adecuado para la pasta (cemento y agua), reduciendo el contenido de pasta en el metro cúbico.
Proporciona una masa de partículas capaz de resistir las acciones mecánicas de desgaste o de intemperismo, que puedan actuar sobre el concreto.
Reducir los cambios de volumen resultantes de los procesos de fraguado y endurecimiento, de humedecimiento y secado o de calentamiento de la pasta.
Los agregados finos y gruesos ocupan comúnmente de 60% a 75% del volumen del concreto (70% a 85% en peso), e influyen notablemente en las propiedades del concreto recién mezclados y endurecidos, en las proporciones de la mezcla y en la economía. El esqueleto granular está formado por los agregados que son elementos inertes, generalmente más resistentes que la pasta cementante y además económicos. Por lo tanto conviene colocar la mayor cantidad posible de agregados para lograr un concreto resistente, que no presente grandes variaciones dimensionales y sea económico. Pero hay un límite en el contenido de agregados gruesos dado por la trabajabilidad del concreto. Si la cantidad de agregados gruesos es excesiva la mezcla se volverá difícil de trabajar y habrá una tendencia de los agregados gruesos a separarse del concreto (segregación). Llegado este caso se suele decir que el concreto es "áspero", "pedregoso" y "poco dócil". En el concreto fresco, es decir recién elaborado y hasta que comience su fraguado, la pasta cementante tiene la función de lubricar las partículas del agregado, permitiendo la movilidad de la mezcla. En este aspecto también colabora el agregado fino (arena). Página 52
La arena debe estar presente en una cantidad mínima que permita una buena trabajabilidad y brinde cohesión a la mezcla. Pero no debe estar en exceso porque perjudicará las resistencias. Se debe optimizar la proporción de cada material de forma tal que se logren las propiedades deseadas al mismo costo. (Pasquel Carbajal, 1998) Las funciones en el concreto son de ser el esqueleto, reduciendo el contenido de pasta, también le proporciona resistencia a las acciones mecánicas y reduce los cambios de volumen. La función de los agregados en el concreto es la de crear un esqueleto rígido y estable lo que se logra uniéndolos con cemento y agua (pasta). Los agregados de menor tamaño demandan mayor cantidad de pasta, por lo tanto conviene poner mayor cantidad de agregado grueso para lograr un concreto resistente, pero al incorporar mayor cantidad de agregado grueso este será menos trabajable y se producirá la segregación, llegando al caso de ser un concreto áspero pedregoso y poco dócil. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.3.3.
AGUA
Siendo el agua un elemento indispensable para el proceso de hidratación del cemento y el desarrollo de sus propiedades, por lo tanto este componente debe cumplir ciertos requisitos para llevar a cabo su función en la combinación química, sin ocasionar problemas colaterales, si tiene ciertas sustancias que pueden dañar al concreto.
2.1.1.3.3.1. AGUA DE MEZCLA El agua de mezcla en el concreto tiene como funciones las siguientes:
Reaccionar con el cemento para hidratarlo.
Actuar como lubricante para contribuir a la trabajabilidad de la mezcla.
Procurar la estructura de vacíos necesaria en la pasta para que los productos de hidratación tengan espacio para desarrollarse.
Por lo tanto la cantidad de agua que interviene en la mezcla es normalmente por razones de trabajabilidad, mayor de la necesaria para la hidratación del cemento. El problema principal del agua de mezcla reside en las impurezas y la cantidad de estas, que ocasionan reacciones químicas que alteran el comportamiento normal de la pasta de cemento. Página 53
Para la utilización del agua de mezcla nos basamos en obra la utilización del agua potable, apta para consumo humano, que siendo en Perú muy pocas de estas cumplen con las limitaciones nominales indicadas, sobre todo en lo que se refiere al contenido de sulfatos y carbonatos. Hay que destacar que incluso aguas no aptas para el consumo humano sirven para la elaboración de mortero y concreto, siendo el tipo de cemento y las impurezas de los demás ingredientes.
2.1.1.3.3.2. CONSIDERACIONES DE AGUA DE MEZCLA
El agua no debe contener sustancias en suspensión o disueltas que alteren el fraguado del cemento.
Las aguas muy puras (lluvia) son ácidas si el Ph < 7
El Agua potable es incolora, inodora, insípida, fresca y no contiene materia orgánica.
Los mayores problemas del concreto provenientes del agua están relacionados con la cantidad y no con calidad.
Cuando se sospecha de la calidad del agua lo mejor es hacer ensayos comparativos de cementación, resistencia mecánica y estabilidad del volumen.
2.1.1.3.3.3. AGUA PARA CURADO En general, los mismos requisitos que se exigen para el agua de mezcla deben ser cumplidos por las aguas para curado, y por otro lado en obras es usual el empleo de la misma fuente de suministro de agua tanto para la preparación como para el curado. El agua adicional que puede contribuir a hidratar el concreto proveniente del curado, representa una fracción solamente del agua total, por lo que las limitaciones para el caso del agua de curado pueden ser menos exigentes que en el caso de la mezcla.
Página 54
Gráfico N° 7: “Curado de Testigos”
Fuente: http://fians.uat.edu.mx/laboratorios/labmateriales/equipo.htm
2.1.1.3.4.
ADITIVOS
Los aditivos son materiales distintos del agua, del agregado o del cemento que son utilizados como componente del concreto, estos son añadidos antes o durante el mezclado, generalmente son líquidos y se combinan con el agua de mezcla tienen como finalidad modificar una o varias propiedades. No necesariamente son productos químicos, materiales naturales o artificiales que modifiquen el proceso del fraguado, con el propósito de mejorar la calidad. Podemos clasificar a los aditivos en dos grupos: los aditivos naturales y artificiales, como su nombre lo indica los naturales, son los que encontramos prácticamente en la rutina del trabajo con experiencias y análisis, los artificiales son los creados en laboratorios y cuentan con un respaldo mayor técnicamente.
2.1.1.3.4.1. ADITIVOS NATURALES Aquellos que encontramos en la naturaleza, el limo de 3 al 5%, un rango de 2% que podemos manejar como aditivo para retardar el fraguado. Aguas saladas actúan como retardadores de fragua, disminuyendo el calor de hidratación, perjudicial en la presencia del concreto. Las aguas azucaradas aceleran el fraguado.
2.1.1.3.4.2. ADITIVOS ARTIFICIALES Fabricados en laboratorio, de los principales tenemos: Acelerantes: disminuyen el tiempo de fraguado, endurecimiento pronto antes de tiempo. Página 55
Retardadores: retarda el endurecimiento. Plastificantes: realizar más trabajable la mezcla. Adherentes: unir de forma confiable proporciones. Impermeabilizantes: grasos o aceitosos que logran la impermeabilización al 100%. Incorporadores de aire: actúa como efervescente. (Díaz Farfán, 2000)
2.1.1.4. PROPIEDADES DEL CONCRETO 2.1.1.4.1.
PROPIEDADES EN ESTADO PLÁSTICO
Trabajabilidad y Consistencia Es la facilidad que presenta el concreto fresco para ser mezclado, colocado, compactado y acabado sin segregación y exudación durante estas operaciones. No existe prueba alguna hasta el momento que permita cuantificar esta propiedad, generalmente se le aprecia en los ensayos de consistencia. La consistencia está definida por el grado de humedecimiento de la mezcla, depende principalmente de la cantidad de agua usada. Se determina mediante el ensayo de Slump mediante el utilización del Cono de Abrahams. (Abanto Castillo, 2009) Segregación Es una propiedad del concreto fresco, que implica la descomposición de este en sus partes constituyentes o lo que es lo mismo, la separación del Agregado Grueso del Mortero. Las diferencias de densidades entre los componentes del concreto provocan una tendencia natural a que las partículas más pesadas desciendan. Es un fenómeno perjudicial para el concreto, produciéndose en el elemento llenado, bolsones de piedra, capas arenosas, cangrejeras, etc. La segregación está en función de la consistencia de la mezcla, siendo el riesgo mayor cuanto más húmeda es esta, y menor cuanto más seca lo es. Generalmente procesos inadecuados de manipulación y colocación son las causas del fenómeno de segregación en las mezclas. (Abanto Castillo, 2009)
Página 56
Exudación Propiedad por la cual una parte del agua de mezcla se separa de la masa y sube hacia la superficie del concreto. Es un caso típico de sedimentación en que los sólidos se asientan dentro de la masa plástica. Está influenciada por la cantidad de finos en los agregados y la finura del cemento, por lo que cuanto más fina la molienda de este y mayor es el porcentaje de material menor que la malla Nro. 100, la exudación será menor, pues se retiene el agua de mezcla. La exudación se produce inevitablemente en el concreto, pues es una propiedad inherente a la estructura, luego lo importante es evaluarla y controlarla en cuanto a los efectos negativos que pudiera tener. (Pasquel Carbajal, 1998) Contracción Es una de las propiedades más importantes en función de los problemas de fisuración que acarrea con frecuencia. La pasta de cemento necesariamente se contrae debido a la reducción del volumen original de agua por combinación química, y a esto se le llama contracción intrínseca que es un proceso irreversible. Pero además existe otro tipo de contracción inherente también a la pasta de cemento, y es la contracción por secado, que es la responsable de la mayor parte de los problemas de fisuración, dado que ocurre tanto en el estado plástico como el endurecido si se permite la perdida de agua en la mezcla. Este proceso no es irreversible, ya que si se repone el agua perdida por secado, se recupera gran parte de la contracción acaecida. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.4.2.
PROPIEDADES EN ESTADO ENDURECIDO
Elasticidad Es la capacidad del concreto de deformarse bajo carga, sin tener deformación permanente. (Pasquel Carbajal, 1998) El concreto no es un material completamente elástico y la relación esfuerzo deformación para una carga en constante incremento adopta generalmente Página 57
la forma de una curva. Generalmente se conoce como Módulo de Elasticidad a la relación del esfuerzo a la deformación medida en el punto donde la línea se aparta de la recta y comienza a ser curva. (Rivva Lopez, 2010) Los módulos de elasticidad normales oscilan entre 250.000 a 350,000 kg/cm², y están en relación directa con la resistencia en compresión del concreto, y en relación inversa con la relación agua/cemento. Conceptualmente, las mezclas más ricas tienen módulos de elasticidad mayores, y mayor capacidad de deformación que las mezclas pobres. (Pasquel Carbajal, 1998) Resistencia Es la capacidad de soportar cargas y esfuerzos, siendo su mejor comportamiento en compresión en comparación con la tracción, debido a las propiedades adherentes de la pasta de cemento. Depende principalmente de la concentración de la pasta de cemento, que se acostumbra expresar en términos de la relación Agua/Cemento en peso. La afectan además los mismos factores que influyen en las características de la pasta, como son la temperatura y el tiempo, aunados a otros elementos adicionales constituidos por el tipo y características resistentes del cemento en particular que se use y de la calidad de los agregados, que completan la estructura del concreto. (Pasquel Carbajal, 1998) Extensibilidad Es la propiedad del concreto de deformarse sin agrietarse, Se define en función de la deformación unitaria máxima que puede asumir el concreto sin que ocurran fisuraciones. Depende de la elasticidad y del flujo plástico, constituido por las deformaciones que tiene el concreto bajo carga constante en el tiempo. El flujo plástico tiene la particularidad de ser parcialmente recuperables, estando relacionado también con la contracción, pese q ser dos fenómenos nominalmente independientes. (Pasquel Carbajal, 1998) Durabilidad Es la resistencia a los agentes externos como las bajas temperaturas, la Página 58
penetración del agua, desgaste por abrasión, retracción al secado, eflorescencias, agentes corrosivos, o choques térmicos, entre otros, sin deterioro de sus condiciones físico-químicas con el tiempo. El concreto debe ser capaz de resistir a la intemperie, acción de productos químicos y desgaste, a los cuales estará sometido en el servicio. Gran parte de los daños por intemperie sufrido por el concreto pueden atribuirse a los ciclos de congelación y descongelación. La resistencia del concreto a esos daños puede mejorarse aumentando la impermeabilidad incluyendo de 2% a 6% de aire con un agente inclusor de aire, o aplicando un revenimiento protector a la superficie. (Abanto Castillo, 2009) Impermeabilidad Es la característica de dejar filtrar ya sea aire o agua. Es una importante propiedad del concreto que puede mejorarse, con frecuencia, reduciendo la cantidad de agua en la mezcla. El exceso de agua deja vacíos y cavidades, después de la evaporación, y, si están interconectadas, el agua puede penetrar o atravesar el concreto. La inclusión de aire así como un curado adecuado por tiempo prolongado, suelen aumentar la impermeabilidad. (Abanto Castillo, 2009)
2.1.1.4.3.
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
La resistencia a la compresión se define como la medida máxima de la resistencia a carga axial de especímenes de concreto. Expresado en kilogramos por centímetros cuadrados (kg/cm²), mega pascales (MPa) o en libras por pulgadas cuadradas (lb/pulg² o PSI) a una edad de 28 días. Se pueden utilizar otras edades para las pruebas, pero es importante saber la relación entre la resistencia a los 28 días y las resistencias en otras edades. La resistencia a los 7 días normalmente se estima como 75% P de la resistencia a los 28 días. La resistencia a la compresión especificada se designa con el símbolo de f’c. La resistencia a la compresión del concreto se mide mediante unos testigos de 30cm de altura por 15 cm de diámetro, llevándole hasta la ruptura mediante cargas que se incrementan relativamente rápidos esto dura unos pocos minutos. La resistencia da la compresión del concreto es la medida más común de Página 59
desempeño que emplea los ingenieros para diseñar edificios y otras estructura. La resistencia a la compresión se mide fracturando probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensayo de compresión. La resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga de ruptura dividida por el área de la sección que resiste a la carga y se reporta. Los resultados de las pruebas de resistencia a la compresión se emplean fundamentalmente para determinar que la mezcla de concreto suministrada cumpla con los requerimientos de la resistencia específica, f`c, en la especificación de trabajo. (Anónimo, 2012). Gráfico N° 8: “Muestras Cilíndricas de Concreto para Ensayos de Compresión Estándar”
Fuente: Romo.P.M: Temas de Hormigón Armado
2.1.1.4.3.1. ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN (NTP 339.034 1999) El método de ensayo consiste en aplicar una carga axial en compresión a los moldes cilíndricos o corazones en una velocidad tal que esté dentro del rango especificado antes que la falla ocurra. El esfuerzo a la compresión de la muestra está calculado por el cociente de la máxima carga obtenida durante el ensayo entre el área de la sección transversal de la muestra. (INDECOPI, NTP 339.034, 1999) La resistencia a la compresión de la probeta se calcula con la siguiente fórmula:
Dónde: Rc: Es la resistencia de rotura a la compresión, en kilogramos por centímetro Página 60
cuadrado. G: La carga máxima de rotura en kilogramos. D: Es el diámetro de la probeta cilíndrica, en centímetros.
2.1.1.4.4.
RESISTENCIA A LA FLEXIÓN
La resistencia a la flexión es una medida de la resistencia a la tracción del concreto. Es una medida de la resistencia a la falla por momento de una viga o losa de concreto no reforzada. Se mide mediante la aplicación de cargas a vigas de concreto de 6 x 6 pulgadas (150 x 150 mm) de sección transversal y con luz de como mínimo tres veces el espesor. La resistencia a la flexión se expresa como el módulo de rotura (Mr). El módulo de rotura es cerca del 10% al 20% de la resistencia a compresión, en dependencia del tipo, dimensiones y volúmenes del agregado grueso utilizando, sin embargo, la mejor correlación para los materiales específicos es obtenida mediante ensayos de laboratorio para los materiales dados y el diseño de la mezcla. El módulo de rotura determinada por la viga cargada en los puntos tercios es más bajo que el módulo de rotura determinado por la viga cargada en el punto medio. Los diseñadores de pavimentos utilizan una teoría basada en la resistencia a la flexión, se utiliza muy poco el ensayo a flexión para el concreto estructural. (National Mixed Concrete Association , 2012)
2.1.1.4.4.1. MÓDULO DE ROTURA Resistencia máxima determinada en un ensayo de flexión o torsión. En un ensayo de flexión, el módulo de rotura en la flexión es el esfuerzo máximo en la fibra cuando se produce el fallo. En un ensayo de torsión, el módulo de rotura en la torsión es el esfuerzo de cizalladura máximo de la fibra extrema de un miembro circular cuando se produce el fallo. Sinónimos: resistencia a la flexión y resistencia a la torsión.
Página 61
Gráfico N° 9: “Cargas de Resistencia a La Flexión”
Fuente: http://www.nrmca.org
2.1.1.4.4.2. ENSAYOS DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN.
2.1.1.4.4.2.1.
MÉTODO
DE
ENSAYO
PARA
DETERMINAR
LA
RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DEL CONCRETO EN VIGAS SIMPLEMENTE
APOYADAS
CON
CARGAS
A
LOS
TERCIOS DEL TRAMO (NTP 300.078) Este método de ensayo consiste en aplicar una carga a los tercios de la luz en una probeta de ensayo en forma de vigueta, hasta que la falla ocurra. El módulo de rotura, se calculará, según que la grieta se localice dentro del tercio medio o a una distancia de éste, no mayor del 5% de la luz libre. Se aplica una carga a una velocidad que incremente constantemente la resistencia de la fibra extrema. Entre 0,86 MPa/min y 1,21 MPa/min, hasta producir la rotura de la viga. (INDECOPI, NTP 300.078, 2002)
Página 62
Gráfico N° 10: “Método de Ensayo para Determinar la Resistencia a la Flexión del Concreto en Vigas Simplemente Apoyadas con Cargas a los Tercios del Tramo”
Fuente: Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto
2.1.1.4.4.2.2.
MÉTODO
DE
ENSAYO
PARA
DETERMINAR
LA
RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DEL CONCRETO EN VIGAS SIMPLEMENTE APOYADAS CON CARGA EN EL CENTRO DEL TRAMO (NTP 300.079) Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia a la flexión de probetas de hormigón mediante el uso de una viga simple con el centro de punto de carga. Este método de ensayo se utiliza para determinar el módulo de ruptura de especímenes de concreto. El cuál variará de acuerdo al tamaño de la muestra, la forma de preparación, la condición de humedad o curado. (INDECOPI, NTP 300.079, 2001)
Página 63
Gráfico N° 11: “Método de Ensayo para Determinar la Resistencia a la Flexión del Concreto en Vigas Simplemente Apoyadas con Cargas en el Centro del Tramo”
Fuente: Norma NTP 300.079
Para calcular el módulo de rotura, se debe utilizar la siguiente formula:
Dónde: Mr = módulo de rotura, psi, o MPa, P = carga máxima aplicada indicada por la máquina de ensayo, lbf, o N, L = longitud de tramo, pulgadas o mm, b = anchura media de la muestra, en la fractura, pulg o mm, h = altura media de la muestra, en la fractura, pulgadas o mm.
2.1.1.5. DISEÑO DE MEZCLAS DEL CONCRETO 2.1.1.5.1.
DEFINICIÓN
El diseño de mezclas de concreto, es conceptualmente, la aplicación técnica y práctica de los conocimientos científicos sobre sus componentes y la interacción entre ellos, para lograr un material resultante que satisfaga de la manera más eficiente los requerimientos particulares del proyecto constructivo. Es usual el suponer que esta técnica consiste en la aplicación sistemática de ciertas tablas Página 64
y proporciones ya establecidas que satisfacen prácticamente todas las situaciones normales en las obras. (Pasquel Carbajal, 1998)
2.1.1.5.2.
OBJETIVOS DEL DISEÑO DE MEZCLAS
Los objetivos del diseño de mezclas de concreto determinar la combinación más práctica (factible de realizar), económica, satisfacción de requerimientos según condiciones de uso en los sistemas constructivos, para hacer edificaciones durables, y lograr eficiencia en los procesos constructivos tanto en obra como en planta. Es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados. El método explica de forma independiente la proporción entre agregado fino y grueso, también la granulometría del agregado combinado lo que permite cambiar dicha proporción sin alterar la dosis de los demás componentes. (Anónimo, 2012) El método más utilizado es el propuesto por la ACI. Es el método más utilizado existen variedades de métodos, los cuales no son muy utilizados es así que solo desarrollaremos el método del ACI.
2.1.1.5.3.
MÉTODO DE DISEÑO: A.C.I.
Este procedimiento considera pasos para el proporciona miento de mezclas de concreto normal, incluidos el ajuste por humedad de los agregados y la corrección a las mezclas de prueba. El método del American Concrete Instituto se basa en tablas empíricas mediante las cuales se determinan las condiciones de partida y la dosificación. (Rivva Lopez, 2010)
2.1.1.5.5.1
SECUENCIA DE DISEÑO
La secuencia del diseño de mezcla de método ACI es de la siguiente manera. Independientemente que las características finales del concreto sean indicadas en las especificaciones o dejadas al criterio del profesional responsable del diseño de la mezcla, las cantidades de materiales por metro cubico de concreto pueden ser determinadas, cuando se emplea el
Método del comité del ACI, siguiendo la
secuencia que a continuación se indica: (Rivva Lopez, 2010) Página 65
Asumiendo que se conocen todas las características de los materiales: Cemento elegido y sus propiedades, los agregados y sus pesos específicos secos y pesos unitarios secos, granulometrías, humedades, absorciones y las condiciones particulares de la obra a ejecutar, todos los métodos aplican los siguientes pasos:
a) Selección de la Resistencia Promedio a partir de la Resistencia en Compresión Especificada y la Desviación Estándar: Para hallar la resistencia a la compresión promedio requerida si tenemos la desviación estándar. (Rivva Lopez, 2010) Tabla N° 4: “Resistencia a la Compresión Promedio con Desviación Estándar” f’cr
f’c+1.34s
f’cr
f’c+2.33s-35
Fuente: Riva López Enrique, Diseño de mezcla
Cuando no se cuente con un registro de resultados de ensayos que posibiliten el cálculo de la desviación estándar, la resistencia promedio requerida debe ser determinada empleando los valores de la siguiente tabla.
Tabla N° 5: “Resistencia a la Compresión Promedio” f’c (kg/cm²)
f’cr
Menos de 210
f`c+70
210 a 350
f`c+84
Mayor a 350
f`c+98
Fuente: Riva López Enrique, Diseño de mezcla
b) Selección del Tamaño Máximo Nominal del Agregado: La Norma NTP 400.037 define al “Tamaño Máximo” como a aquel que “corresponde al menor tamiz por el que pasa toda la muestra de agregado grueso”. La Norma NTP 400.037 define al “Tamaño Máximo Nominal” como a aquel que “corresponde el menor tamiz por la serie utilizada que produce el primer Página 66
retenido”. (Rivva Lopez, 2010)
c) Selección del Asentamiento: La consistencia es aquella es aquella propiedad del concreto no endurecido que define el grado de humedad de la mezcla. De acuerdo a su consistencia, las mezclas de concreto la clasifican en: Mezclas secas: aquella cuyo asentamiento está entre cero y dos pulgadas (0mm a 50mm). Mezclas plásticas: aquella cuyo asentamiento está entre tres y cuatro pulgadas (75mm a 100mm). Mezclas fluidas: aquella cuyo asentamiento está entre cinco a más pulgadas (mayor de125mm). De todos ellos se considera que el ensayo de determinación del asentamiento, medido con el Cono de Abrams, es aquel que da una mejor idea de las características de la mezcla de concreto. (Rivva Lopez, 2010)
d) Establecimiento de la Cantidad de Agua por m³ de Concreto: En función de las condiciones de trabajabilidad, el Tamaño Máximo de los agregados y ocasionalmente el Tipo de Cemento (Ver Tabla 6).
e) Definición de la Relación Agua/Cemento en Peso: En base a la resistencia en compresión solicitada o requisitos de durabilidad (Ver Tabla 7). f) Cálculo de la Cantidad de Cemento en Peso. En función de la Relación Agua / Cemento y la cantidad de agua: (
)
(
)
g) Cálculo de los Volúmenes Absolutos del Agua y el Cemento: (
(
)
) (
(
(
)
) (
Página 67
)
)
h) Estimación del Porcentaje de Aire: por m3 y el volumen absoluto que atrapará el concreto en función de las características granulométricas de los agregados. (Ver Tabla 6)
i) Obtención del Volumen Absoluto del Agregado Grueso: Se determina tn la tabla N° 9 en donde influye el Tamaño Máximo Nominal, y el Modulo de Fineza del Agregado Fino
j) Obtención del Volumen del Agregado Fino: determinado a través de la resta de 1 m3 los volúmenes hallados de cemento, agua, agregado grueso y aire. Vol.Abs.Agre. Fino = 1m3 - Vol.Abs.Cemento(m3) - Vol.Abs.Agua (m3)- Vol.Aire (m3) – Vol. Abs. Del Ag. Grueso
k) Cálculo de los Pesos que corresponden a los Volúmenes de Agregados Obtenidos: Peso Piedra (Kg) = Vol. Abs. Piedra (m3) x Peso. Espec. Piedra (Kg/m3) Peso Arena (Kg) = Vol. Abs. Arena (m3) x Peso.Espec. Arena (Kg/m3)
l) Corrección por Humedad y Absorción del Diseño: Peso Húmedo Piedra (Kg) = Peso Piedra (kg) x (1+Humedad Piedra) Peso Húmedo Arena (Kg) = Peso Arena (kg) x (1+Humedad Arena) Balance Agua en la Piedra (%) = Humedad Piedra - Absorción Piedra Balance Agua en la Arena (%) = Humedad Arena - Absorción Arena Contribución Agua Piedra (Kg) = Balance Piedra (%) x Peso Húmedo Piedra (Kg) Contribución Agua Arena(Kg) = Balance Arena(%) x Peso Hum. Arena (Kg) Agua Final = Agua (Kg) - Contr. Agua Piedra (Kg) -Contr. Agua Arena (Kg)
m) Diseño Final:
Agua Final (Kg),
Peso Húmedo Piedra (Kg),
Peso Húmedo Arena (Kg),
Peso Cemento (Kg)
Página 68
Tabla N° 6: “Cantidades Aproximadas de Agua de Amasado para Diferente Slump, Tamaño Máximo de Agregado y Contenido de Aire” Vantidades aproximadas de agua de amasado para diferente Slump, Tamaño Maximo de agregado y contenido de Aire Slump
1" a 2" 3" a 4" 6" a 7" % aire atrapado
3/8"
1/2"
207 228 243 3
Concreto sin Aire incorporado 199 190 179 166 216 205 193 181 228 216 202 190 25 2 1.5 1
1" a 2" 181 3" a 4" 202 6" a 7" 216 % aire atrapado Normal Moderado Extrema
Tamaño Maximo Nominal 3/4" 1" 1 1/2"
4.5 6 7.5
2"
3"
6"
154 169 178 0.5
130 145 160 0.3
113 124 ---0.2
Concreto con Aire Incorporado 175 168 160 150 142 122 107 193 184 175 165 157 133 119 205 197 184 174 166 154 ----Recomendado en funcion del Agregado de exposicion 4 5.5 7
3.5 5 6
3 4.5 6
2.5 4.5 5.5
2 4 5
1.5 3.5 4.5
Fuente: Enrique Pasquel, Tópicos de Tecnología del Concreto Tabla N° 7: “Relación Agua-Cemento A/C vs f’c” Relacion Fc a 28 Dias kg/cm2 450 400 350 300 250 200 150
Agua/cemento vs
Fc
Relacion Agua/Cemento en Peso Sin Aire incorporado Con Aire incorporado 0.38 0.42 0.47 0.54 0.61 0.69 0.79
----------0.39 0.45 0.52 0.6 0.7
Fuente: Enrique Pasquel, Tópicos de Tecnología del Concreto
Página 69
1 3 4
Tabla N° 8: “Asentamientos Recomendados para Diversas Obras” Asentamientos Recomendados para diversos tipos de Obras Slump Maximo
Tipo de Estructura Zapatas y muros de Cimentacion reforzados Cimentacion Simples y Calzadas Vigas de muros Armados Columnas Lozas y pavimentos Concreto ciclopeo
3" 3" 4" 4" 3" 2"
Slump Minimo 1" 1" 1" 2" 1" 1"
El Slump puede Incrementarse Cuando Se usa aditivos Siempre que no se modifique la relacion A/C ni exista Segregacion o Exudacion El Slump puede Incrementaarse de 1" si no se usa Vibrador al compactar
Fuente: Enrique Pasquel, Tópicos de Tecnología del Concreto Tabla N° 9: “Volumen de Agregado Grueso Compactado en Seco para Diversos Módulos de Fineza de la Arena”
Volumen de Agragado Grueso copactado en seco para diversos modulos de fineza de arena Tamaño Maximo del Agregado
3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" 3" 6"
Volumen del Agregado grueso compactdo en seco para diversos modulos de fineza de arena 2.4
2.6
2.8
3
0.5 0.59 0.66 0.71 0.75 0.78 0.82 0.87
0.49 0.57 0.64 0.69 0.73 0.76 0.79 0.85
0.46 0.55 0.62 0.67 0.71 0.74 0.78 0.83
0.44 0.53 0.6 0.65 0.69 0.72 0.76 0.81
Fuente: Enrique Pasquel, Tópicos de Tecnología del Concreto
Página 70
2.1.2. CABELLO HUMANO 2.1.2.1. DEFINICIÓN El Cabello es el tipo de pelo que se define como filamento cilíndrico, delgado y de naturaleza córneo que en el ser humano sirve para conservar el nivel de temperatura corporal y como defensa. Es una continuación de la piel cornificada, formada por una fibra de queratina y constituida por una raíz y un tallo. La diferencia entre la queratina de la capa córnea y la queratina del pelo es que en el pelo las células quedan unidas siempre unas con otras, dando lugar a una queratina más dura. La zona papilar o papila dérmica está compuesta de tejido conjuntivo y vasos sanguíneos, que proporcionan al pelo las sustancias necesarias para su crecimiento. (Assuan)
2.1.2.2. COMPOSICIÓN DEL CABELLO El cabello está compuesto por: proteínas, lípidos, oligoelementos, agua, pigmentos y otras sustancias.
28% de proteínas.
2% de lípidos.
70% de agua, sales y otras sustancias (urea, aminoácidos, etc.).
Las proteínas capilares son en su mayor parte queratina, la queratina del cabello y de las uñas tienen mayor contenido en azufre, que la de la piel. Podemos diferenciar entre dos tipos de queratina, queratina dura y blanda. La queratina dura presente en la corteza y en la cutícula y la queratina blanda se observa en la médula del pelo. La ruptura de la queratina se debe a la acción de álcalis fuertes y reductores, en esto se basa el proceso de cambio de forma permanente. El cabello se forma gracias a la queratina y esta es la proteína más presente en el cabello. Podemos encontrar dos tipos de queratina en nuestro cuerpo:
La blanda: Se encuentra por toda la piel en forma de escamas.
La dura. Es lo que forma uñas, cabello y forma masas muy compactas y homogéneas gracias a lo cual constan de más dureza. (Assuan)
Página 71
Gráfico N° 12: “Composición Química del Cabello”
Fuente: http://www.asuan-peluqueros.com/index.php/composicion-quimica-delcabello/ La composición del cabello es la siguiente:
44% de Carbono.
30% de Oxigeno.
15% de Nitrógeno.
6% de Hidrógeno.
5% de Azufre. (Assuan)
2.1.2.3. ESTRUCTURA DEL CABELLO El cabello es por tanto una estructura filamentosa implantada en una cavidad de la epidermis denominada folículo piloso. Cada uno de los pelos consiste en una raíz ubicada en un folículo piloso y en un tallo que se proyecta hacia arriba por encima de la superficie de la epidermis. La raíz se agranda en su base. La zona papilar o papila dérmica está compuesta de tejido conjuntivo y vasos sanguíneos, que proporcionan al pelo las sustancias necesarias para su crecimiento. Cada cabello empieza cerca de 4 mm bajo el cuero cabelludo en un pequeño tubo llamado folículo. A medida que el pelo crece sale de la raíz, fuera del folículo, a través de la piel, donde puede ser visto. La parte que vemos, que forma la fibra del cabello (eje), de hecho está biológicamente muerta. El eje del pelo es una estructura compleja que consiste en una estructura interna o núcleo (llamado corteza) y una serie de capas protectoras exteriores (cutícula). Página 72
Gráfico N° 13: “Anatomía del Cabello”
Fuente: http://es.hairfinder.com/preguntas/anatomia-cabello.htm
La cutícula es la parte externa de la fibra del pelo. Es la cutícula la que necesita cuidados y la que está sujeta a ataques del medio. La condición de su cabello depende de la cutícula. En definitiva en el cabello podemos distinguir dos partes: La parte externa y visible del pelo llamada tallo piloso y la parte no visible y profunda en el interior de la piel, que conocemos como raíz pilosa. Mientras que el tallo está compuesto por células totalmente queratinizadas y desvitalizadas, la raíz es la parte viva del pelo en la que se encuentran las células germinativas .A esta zona se la conoce como matriz.
2.1.2.3.1.
LA RAÍZ
Se encuentra envuelta en una cavidad longitudinal de la epidermis denominada folículo piloso .Este permite su crecimiento. La raíz del pelo está compuesta por células vivas, no queratinizadas. Podemos distinguir varias partes: -
Vaina interna: Es una envoltura tubular de células que, a partir de las células de la matriz germinativa, se extiende hacia arriba separando la raíz del pelo de la vaina externa.
-
Vaina externa: Es una prolongación hacia debajo de la epidermis que rodea al folículo piloso y que disminuye de grosor cuanto más profundiza (al Página 73
contrario de la vaina interna). -
Músculo erector del pelo: Se encuentra junto al folículo piloso y se haya formado por fibras musculares lisas que se dirigen desde la dermis papilar hasta por debajo de la glándula sebácea.
-
Bulbo piloso: Es la parte inferior y más voluminosa del folículo. Está formado por un conjunto de células basales situadas alrededor de la papila que formarán la queratina del pelo.
2.1.2.3.2.
EL TALLO
En la estructura del pelo se pueden distinguir varias partes, la parte central formada por la médula y dos capas envolventes: una media, llamada corteza o córtex y una externa denominada cutícula. Está compuesto por células muertas queratinizadas y sin núcleo. -
Cutícula: es la parte más exterior del tallo y está formada por unas células aplanadas, queratinizadas y sin pigmento, (translúcidas) que se superponen unas sobre otras permaneciendo adosadas y dirigiendo el extremo libre hacia la punta del pelo.
-
Córtex o corteza: Forma la mayor parte de la estructura del cabello. De ella dependen la elasticidad y la resistencia del mismo.
-
La médula: es la parte interna del cabello y no tiene relación directa en las alteraciones del tallo. No aparece en todos los cabellos y puede tener pigmentos o no. Estas células están poco queratinizadas y poco unidas entre sí.
Página 74
Gráfico N° 14: “Estructura del Tallo del Cabello”
Fuente: h http://es.hairfinder.com/preguntas/parte-delcabello.gifttp://es.hairfinder.com/preguntas/anatomia-cabello.htm
De hecho, el cabello está compuesto en un 91% de proteínas y está constituido por largas cadenas de aminoácidos. Estas cadenas se encuentran en las fibras de la corteza. Los aminoácidos de estas cadenas están hechos de carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno sulfuro (que están presentes también en la composición de la piel y de las uñas) y que se unen entre sí por medio de enlaces péptidos. Las cadenas largas de péptidos se llaman cadenas polipéptidas. Las cadenas polipéptidas se unen, a su vez, en enlaces superpuestos. Hay tres clases de enlaces: los salinos, los enlaces de hidrógeno y los de disulfuro. Los enlaces salinos y los de hidrógeno son más importantes, pero más frágiles y más vulnerables al calor y la humedad. Los enlaces de bisulfuro son menos numerosos, pero más sólidos. Cada tipo de estos enlaces representa un tercio de la resistencia del cabello.
2.1.2.4. PROPIEDADES DEL CABELLO Las propiedades más importantes del cabello son:
2.1.2.4.1.
PERMEABILIDAD
Se define la permeabilidad como la capacidad que tiene el cabello de absorber líquidos y debe tenerse muy en cuenta a la hora de aplicar un producto químico. Las fibras de queratina tienen una gran atracción por la humedad del ambiente, pudiendo el cabello llegar a absorber, hasta una tercera parte de su peso. Página 75
Al producirse en el cabello una absorción de agua, puede producirse en éste una alteración de las demás características tales como su longitud, diámetro y forma.
2.1.2.4.2.
RESISTENCIA
Esta propiedad del cabello está determinada por su estructura y composición química. Estructuralmente, el cabello también es extremadamente fuerte y resiste el rompimiento a través de la elasticidad y flexibilidad. El cabello es tan fuerte como el acero, si comparamos una tira de acero del mismo diámetro. Las uñas, por otra parte, son muy rígidas y quebradizas. El cabello crece por miles incrementando el área superficial, como si cumplieran con un requerimiento específico. (Singh, 2006) La resistencia del pelo puede verse alterada por la acción de determinados agentes químicos como ocurre en el caso de los cabellos decolorados. La tensión ejercida sobre el cabello está relacionada directamente con el contenido de azufre en éste y antes de romperse el cabello se produce en él una serie de transformaciones en su queratina. También es muy resistente al calor, resistiendo temperaturas superiores a 140º C de calor seco y de calor húmedo hasta 220º C (siendo de vital importancia tenerlo en cuenta en los cambios de forma del cabello). La gran cantidad de azufre y su estructura compacta de la queratina la hace muy resistente a los ataques de microorganismos. (Singh, 2006)
2.1.2.4.2.1. RESISTENCIA A LA TRACCIÓN O TENSIÓN La resistencia a la tracción se define como el máximo esfuerzo a tracción que un cuerpo puede soportar antes de romperse. El diseño de elementos estructurales implica determinar la resistencia y rigidez del material estructural, estas propiedades se pueden relacionar si se evalúa una barra sometida a una fuerza axial para la cual se registra simultáneamente la fuerza aplicada y el alargamiento producido. Estos valores permiten determinar el esfuerzo y la deformación que la graficar originan el denominado “Diagrama de esfuerzo y deformación”. Los diagramas son similares si se trata del mismo material y de manera general permiten agrupar los materiales dentro de dos categorías con propiedades afines que se denominan materiales dúctiles y materiales frágiles. Los diagramas de Página 76
materiales dúctiles se caracterizan por ser capaces de resistir grandes deformaciones antes de la rotura, mientras que los frágiles presentan un alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura.
ESFUERZO: Las fuerzas internas de un elemento están ubicadas dentro del material por lo que se distribuyen en toda el área; justamente se denomina esfuerzo a la fuerza por unidad de área, la cual se denota con la letra griega sigma (σ) y es un parámetro que permite comparar la resistencia de dos materiales, ya que establece una base común de referencia. σ = P/A Dónde: P≡ Fuerza axial; A≡ Área de la sección transversal
DEFORMACIÓN: La resistencia del material no es el único parámetro que debe utilizarse al diseñar o analizar una estructura; controlar las deformaciones para que la estructura cumpla con el propósito para el cual se diseñó tiene la misma o mayor importancia. El análisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura que generan las cargas aplicadas. Una barra sometida a una fuerza axial de tracción aumentara su longitud inicial; se puede observar que bajo la misma carga pero con una longitud mayor este aumento
o
alargamiento
se
incrementará
también.
Por
ello
definir
la deformación (ε) como el cociente entre el alargamiento δ y la longitud inicial L, indica que sobre la barra la deformación es la misma porque si aumenta L también aumentaría δ. Matemáticamente la deformación sería: ε = δ/L
DIAGRAMA: El diagrama es la curva resultante graficada con los valores del esfuerzo y la correspondiente deformación unitaria en el espécimen calculado a partir de los datos de un ensayo de tensión o de compresión.
Página 77
Gráfico N° 15: “Diagrama Esfuerzo-Deformación”
Fuente: http://mecatronica4b.blogspot.com/2011/11/diagrama-esfuerzodeformacion-unitaria.html
-
Punto a: Límite de proporcionalidad:
-
Se observa que va desde el origen O hasta el punto llamado límite de proporcionalidad, es un segmento de recta rectilíneo, de donde se deduce la tan conocida relación de proporcionalidad entre la tensión y la deformación enunciada en el año 1678 por Robert Hooke. Cabe resaltar que, más allá la deformación deja de ser proporcional a la tensión.
-
Punto b: Limite de elasticidad o limite elástico:
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Es la tensión más allá del cual el material no recupera totalmente su forma original al ser descargado, sino que queda con una deformación residual llamada de formación permanente.
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Punto c: Punto de fluencia:
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Es aquel donde en el aparece un considerable alargamiento o fluencia del material sin el correspondiente aumento de carga que, incluso, puede disminuir mientras dura la fluencia. Sin embargo, el fenómeno de la fluencia es característico del acero al carbono, mientras que hay otros tipos de aceros, aleaciones y otros metales y materiales diversos, en los que no manifiesta.
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Punto d: Esfuerzo máximo: Página 78
-
Es la máxima ordenada en la curva esfuerzo-deformación.
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Punto e: Esfuerzo de Rotura:
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Verdadero esfuerzo generado en un material durante la rotura.
2.1.2.4.3.
PLASTICIDAD
Es la propiedad por la cual podemos moldear o realizar nuevas formas al cabello sin que éste recupere inmediatamente su forma natural. Cuando mojamos el cabello se rompen los puentes de hidrogeno y se moldea éste con mayor facilidad.
2.1.2.4.4.
ELASTICIDAD
Es la propiedad más importante del cabello y puede variar su forma, longitud y diámetro cuando es aplicada una fuerza sobre él, volviendo a su forma original cuando cesa ésta. Esta propiedad está relacionada con la mayor o menor unión entre las moléculas de la queratina, pudiendo verse afectada por algunos factores tales como la humedad, la temperatura, la radiación ultravioleta y algunas sustancias químicas. La elasticidad puede llegar hasta una tercera parte de la longitud del cabello. Para un material elástico lineal el módulo de elasticidad longitudinal es una constante (para valores de tensión dentro del rango de reversibilidad completa de deformaciones). En este caso, su valor se define como el cociente entre la tensión y la deformación que aparecen en una barra recta estirada o comprimida fabricada con el material del que se quiere estimar el módulo de elasticidad:
Dónde: E = Módulo de Elasticidad Longitudinal σ = Presión ejercida sobre el área de sección transversal del objeto. ε = es la deformación unitaria en cualquier punto de la barra.
2.1.2.4.5.
FUERZA DE CABELLO O CARGA DE ROTURA
Es la propiedad que tiene el cabello de soportar tracciones muy elevadas sin quebrarse. Generalmente más fuerza tiene más sano es una sola fibra de cabello Página 79
sano soportará de 60 a 100 grs, de peso. Una cabellera sana mediana (120.000 cabellos) puede resistir hasta 12 toneladas. Estas condiciones pueden ser alteradas por muchos factores: la edad, medio ambiente y tratamientos químicos muy enérgicos como tinturas con graduación amoniacal “no controlada”. (Relaciones, 2012)
2.1.2.4.6.
PODER HIDRÓFILO
El cabello absorbe el agua, la queratina del cabello puede absorber hasta un 35% o 40% de su peso en agua, bajo la forma de uniones de hidrógeno. (Relaciones, 2012)
2.1.2.4.7.
pH
2.1.2.4.7.1. DEFINICIÓN El pH es una medida de acidez o de la alcalinidad de una sustancia. El término pH proviene de la combinación de la letra “p” de la palabra potencia y la letra “H” del símbolo del elemento hidrógeno. Juntas, estas letras significan la potencia o exponente del hidrógeno. (Gonzales Toro, 2011)
Ácidos: Hay diversos tipos de ácidos, los fuertes como el ácido sulfúrico, que puede disolver los clavos de acero; y los ácidos débiles como el ácido bórico, que es bastante seguro de utilizar como lavado de ojos o el ácido acético, que es el vinagre que se utiliza para aderezar las comidas. (Gonzales Toro, 2011)
Soluciones Alcalinas o Bases: Existen también diversos tipos de soluciones alcalinas llamadas “bases”. Las soluciones alcalinas suaves como la Leche de Magnesio, que calman trastornos del estómago, y las soluciones alcalinas fuertes como la soda cáustica o hidróxido de sodio que puede disolver el cabello humano. (Gonzales Toro, 2011)
2.1.2.4.7.2. IMPORTANCIA DEL pH El pH es una de las medidas más comunes en los laboratorios porque muchos procesos químicos dependen del pH. Con frecuencia, la velocidad o el ritmo de las reacciones químicas pueden ser alterados significativamente por el pH de la Página 80
solución. La solubilidad de muchos agentes químicos en solución y su disponibilidad biológica dependen del pH. Usualmente la química fisiológica de los organismos vivos tiene límites muy específicos de pH. (Gonzales Toro, 2011)
2.1.2.4.7.3. ESCALA DEL pH Los números a partir del 0 al 7 en la escala indican las soluciones ácidas, y 7 a 14 indican soluciones alcalinas. Cuando más ácida es una sustancia, más cercano su pH estará a 0; cuando más alcalina es una sustancia, más cercano su pH estará a 14. Gráfico N° 16: “Escala de pH”
Fuente: http://academic.uprm.edu/gonzalezc/HTMLobj-862/maguaph.pdf
Algunas soluciones no son ni altamente ácidas ni altamente alcalinas sino que están más cercanas al punto neutro, pH=7 que es el pH de la solución del agua del grifo. (Gonzales Toro, 2011)
Página 81
Gráfico N° 17: “pH de Diversos Solubles”
Fuente: http://academic.uprm.edu/gonzalezc/HTMLobj-862/maguaph.pdf
2.1.2.4.7.4. MEDICIÓN DEL pH Una manera simple de determinar si un material es un ácido o una base es utilizando el papel de tornasol. El papel de tornasol es una tira de papel tratada que se vuelve color de rosa cuando está sumergida en una solución ácida, y azul cuando está sumergida en una solución alcalina. Gráfico N° 18: “Método Tradicional de Medición de pH”
. Fuente: http://academic.uprm.edu/gonzalezc/HTMLobj-862/maguaph.pdf Página 82
Para medir el pH, sumerja varios segundos en la solución el papel tornasol, que cambiará de color según el pH de la solución. Los papeles tornasol no son adecuados para usarse con todas las soluciones. Las soluciones muy coloreadas o turbias pueden enmascarar el indicador de color. (Gonzales Toro, 2011)
2.1.2.4.7.5. pH DEL CABELLO El cabello posee un pH de entre 4,6 y 6,7 por lo que podemos concluir que el pH de un cabello normal es acido. Un pH menor que 3 o mayor a 8 puede destruir nuestro cabello. (Thea, 2013)
2.1.2.4.7.5.1.
VARIACIONES DEL pH EN EL CABELLO
Cuando el valor pH baja por debajo de 6.0 las capas de la cutícula se contraen y tensan. Un acondicionador ácido y suave (con un pH menor de 7) puede aportar brillo al cabello, ya que una superficie suave refleja más luz; sin embargo, los ácidos fuertes dañan el cabello. Los acondicionadores ácidos no deberían usarse cuando se han añadido tonos rojos/naranjas al cabello, en este caso debe usarse una gama de tratamiento específico para el color. Cuando el valor pH se vuelve alcalino (por encima de 7.0) la capa de la cutícula se suaviza y expande como una piña de pino. Esto es necesario como parte del proceso de coloración para poder depositar pigmentos dentro de la estructura del cabello, sin embargo si el pH se vuelve demasiado alcalino, se puede dañar al cabello. Muchos productos de forma usan este efecto de un valor pH alcalino sobre el cabello. (Thea, 2013)
2.1.2.4.8.
PROPIEDADES ELÉCTRICAS
Esta propiedad se produce por fricción (cepillado, peinado, etc.) Es debido a la presencia de cargas electrostáticas, impidiendo éstas el normal peinado y cepillado del cabello. Se pueden reducir estas cargas de dos formas: -
Mojando el cabello.
-
Recubriendo el cabello mediante una película grasa, bien procedente del propio sebo o de un cosmético de tipo graso.
Página 83
2.1.2.5. QUERATINA 2.1.2.5.1.
DEFINICIÓN
La queratina (del griego κερατίνη, córneo) es una proteína con estructura helicoidal, muy rica en azufre, que constituye el componente principal de las capas más externas de la epidermis de los vertebrados y de otros órganos derivados del ectodermo, faneras como el pelo, uñas, plumas, cuernos, ranfotecas y pezuñas. La queratina del cabello se clasifica dentro de las proteínas fibrosas; sus características son cadenas largas de estructura secundaria, insolubles en agua y soluciones salinas siendo por ello idóneas para realizar funciones esqueléticas y de gran resistencia física con funciones estructurales. El pelo está construido macro fibrillas de queratina empaquetadas por afuera, éstas están formadas por micro fibrillas, que se retuercen en un arrollamiento hacia la izquierda. Las interacciones entre las hebras se producen a través de puentes disulfuro. (Real Académica Española, 2013)
2.1.2.5.2.
TIPOS Y COMPOSICIÓN
Existen dos tipos de queratina diferenciadas por su estructura y componentes: La queratina alfa presenta en sus cadenas de aminoácidos restos (monómeros) de cisteína, los cuales constituyen puentes disulfuro. La queratina beta no presenta cisteína ni, por lo tanto, puentes disulfuro.
Queratina alfa: Los puentes disulfuro son los que proporcionan la dureza a la alfa queratina. Así, existe mayor cantidad de queratina alfa en los cuernos de un animal y en las uñas que en el pelo. Además la queratina alfa solamente se encuentra en pelos, cuernos, uñas, y otras faneras.
Queratina beta: La queratina de tipo beta es inextensible (a diferencia de la queratina tipo alfa) y la podemos encontrar, por ejemplo, en la tela de araña.
2.1.2.5.3.
PROPIEDADES DE LA QUERATINA
La queratina confiere a los cabellos su carácter impermeable. Las películas son trozos de queratina que mantienen protegido al cabello. La queratina es una proteína fabricada por los queratinocitos, las células se encuentran en la capa profunda de la epidermis. Por otra parte, como decíamos anteriormente, es también la queratina la que da al Página 84
cabello su propiedad elástica. Cuando el cabello se alarga en exceso, la queratina se transforma, se desarrolla en forma de b-queratina y el cabello termina inevitablemente por romperse. (Queratina y Caída de Cabello, 2011)
2.1.2.6. CICLO DEL CABELLO El cabello esta genéticamente preparado para realizar unos 25 ciclos con una duración de unos 4 años aproximadamente cada uno de ellos. Un ciclo se define como el proceso de nacimiento, desarrollo y muerte del pelo. Cada folículo piloso tiene su propio ciclo independiente, con respecto a los otros folículos que hay alrededor. (Andalucía, 2010) El crecimiento es más rápido en jóvenes, que en personas mayores. Tabla N° 10: “Datos del Cabello” DATOS DEL CABELLO DE UNA PERSONA N° de Cabellos
100,000
Velocidad de Crecimiento
0.5 mm/día
Pérdida Diaria
100
Fuente: Federación De Enseñanza C.C.O.O. De Andalucía
2.1.2.7. CLASES DEL CABELLO La estructura de su folículo capilar determinará su tipo de cabello. Si ese tubo es pequeño, entonces tendrá pelo fino y si es grande tendrá pelo grueso. El pelo de una persona será liso si ese tubo es redondo, y será rizado si el tubo es aplanado. Los cabellos pueden clasificarse según diferentes criterios: a) Estructurales b) Según la emulsión epicutánea c) Según su resistencia. En función de su estructura: El cabello en conjunto puede ser, según su estructura y apariencia física:
Liso, lacio o lisótrico. La forma del folículo es circular y está orientado Página 85
verticalmente a la superficie de la piel formando un ángulo recto con ella.
Ondulado o cinótrico. Tiene forma oval y está orientado formando un ángulo agudo.
Rizado o ulótrico. Tiene forma elíptica y la orientación es casi paralela a la superficie de la piel.
En función de su resistencia:
Cabello fino: Debe su finura a un debilitamiento en la producción de queratina. Se encuentra generalmente en personas rubias o de cabello claro (castaño) y personas que tienen la piel fina.
Cabello grueso: Debe su grosor a un aumento en la producción de queratina. Se encuentra normalmente en personas de cabello oscuro y moreno y está asociado a una piel gruesa. (Andalucía, 2010)
Página 86
2.2. INVESTIGACIÓN ACTUAL 2.2.1. CONCRETO REFORZADO CON FIBRA DE CABELLO (Artículo) Jain D. y Kothari A. Sanghvi, Instituto de Gestión y Ciencia, Indore, MP, India. El concreto reforzado con fibra puede ofrecer un método conveniente, práctico y económico para reducir las micro-grietas y deficiencias similares. Como el concreto es débil a tensión, algunas medidas deben ser adoptadas para superar esta deficiencia. El cabello humano es fuerte a tensión, por lo que este puede ser utilizado como un material de fibra de refuerzo. La fibra de cabello humano es un material alternativo no degradable, es disponible en abundancia y a un costo barato. También crea una solución al problema ambiental. Los estudios actuales se han llevado acabo para estudiar el efecto de cabello humano en el concreto en propiedades mecánicas como las de compresión, trituración, la flexión, y el agrietamiento de control para economizar el precio de concreto y para reducir los problemas ambientales. Los experimentos se llevaron a cabo en vigas y cubos de hormigón con diferentes porcentajes de fibra de cabello humano es decir, 0%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5% y 3% en peso de cemento. Para cada proporción una viga de concreto y tres cubos son probados por medio de sus propiedades mecánicas. Ensayando los cubos y vigas, encontramos que existe un incremento en las distintas propiedades y resistencia del concreto por la adición de cabello humano como fibras de refuerzo. (Jain D. And Kothari A., 2012)
Conclusión: De acuerdo con la prueba realizada se observa que existe un incremento notable en las propiedades de concreto de acuerdo con los porcentajes de cabello en peso del cemento en el concreto. Cuando M-15 de concreto con 1% de cabello humano se compara con la mezcla patrón se encuentra que hay un aumento de 10% en resistencia a la compresión y 3,2% en resistencia a la flexión. Cuándo M-15 de concreto con 1,5% de pelo se compara con la mezcla de concreto patrón, se encuentra que hay un aumento del 22% en resistencia a la compresión y el 8,6% en la resistencia a la flexión. Cuándo M-20 de concreto con 1% de pelo se compara la mezcla de patrón, se encuentra que no hay un aumento en resistencia a la compresión, más si hay un incremento de 2% en resistencia a la flexión. Cuando M-20 de concreto con 1,5% de pelo se Página 87
compara con la mezcla patrón, se encuentra que hay un aumento del 8,8% en resistencia a la compresión y 5,5% en resistencia a la flexión. Cuándo M-25 de concreto con 1% de pelo se compara con la mezcla patrón de concreto, se encuentra que hay un aumento del 4,6% en resistencia a la compresión y 3% en resistencia a la flexión. Cuándo M-25 de concreto con 1,5% de pelo se compara con la mezcla patrón, se encuentra que hay un aumento del 11% en resistencia a la compresión y 4% en resistencia a la flexión. (Jain D. And Kothari A., 2012)
2.2.2. MEZCLAS DE CONCRETO DENSO PARA PAVIMENTOS RÍGIDOS UTILIZANDO COMO FIBRA CABELLO HUMANO (TESIS DE INVESTIGACIÓN) Gaviria González, Magaly del Carmen, Universidad Cent occidental Lisandro Alvarado, Venezuela. La creciente contaminación ambiental producto de la gran cantidad de desechos en el Municipio Iribarren hace que se estudien las diferentes fibras que existen para disminuir su impacto, por tal motivo se ha venido estudiando el comportamiento de concretos con la incorporación de fibras de distintas especies para disminuir el impacto ambiental que producen al ser desechadas. En tal sentido el presento estudio tuvo como finalidad realizar mezclas de concreto denso para pavimentos rígidos utilizando como fibra de cabello humano, estimando la cantidad de cabello humano desechado proviniendo de las peluquerías del Municipio Iribarren, se caracterizó física, química y mecánicamente al cabello, se diseñaron cinco mezclas, una mezcla patrón y cuatro mezclas con variaciones de porcentajes de fibra de cabello en 0.025%, 0.050%, 0.075%, y 0.10% en función del peso de concreto, para posteriormente evaluar el comportamiento físico-mecánico a través de ensayos de Resistencia a Compresión, Tracción Indirecta y Flexión. (Gaviria González, 2011)
Conclusión Partiendo de los resultados se obtuvieron conclusiones entre las que destacan las siguientes:
El cabello tiene una absorción aproximadamente 53.02%, alcanzó esfuerzos a la tracción entre 1887 kg/cm² y 1217 kg/cm², a medida que el medio donde Página 88
se encuentra el cabello es más alcalino disminuye este refuerzo a la rotura.
Los resultados de los ensayos en cuando al concreto en estado endurecidos alcanzaron valores cercanos a los de la mezcla patrón; con el estudio se demostró que es posible utilizar cabello humano como fibra para concretos densos. (Gaviria González, 2011)
2.2.3. ESTUDIO DE MEZCLAS DE CONCRETO DRENANTES PARA PAVIMENTOS RÍGIDOS UTILIZANDO COMO FIBRA CABELLO HUMANO (TESIS DE INVESTIGACIÓN) El objeto de esta investigación es estudiar mezclas de concreto poroso drenante para pavimento rígido mediante el empleo de fibra natural como el cabello humano, proveniente de las diferentes peluquerías del municipio Iribarren. En el trabajo se cuantificó mediante muestreo y estadística la cantidad de cabello desechado de las peluquerías del municipio, para luego someter a ensayos este tipo de fibra e incorporarla en el diseño de mezcla patrón a través de ensayos físicos y mecánicos. Para esto se realizó un estudio experimental en laboratorio empleando cinco tipos de mezclas con relación agua/cemento de 0.35: una patrón, la cual no posee ningún tipo de fibra, y cuatro mezclas variando la cantidad de cabello en 0.025%; 0.050%; 0.075% y 0.1% respecto al peso del concreto, dicha fibra oscilaba de 2 a 5 cm de longitud, luego de elaboradas las probetas se adaptaron a los ensayos de compresión, tracción indirecta, flexión pura, porosidad y permeabilidad, para obtener un porcentaje óptimo de la cantidad de cabello la cual presentó el mejor comportamiento a tracción indirecta y a la flexión. Por otra parte, se estimó que la cantidad de cabello para la población actual que se produce en el municipio durante un año es 44.078,45 Kg; y según los ensayos realizados a éste tipo de fibra, se encontró que el cabello soporta un esfuerzo de aproximadamente 1887 kg/cm2 para una elongación del 37% de su tamaño en estado natural. (Uzcátegui, 2011)
Conclusión La adición de este material al concreto incrementó en pequeños porcentajes los valores de resistencia de las mezclas, encontrándose que la de 0.05% de cabello reportó mejores resultados mecánicos, aunque estos están por debajo de los Página 89
valores exigidos para ser usados en pavimentos de carreteras. Sin embargo, éste puede ser usado para caminerías, parques, canchas y otros pavimentos que no están solicitados por altas cargas. (Uzcátegui, 2011)
2.3. DEFINICIÓN DE VARIABLES 2.3.1. VARIABLES
2.3.1.1. VARIABLES INDEPENDIENTES X1: Fibras de Cabello Humano
2.3.1.2. VARIABLES DEPENDIENTES Y1: Resistencia a la Flexión del Concreto Y2: Resistencia a la Compresión del Concreto Y3: Trabajabilidad del Concreto Y4: Costo de Producción Y5: Valores de pH de Diversas Soluciones. Y6: Carga de Rotura del Cabello Humano Y7: Resistencia a la Tracción del Cabello Humano
2.3.2. INDICADORES
2.3.2.1. INDICADORES PARA VARIABLES INDEPENDIENTES Para X1: Cantidad de Fibra de Cabello Humano (Kg)
2.3.2.2. INDICADORES PARA VARIABLES DEPENDIENTES Para Y1: Valores de Resistencia a la Flexión del Concreto (Kg-f/cm²) Para Y2: Valores de Resistencia a la Compresión del Concreto (Kg-f/cm²) Para Y3: Revenimiento (Slump) del Concreto (pulg) Para Y4: Costo por metro cubico de concreto adicionado con fibras de cabello humano (S/.) Para Y5: pH (Valor de pH) Para Y6: Carga de Rotura del Cabello Humano (gr.) Para Y7: Valor de Resistencia a la Tracción del Cabello Humano (kg/cm²)
Página 90
2.3.3. CUADRO DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES DENOMINACIÓN DE LA VARIABLE
DESCRIPCIÓN DE LA VARIABLE
La fibra de cabello humano se adhiere al concreto debido a que es un material no X1 : Fibras de degradable, y de bajo Cabello Humano costo. Se adhiere al concreto para mejorar propiedades tanto de flexión como de compresión. Es la resistencia del Y1 : Resistencia a la área del eje transversal Flexión del Concreto a la acción de una fuerza. Es la resistencia del Y2: Resistencia a la área del eje Compresión del longitudinal a la acción Concreto de una fuerza. Y3: Trabajabilidad del Concreto
Y4: Costo de Producción
· Y5: Valores de pH de Diversas Soluciones.
· Y6: Carga de Rotura del Cabello Humano · Y7: Resistencia a la Tracción del Cabello Humano
Facilidad del manejo del concreto
INDICADORES
UNIDAD DE MEDIDA
INSTRUMENTOS
Cantidad de Fibra de Cabello Humano
Kg
Balanza
Kg-f/cm²
Equipo para evaluar la flexión
Kg-f/cm²
Equipo para evaluar la resistencia a la flexión
Pulgada
Cono de Abrahams
S/.
Hoja de Cálculo
Valor del pH
Papel de Tornasol
Valores de Resistencia a la Flexión del Concreto Valores de Resistencia a la Compresión del Concreto Revenimiento (Slump) del Concreto
Costo por metro Es el precio que cubico de concreto presentará la adicionado con obtención de un metro fibras de cabello cubico de producción. humano Son las alteraciones que sufre las fibras de cabello humano pH sometido a soluciones con diferentes valores de pH Es la carga máxima que puede soportar una fibra de cabello.
Fuerza de Cabello o Carga de Rotura
gr.
Balanza Digital
Máximo esfuerzo de tracción que un cuerpo puede soportar antes de romperse
Resistencia a la Tracción del Cabello
Kg-f/cm²
Máquina a Tensión
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2.4. HIPÓTESIS 2.4.1. HIPÓTESIS GENERAL La adición de fibras de cabello humano de diferentes grosores al concreto utilizando agregados de: Cunyac, Mina Roja y Vicho; para un diseño f’c 210 kg/cm² incrementará la resistencia a la flexión y a la compresión.
2.4.2. SUB HIPÓTESIS
Sub Hipótesis N° 1: La adición de fibras de cabello humano al concreto incrementará la resistencia a la flexión.
Sub Hipótesis N° 2: La adición de fibras de cabello humano al concreto incrementará la resistencia a la compresión.
Sub Hipótesis N° 3: La cantidad de fibra de cabello humano a adicionarse para incrementar la resistencia a la flexión del concreto se encontrará en un rango del 1% al 3% respecto al peso del concreto.
Sub Hipótesis N° 4: La cantidad de fibra de cabello humano a adicionarse para incrementar la resistencia a la compresión del concreto se encontrará en un rango del 1% al 3% respecto al peso del concreto.
Sub Hipótesis N° 5: La trabajabilidad disminuye al incrementar fibras de cabello humano al concreto.
Sub Hipótesis N° 6: Los costos de
fabricación de concreto no variaran significativamente al
incrementar fibras de cabello humano.
Página 92
Sub Hipótesis N° 7: El cabello humano se adapta a diversos valores de pH que presentan diversas soluciones, adaptándose también al concreto.
Sub Hipótesis N° 8: Una fibra de cabello humano puede resistir una carga entre 50 a 100 gramos.
Sub Hipótesis N° 9: La resistencia a la tracción del cabello se encontrará en un rango de 2000 a 2500 kg-f/cm².
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CAPITULO III: “METODOLOGÍA” 3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN La Investigación es del tipo cuantitativa, empieza en el nivel exploratorio, y alcanza el nivel descriptivo, es aplicativa y el método usado es el hipotético-deductivo.
3.1.1. TIPO: CUANTITATIVO El tipo de investigación es cuantitativa porque nos permite evaluar la realidad en función de parámetros que son medibles, replicables y que estos pueden ser reproducidos con las mismas condiciones en cualquier momento. Además nos permite hacer el uso de datos numérico. (Sampieri, 1999) Es cuantitativa porque está orientada hacia la descripción, predicción y explicación, dirigido hacia datos medibles u observables. Hacemos la comparación de grupos o relaciones entre variables, comparación de resultados con predicción y estudios previos. También es aplicativo porque nos permite hacer uso de los conocimientos de una ciencia para resolver un problema específico.
3.1.2. NIVEL: EXPLORATORIO Los estudios exploratorios se realizan cuando el objetivo es examinar un tema o problema de investigación poco estudiado, del cual se tiene muchas dudas o no se ha abordado antes. En nuestra investigación podemos decir que se empieza con el nivel exploratorio porque no hay mucha literatura del tema solo hay ideas vagamente relacionadas, por lo tanto deseamos indagar sobre el tema de investigación con diferentes variables que no han sido investigadas anteriormente. También porque l es un material poco estudiado en las diferentes propiedades que le confiere al concreto. Sin embargo la investigación no se queda en este nivel sino se pasa al nivel descriptivo.
3.1.3. NIVEL: DESCRIPTIVO Los estudios descriptivos buscan especificar las propiedades, las características y Página 94
los perfiles de objetos o cualquier otro fenómeno que se someta a un análisis. Es decir miden, evalúan o recolectan datos sobre diversos conceptos (variables), aspectos, dimensiones o componentes del fenómeno a investigar. En un estudio descriptivo se selecciona una serie de cuestiones y se mide o recolecta información sobre cada una de ellas, para así describir lo que se investiga (Sampieri, 1999) En nuestra investigación nuestro estudio es descriptivo porque vamos hacer una recolección de información, sobre los conceptos o las variables a las que nos referimos anteriormente, en la presente investigación se pretenden especificar las propiedades, características de cualquier fenómeno que se analice y también se describe tendencias de un grupo o población.
3.1.4. TIPO: APLICATIVO La presente investigación es de tipo aplicativa porque esta utiliza métodos e instrumentos propios de ingeniería y que son aplicables propiamente en las diferentes obras civiles.
3.1.5. MÉTODO HIPOTÉTICO-DEDUCTIVO El método hipotético-deductivo es el procedimiento o camino que sigue el investigador para hacer de su actividad una práctica científica. El método hipotético-deductivo tiene varios pasos esenciales: observación del fenómeno a estudiar, creación de una hipótesis para explicar dicho fenómeno, deducción de consecuencias o proposiciones más elementales que la propia hipótesis, y verificación o comprobación de la verdad de los enunciados deducidos comparándolos con la experiencia. En la presente investigación se usa el método hipotético deductivo porque partimos de una hipótesis la cual vamos a demostrar mediante una serie de pasos los cuales nos permite deducir relaciones entre las variables que permiten demostrar la hipótesis.
Página 95
3.2. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN 3.2.1. EXPERIMENTAL Para el desarrollo del presente proyecto de investigación se hará el uso de diseño experimental, que administran estímulos o tratamientos), calificándolo este con la realización de Experimentos Puros, en el cuál se realizará:
Manipulación intencional de variables.
Medición de variables
Control y Validez
Grupos de Comparación
Se tiene dos grupos de objetos con las mismas características. Antes de realizar el experimento se efectúa una pre-prueba, es decir se mide la cualidad que se desea observar en el experimento. A cualquier de los grupos se le somete al tratamiento experimental. A uno se le llama grupo experimental y al otro grupo de control (N.M., 2010) Para el desarrollo de la investigación, se considerara la siguiente metodología cuyo desarrollo está divido por etapas.
3.2.2. PASOS A SEGUIR EN LA INVESTIGACIÓN El proyecto busca en su primera etapa la recopilación, elaboración y presentación de conceptos de los materiales a utilizar, para conocer como ensayarlos. En la segunda etapa se procederá a realizar ensayos experimentando testigos de concreto, tanto a flexión como a compresión, dividiéndolos cada uno en 2 tipos: el testigo patrón que vendrá a ser un concreto cuyo diseño sea de 210 kg/cm², y el otro que constará de diferentes testigos al cuál se añadirán diversas proporciones desde 1% a 3% de fibra de cabello humano. En la realización de los ensayos se podrá evaluar la resistencia a la compresión y a la flexión de los diferentes testigos ensayados. Los resultados serán discutidos de acuerdo a la variación de los mismos.
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Modulo de Fineza
AGREGADO FINO
Peso Específico Porcentaje de Absorción
AGREGADOS
Porcentaje de Humedad Peso Específico Tamaño Máximo Nominal AGREGADO
Porcentaje de Humedad
GRUESO Porcentaje de Absorción
CONCRETO ADICIONADO CON FIBRAS DE CABELLO HUMANO
Peso Seco Compactado
AGUA
CEMENTO
FABRICACIÓN DE PROBETAS
POTABLE
PORTLAND IP
YURA RECOLECCIÓN DE PELUQUERIAS
CABELLO HUMANO
DISEÑO DE MEZCLA
LAVADO
Ensayos Mecánicos del Cabello Ensayos de Compatibilidad de pH
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CURADO DE PROBETAS
ROTURA A LOS 7 y 28 DIAS
ANÁLISIS DE DATOS
3.2.2.1.
DETERMINACIÓN DE CANTERAS PARA LOS AGREGADOS
Para la determinación de la cantera adecuada, se ha realizado una serie de ensayos utilizando materiales de diferentes canteras para estimar que cantera cumple con los parámetros establecidos por las normas técnicas peruanas:
NTP 400.013 Agregado Fino.
NTP 400.037 Agregado Grueso.
Para lo cual se ha determinado las canteras más idóneas para nuestros estudios son las canteras de Vicho para agregado grueso, ubicada en Huambutío al sur de la región Cusco; para agregado fino se ha combinado materiales de dos canteras, ya que ninguna cumplía con los parámetros de la norma, por ello se ha utilizado las canteras de Cunyac, ubicada en la zona de Limatambo; y la cantera de 3 de Mayo conocida como Mina Rojo, ubicada en Huambutío. Fotografía N° 1: “Recolección de Agregados”
Fuente: Propia
3.2.2.2.
DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS
En este punto hemos determinado las propiedades de los agregados según lo indicado en las normas como son: Para Agregado Fino:
Módulo de fineza.
Peso específico.
Porcentaje de absorción. Página 98
Porcentaje de humedad.
Para Agregado Grueso
Peso específico.
Tamaño máximo nominal.
Porcentaje de humedad.
Porcentaje de absorción.
Peso seco compactado.
3.2.2.3.
DETERMINACIÓN DE AGUA
El agua a utilizar en nuestro diseño de mezcla es agua potable porque es el más idóneo para la mezcla
de concreto además esta estipula en la norma técnica
Peruana NTP 339.088. “Agua para Diseños de Mezclas”
3.2.2.4.
DETERMINACIÓN DEL CEMENTO
El cemento a utilizar en la presente tesis es el cemento portland IP de la marca Yura que es el más comercial en nuestra ciudad, y dicha marca es la única que encontramos en el mercado local. Es el cemento que contiene puzolana y esta se obtiene por la pulverización conjunta de una mezcla de Clinker portland y puzolana con la adición eventual de sulfato de calcio. El contenido de puzolana debe estar comprendido entre 15% y 40% en peso del total.
3.2.2.5.
REALIZACIÓN DE ENCUESTAS A LAS PELUQUERÍAS
Para la presente investigación, se procederá a realizar encuestas a diversas peluquerías y/o centros de estética en la ciudad de Cusco, para poder obtener diversas formas de cómo obtener estas fibras de cabello humano para la realización de la presente tesis.
Página 99
Fotografía N° 2: “Realización de Encuestas a las Peluquerías y/o Centros de Estética en la Ciudad de Cusco”
Fuente: Propia
3.2.2.6.
RECOLECCIÓN Y SELECCIÓN DE FIBRAS DE CABELLO HUMANO
Este proceso es de suma importancia ya que al recolectar las fibras de cabello humano, estos se encuentran con objetos mezclados de deshechos de basura como gillette, bolsas de plástico, botellas, etc. Fotografía N° 3: “Basura Acumulada Procedentes de las Peluquerías del Centro Comercial Cusco”
Fuente: Propia Página 100
3.2.2.7.
PROCESO DE LAVADO DE LAS FIBRAS DE CABELLO HUMANO
En este proceso se procede a lavar con champú para poder limpiar completamente, para después proceder al secado.
Fotografía N° 4: “Proceso de Lavada del Cabello Humano”
Fuente: Propia Fotografía N° 5: “Proceso de Secado del Cabello Humano”
Fuente: Propia
Página 101
3.2.2.8.
ESTUDIOS DE COMPATIBILIZACIÓN DE PH DEL CABELLO
En este paso se realizará los estudios químicos del cabello humano, en el cuál se analizará la propiedad del “pH”, identificando diversas muestras que contengan diversos pH desde el más ácido al más alcalino, sometiendo al cabello humano a la disolución para poder conocer cómo es que esta fibra reacciona, identificando si en algún momento esta se quiebra. Además se analizará la reacción del cabello dentro de una muestra de concreto, observando el comportamiento del mismo.
3.2.2.9.
ESTUDIOS MECÁNICOS DEL CABELLO HUMANO
En este paso se determinará la resistencia a la tracción de la fibra de cabello humano, y la carga de rotura que esta puede soportar.
3.2.2.10. PREPARACIÓN DE AGREGADOS Este paso consiste en
seleccionar los agregados que cumplieron con la
granulometría según normas peruanas para agregados fino y agregado grueso y estos agregados son: de agregado fino (la cantera de Mina Roja en un 75% y de 25% de la cantera de Cunyac) y de agregado grueso (la cantera de Vicho de ½.)
3.2.2.11. DISEÑO DE MEZCLAS Teniendo todos los datos procedemos a realizar nuestro diseño de mezcla el método a utilizar es el método del American Concrete Instituto (ACI), basado en tablas empíricas mediante el cual se determinan las condiciones de partida y la dosificación para nuestras briquetas con las cantidades idóneas de nuestros materiales a usar para muestras patrón y para nuestras mezclas de concreto adicionando fibras de cabello humano en porcentajes respecto al peso del cemento. Se decidió utilizar este método ya que este es el más usado y de fácil diseño.
3.2.2.12. ELABORACIÓN DE BRIQUETAS Y MOLDES DE FLEXIÓN Esta fase consiste en hacer un seguimiento a la continuada y fluidez de los procesos de la aplicación, el cual los investigadores tienen la oportunidad de Página 102
verificar que la aplicación cumpla con todas las especificaciones establecidas en el diseño. En este paso se elabora las briquetas y moldes de flexión con el diseño de mezcla que se ha elaborado anteriormente y procedemos a realizar la mezcla y a colocar la mezcla en las briquetas circulares y moldes para vigas de flexión.
3.2.2.13. DETERMINACIÓN DEL TIPO DE CURADO DE LAS BRIQUETAS Y VIGAS El tipo de curado que hemos elegido es de suma importancia, determinando el curado por el método de sumersión en agua durante el tiempo establecido de 7 y 28 días como mínimo.
3.2.2.14. PRUEBAS DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y FLEXIÓN DE LAS BRIQUETAS Y VIGAS Luego de un tiempo de la elaboración de las briquetas y vigas, estas serán sometidas a pruebas de laboratorio, una tanda a los 7 días de curado será sometido a las prueba de resistencia a la compresión y flexión de concreto, y otra a los 28 días.
3.2.2.15. RECOLECCIÓN DE DATOS En este paso consiste tomar nota de los diferentes datos obtenidos de las pruebas de laboratorio como son las pruebas de resistencia de compresión y flexión.
3.2.2.16. ANÁLISIS DE LOS DATOS En este paso procedemos al análisis e interpretación de la información obtenida de la muestra seleccionada, las cuales obtenida de los datos con las adecuadas fórmulas que se requieren para el uso adecuado y poder obtener los resultados deseados.
3.2.2.17. RESULTADOS Y CONCLUSIONES En esta paso procedemos a dar los resultados a los que hemos llegado durante todo el proceso de la investigación a las cuales se llegó y posteriormente las Página 103
conclusiones de la investigación y se establecieron las recomendaciones necesarias.
3.3. POBLACIÓN Y MUESTRA 3.3.1. DESCRIPCIÓN DE LA POBLACIÓN La población es el conjunto de elementos con características comunes que son objetos de análisis y para los cuales serán válidas las conclusiones de la investigación. (Arias, 1999) La población de la presente investigación está conformada por el concreto fabricado con agregados de Vichos, Cunyac y Mina Roja; adicionado con fibra de cabello humano.
3.3.2. MUESTRAS Y MÉTODOS DE MUESTREO 3.3.2.1.
MUESTRA
La muestra es obtenida con el fin de investigar, a partir del conocimiento de sus características particulares, las propiedades de una población. (Balestrin Acuña, 1997) La muestra, para la presente investigación, está conformada por el concreto fabricado con agregados de Vicho, Cunyac y Mina Roja; adicionado con fibra de cabello humano; es decir, la muestra es de tipo censal ya que es coincidente con la población. Para poder evaluar esta muestra se aplican criterios muéstrales, es decir esta muestra va a ser evaluada mediante elementos fabricados con concreto y concretos adicionados con fibra de cabello humano para poderlos someter a las pruebas de compresión y flexión, por lo tanto los elementos muéstrales estarán definidos y cuantificados de la siguiente manera:
El número de briquetas circulares para el ensayo de resistencia a la compresión en un número de 24 por dosificación.
El número de vigas rectangulares para el ensayo de resistencia a la flexión en un número de 12 por dosificación.
Número de elementos de evaluación muestra es:
Página 104
Tabla N° 11: “Distribución de la Muestra a Estudiar”
Distribución de la Muestra a Ensayar Concreto Patrón
Concreto + 1% de Fibra de Cabello Humano
PRUEBA
Concreto + 1.5% de Fibra de Cabello Humano
7 días
28 días
7 días
28 días
7 días
28 días
Compresión
12
12
12
12
12
12
Flexión
6
6
6
6
Concreto + 2% de Fibra de Cabello Humano
PRUEBA
6 6 Concreto + 2.5% de Fibra de Cabello Humano
Concreto + 3% de Fibra de Cabello Humano
7 días
28 días
7 días
28 días
7 días
28 días
Compresión
12
12
12
12
12
12
Flexión
6
6
6
6
6
6
PRUEBA Pruebas a Compresión Pruebas a Flexión
Total 144 72
TOTAL:
216
Fuente: Propia
Según la Norma Técnica de Edificación E060 de Concreto Armado: Para cada relación agua-material cementante o contenido de material cementante deben confeccionarse y curarse al menos tres probetas cilíndricas para cada edad de ensayo de acuerdo con Standard Practicefor Making and Curing Concrete Test Specimens in the Laboratory (ASTM C 192M). Las probetas deben ensayarse a los 28 días o a la edad de ensayo establecida para determinar f’c.
3.3.2.2.
MÉTODOS DE MUESTREO
El método de muestreo consiste en la elección por métodos no aleatorios de una muestra cuyas características sean similares a las de la población objetivo. En este tipo de muestreos la “representatividad” la determina el investigador de modo subjetivo, siendo este el mayor inconveniente del método ya que no podemos cuantificar la representatividad de la muestra. (Mateu, 2003) El método de muestreo es por conveniencia, ya que se fabrican los elementos de estudio, en este caso briquetas y vigas, no hay una selección al azar, ni Página 105
probabilística, se usan todos los elementos fabricados.
3.3.2.3.
CRITERIOS DE INCLUSIÓN
Los elementos muéstrales son fabricados con agregados gruesos de ½” provenientes de la cantera de Vicho ubicado en la zona Huambutío. Los
elementos
muéstrales
son
fabricados
con
agregados
finos
provenientes de las canteras de Cunyac y Mina Roja. Los elementos muéstrales son fabricados con agua potable. Los elementos muéstrales son fabricados con cemento Portland tipo IP de la marca Yura. Los elementos muéstrales son fabricados con fibras de cabello humano de diferentes grosores. Los elementos muéstrales son curados por los métodos de sumergido en agua.
3.4. INSTRUMENTOS 3.4.1. INSTRUMENTOS METODOLÓGICOS 3.4.1.1.
ENCUESTAS
Se realizaron diversas encuestas a peluquerías y salones de estética de diversos puntos de la ciudad de Cusco. A continuación, un modelo de la encuesta realizada:
Página 106
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO Nombre de la "Análisis de la Resistencia a la Compresión y Flexión de Concreto con Agregados Tesis de: Cunyac, Mina Roja y Vicho Adicionado con Fibras de Cabello Humano" -Bach. Bertha Lilia Onofre Lopez Alumnos -Bach. Brian Hugo Vera Espinoza
DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre Ubicación Reponsable
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
_____________________________
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
_____________________________
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan?
_____________________________ _____________________________
Peso de Bolsa 7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de ___________________(Clasificado) cabello? _________________(Sin Clasificar)
OBSERVACIONES
_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
Página 107
3.4.1.2.
GUÍAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
En este utilizamos guías de observación que nos permite recolectar datos de las propiedades físicas de los agregados entre ellos tenemos la recolección de los siguientes datos como son:
Granulometría de agregados
Porcentaje de humedad
Peso especifico
Porcentaje de absorción
Peso seco compactado.
3.4.1.2.1.
GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO
Este instrumento permite obtener la producción adecuada entre 2 a 3 agregados.
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO Nombre de la Tesis
Alumnos
"Análisis de la Resistencia a la Compresión y Flexión de Concreto con Agregados de: Cunyac, Mina Roja y Vicho Adicionado con Fibras de Cabello Humano" -Bach. Bertha Lilia Onofre Lopez -Bach. Brian Hugo Vera Espinoza
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA DE LOS MATERIALES
Mallas
CANTERA 1
CANTERA 2
CANTERA 3
% Retenida Ind. Acum.
% Retenida Ind. Acum.
% Retenida Ind. Acum.
2'' 1 1/2'' 1'' 3/8'' N° 4 N° 8 N° 16 N° 30 N° 50 N° 100 N° 200 TOTAL
Página 108
3.4.1.2.2.
PORCENTAJE DE HUMEDAD
Este instrumento nos permite tomar los datos obtenidos en laboratorios para luego procesarlos. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL PORCENTAJE DE HUMEDAD
-Bach. Bertha Lilia Onofre Lopez
Alumnos
-Bach. Brian Hugo Vera Espinoza
TESIS: "Análisis de la Resistencia a la Compresión y Flexión de Concreto con Agregados de: Cunyac, Mina Roja y Vicho Adicionado con Fibras de Cabello Humano" AGREGADO FINO CANTERA : TAMAÑO:
CANTERA: TAMAÑO:
Simbolo Wo
DESCRIPCION
UND.
VALOR
Simbolo
W
PESO INICIAL PESO SECO
gr gr
Wo W
P
PESO DEL RECIPIENTE
gr
P
DESCRIPCION
UND.
PESO INICIAL PESO SECO
gr gr
PESO DEL RECIPIENTE
gr
DESCRIPCION PESO INICIAL PESO SECO PESO DEL RECIPIENTE
UND. gr gr gr
VALOR
AGREGADO GRUESO CANTERA : TAMAÑO: Simbolo Wo W P
DESCRIPCION PESO INICIAL PESO SECO PESO DEL RECIPIENTE
3.4.1.2.3.
UND. gr gr gr
CANTERA: TAMAÑO: VALOR Simbolo Wo W P
VALOR
PESO ESPECÍFICO
Este instrumento nos permite tomar los datos obtenidos en laboratorios para luego procesarlos.
Página 109
3.4.1.2.4.
PESO SECO COMPACTADO
Este instrumento nos permite tomar los datos obtenidos en laboratorios para luego procesarlos.
Página 110
3.4.1.2.5.
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Página 111
3.4.1.2.6.
RESISTENCIA A LA FLEXIÓN
3.4.1.2.7.
ENSAYO A TRACCIÓN DEL CABELLO HUMANO
A continuación, el ejemplo de recolección de datos para el ensayo a tracción:
Página 112
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENSAYO A TRACCIÓN DEL CABELLO
Nombre de la Tesis
Alumnos
ELEMENTO Díametro (mm) Área (mm²) Lo (mm) DATOS
"Análisis de la Resistencia a la Compresión y Flexión de Concreto con Agregados de: Cunyac, Mina Roja y Vicho Adicionado con Fibras de Cabello Humano" -Bach. Bertha Lilia Onofre Lopez -Bach. Brian Hugo Vera Espinoza
COBRE
Fuerza N
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
σ = P/A
Esfuerzo Max. σ (kg-f/cm²)
∆L mm
Deformació nє #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0!
Esfuerzo σ N/mm² kg-f/cm² #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0! #¡DIV/0!
ε = δ/L
#¡DIV/0!
Deformación є Máx. #¡DIV/0! Módulo de Young E kg-f/cm² #¡DIV/0! N/m² ó Pascal #¡DIV/0!
Página 113
3.4.1.2.8.
COMPATIBILIZACIÓN DE PH DEL CABELLO UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL REACCIONES DEL CABELLO SOMETIDO A SOLUCIONES CON DIFERENTES VALORES DE pH
Nombre de la Tesis Alumnos
Nro
SUSTANCIA
"Análisis de la Resistencia a la Compresión y Flexión de Concreto con Agregados de : Cunyac, Mina Roja y Vicho Adicionado con Fibras de Cabello Humano" -Bach. Bertha Lilia Onofre Lopez -Bach. Brian Hugo Vera Espinoza
FORMULA
pH
Tiempo Inicial
Tiempo Final
Reacción Reacción (1 Observación Inmediata Semana)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
3.4.2. INSTRUMENTOS DE INGENIERÍA Los equipos que se requieren para la presente investigación son los siguientes:
3.4.2.1.
JUEGO DE TAMICES
El análisis o prueba de tamices se lleva a cabo cerniendo los agregados a través de una serie de tamices o cedazos enumerados. Estos tamices están en números ascendentes, esto es, #4, #8, #16, #30, #50, #100, #200 y bandeja para agregados finos y en orden de tamaño descendente 1- ½ ", 1", ¾ ", ½ ", 3/8", #4, #8 y bandeja, para agregado grueso. El número de los tamices nos indica las aperturas del tamiz por pulgada lineal. Cada tamiz tiene un diámetro igual a la mitad del diámetro del tamiz que le precede. (Anónimo, Manual de Laboratorio de Materiales de Ingeniería Civil, 2011)
Página 114
Fotografía N° 6: “Tamices ASTM del Laboratorio”
Fuente: Propia
3.4.2.2.
AGITADOR MECÁNICO DE TAMICES
El agitador mecánico impartirá un movimiento vertical o movimiento lateral al tamiz, causando que las partículas tiendan a saltar y girar presentando así diferentes orientaciones a la superficie del tamizado. Fotografía N° 7: “Agitador Mecánico de Tamices”
Fuente: Propia
3.4.2.3.
BALANZAS
Podemos apreciar 3 tipos de balanza una de ellas es de capacidad no menor a Página 115
5000g y con sensibilidad de por lo menos 1g; y también tenemos las balanzas 500 g y con sensibilidad de por lo menos de 0.1g; también podemos observar una balanza hidrostática la cual determina el peso sumergido en agua. Fotografía N° 8: “Tipos de Balanza”
Fuente: Propia
3.4.2.4.
HORNO
Es un horno con recirculante de aire, termostáticamente controlado para una temperatura de 105ºC±5ºC. Fotografía N° 9: “Horno”
Fuente: Propia
3.4.2.5.
FIOLA
Frasco volumétrico de 500 cm3 de capacidad, calibrado hasta 0.1cm3 a 20ºc.
Página 116
Fotografía N° 10: “Fiola”
Fuente: Propia
3.4.2.6.
CONO DE ABSORCIÓN
Es metálico de 40 mm± 3mm de diámetro en la parte superior, 90mm± 3mm de diámetro en la parte inferior y 75 mm± 3 mm de altura. Fotografía N° 11: “Cono de Absorción”
Fuente: Propia
3.4.2.7.
BARRA COMPACTADORA O VARILLA APISONADORA
Es de acero con sección circular de 16mm ±5mm de longitud, con ambos extremos en semiesfera. Página 117
Fotografía N° 12: “Barra Compactadora”
Fuente: Propia
3.4.2.8.
CONO DE ABRAHAMS
El molde utilizado para este ensayo consiste en un tronco de cono recto metálico cuyo diámetro superior es de 100 + 1.5 mm, diámetro inferior de 200 + 1.5 mm, y altura igual a 300 + 1.5 mm; provisto de dos pisaderas en la parte inferior para la sujeción por parte del operador durante el llenado, y dos asas en el tercio superior para levantar el molde después del llenado. Fotografía N° 13: “Cono de Abrahams”
Fuente: Propia
3.4.2.9.
MEZCLADORA
Es una mezcladora de concreto de capacidad de diseñado para la preparación de concreto con capacidad de 3P3. Página 118
Fotografía N° 14: “Mezcladora de Concreto”
Fuente: Propia
3.4.2.10. MÁQUINA A COMPRESIÓN La máquina de ensayo es de cualquier de los tipos de uso corriente, de suficiente capacidad y capaz de mantener una velocidad de carga continua y uniforme. Fotografía N° 15: “Máquina a Compresión”
Fuente: Propia
3.4.2.11. PROBETAS CILÍNDRICAS (BRIQUETERAS) Las probetas cilíndricas para pruebas deben de tener un tamaño de 6x 12 pulgadas (150x300mm).
Página 119
Fotografía N° 16: “Probetas Cilíndricas”
Fuente: Propia
3.4.2.12. PROBETAS RECTANGULARES (VIGAS A FLEXIÓN) Las probetas rectangulares para pruebas deben de tener un tamaño de 15x15x50 cm. Fotografía N° 17: “Probetas Rectangulares”
Fuente: Propia
3.4.2.13. PAPEL TORNASOL El Papel tornasol o papel pH es utilizado para medir la concentración de Iones Hidrógenos contenido en una sustancia o disolución. Mediante la escala de pH, la cual es clasificada en distintos colores y tipos. Como resultado se podrá obtener una noción sobre el nivel de pH que contiene una determinada sustancia o disolución.
Página 120
Fotografía N° 18: “Papel Tornasol”
Fuente: Propia
3.4.2.14. VASOS PRECIPITADOS En estos envases se podrá diluir la sustancia para poder obtener el valor del pH, por medio del papel tornasol. Fotografía N° 19: “Frasco”
Fuente: Propia
3.4.2.15. RECOLECTOR DE DATOS GLX PASCO Para la realización de ensayos mecánicos de la fibra de cabello humano, nos sirve para recolectar los datos de fuerza en el ensayo a tracción. Página 121
Fotografía N° 20: “Recolector de Datos”
Fuente: Propia
3.4.2.16. SENSOR DE FUERZA El sensor de fuerza se utiliza en el ensayo a tracción el cual el cabello es sometido. El sensor nos permitirá transmitir el valor de la fuerza al recolector de datos. Fotografía N° 21: “Sensor de Fuerza”
Fuente: Propia
Página 122
3.4.2.17. TABLERO El tablero nos sirve en el ensayo a tracción del cabello para poder medir las variaciones de deformaciones que presenta el cabello.
Fotografía N° 22: “Tablero para Ensayos a Tensión”
Fuente: Propia
3.5. PROCEDIMIENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS La aplicación de la toma de muestra de los agregados constituye una operación fundamental en el proceso de control de calidad de los materiales para la producción del concreto. La calidad del concreto depende básicamente de las propiedades de pasta y de manera determinante de la granulometría de los agregados así como sus diferentes propiedades, para ello realizaremos diferentes ensayos para poder determinar sus propiedades de los agregados y de las fibras de cabello humano.
3.5.1. ENCUESTAS En este paso se desarrolló la recolección de datos de manera directa a los responsables, propietarios y/o encargados de las peluquerías y centros de estética. Esta información se encuentra en el Anexo N° 2 de la tesis.
Página 123
3.5.2. ESTUDIO DE COMPATIBILIZACIÓN DE CABELLO A DIVERSAS SOLUCIONES CON DIFERENTES VALORES DE PH Mediante Guías de Observaciones se realizó ensayos para determinar el pH de diversas soluciones. Para después someter el cabello a estas soluciones, de modo de que se pueda determinar la reacción que ocurre, verificando si estas fibras de cabello se quiebran o mantienen sus propiedades.
3.5.2.1.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A ÁCIDO NÍTRICO 1 MOLAR (PH: 0.5)
REACCIONES DEL CABELLO SOMETIDO A SOLUCIONES CON DIFERENTES VALORES DE pH SUSTANCIA pH
Ácido Nítrico (HNO3) M-1 0.5
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 11:43 No se quiebra 12:43 No se quiebra
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. REACCIÓN INMEDIATA REACCIÓN EN 1 El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. SEMANA COMPARACIÓN CON EL El cabello se ha estirado, en apariencia este ha aumentado su brillo. CABELLO NATURAL El pH del ácido nítrico M1, no ha afectado en propiedades mecánicas al CONCLUSIÓN cabello.
Página 124
3.5.2.2.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A ÁCIDO NÍTRICO CONCENTRADO (PH: 0)
REACCIONES DEL CABELLO SOMETIDO A SOLUCIONES CON DIFERENTES VALORES DE pH
SUSTANCIA pH
Ácido Nítrico (HNO3) - Concentrado 0
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 11:45 Cambio de color y temperatura. Incremento de temperatura 12:45 (20°C)
El cabello se quiebra al momento de retirarlo y secarlo. No mantiene su REACCIÓN INMEDIATA resistencia ni su elasticidad. Las cutículas se cierran completamente. REACCIÓN EN 1 El cabello se quiebra fácilmente. SEMANA COMPARACIÓN CON EL El cabello ha cambiado de color, y se ha vuelto quebradizo. También ha CABELLO NATURAL modificado en su textura. El pH del ácido nítrico concentrado ha afectado las características CONCLUSIÓN mecánicas debilitándolo en su elasticidad. Este se quiebra fácilmente.
Página 125
3.5.2.3.
COMPORTAMIENTO
DEL
CABELLO
EXPUESTO
A
ÁCIDO
SULFÚRICO 6 MOLAR (PH: 0)
REACCIONES DEL CABELLO SOMETIDO A SOLUCIONES CON DIFERENTES VALORES DE pH
SUSTANCIA pH
Ácido Sulfúrico (H2SO4) 6M 0
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 11:49 No se quiebra 12:49 No se quiebra
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. REACCIÓN INMEDIATA REACCIÓN EN 1 El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. SEMANA COMPARACIÓN CON EL El cabello ha aumentado su brillo, asimismo se ha estirado. CABELLO NATURAL El pH del ácido sulfúrico 6M, no ha afectado en propiedades mecánicas al CONCLUSIÓN cabello.
Página 126
3.5.2.4.
COMPORTAMIENTO
DEL
CABELLO
EXPUESTO
A
ÁCIDO
SULFÚRICO 1 MOLAR (PH: 0)
REACCIONES DEL CABELLO SOMETIDO A SOLUCIONES CON DIFERENTES VALORES DE pH
SUSTANCIA pH
Ácido Sulfúrico (H2SO4) 1M 0
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 11:51 No se quiebra 12:51 No se quiebra
REACCIÓN INMEDIATA REACCIÓN EN 1 SEMANA
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad.
COMPARACIÓN CON EL El cabello ha aumentado su brillo, asimismo se ha hinchado. CABELLO NATURAL CONCLUSIÓN
El pH del ácido sulfúrico 1M, no ha afectado en propiedades mecánicas al cabello.
Página 127
3.5.2.5.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO HIDRÓXIDO DE SODIO (PH: 14)
REACCIONES DEL CABELLO SOMETIDO A SOLUCIONES CON DIFERENTES VALORES DE pH
SUSTANCIA pH
Hidróxido de Sodio (NaOH) 14
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 11:53 No se quiebra 12:53 No se quiebra
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. REACCIÓN INMEDIATA REACCIÓN EN 1 El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. SEMANA COMPARACIÓN CON EL El cabello se ha convertido en áspero, y se ha encogido. CABELLO NATURAL El pH del hidróxido de sodio, no ha afectado en propiedades mecánicas al CONCLUSIÓN cabello.
Página 128
3.5.2.6.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A HIDRÓXIDO DE AMONIO (PH: 14)
REACCIONES DEL CABELLO SOMETIDO A SOLUCIONES CON DIFERENTES VALORES DE pH
SUSTANCIA
Hidróxido de Amonio (NH4OH)
pH
14 TIEMPO
OBSERVACIÓN
Hora Inicial
11:53 No se quiebra
Hora Final
12:53 No se quiebra, Cambio de olor.
REACCIÓN INMEDIATA REACCIÓN EN 1 SEMANA
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad.
COMPARACIÓN CON EL El cabello se ha encogido, el color del cabello se ha vuelto más oscuro. CABELLO NATURAL CONCLUSIÓN
El pH del hidróxido de amonio, no ha afectado en propiedades mecánicas al cabello.
Página 129
3.5.2.7.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A LIMÓN (PH: 2.3)
SUSTANCIA pH
Limón 2.3
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 18:40 No se quiebra 19:40 No se quiebra
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello no se quiebra, REACCIÓN EN 1 mantiene su resistencia y su SEMANA elasticidad. El cabello ha aumentado en el COMPARACIÓN CON EL CABELLO brillo, se ha estirado, y presenta una textura aspera. NATURAL REACCIÓN INMEDIATA
CONCLUSIÓN
3.5.2.8.
El pH ácido del limón 2.3, no ha afectado en propiedades mecánicas al cabello.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A VINAGRE (PH: 2.9)
SUSTANCIA pH
Vinagre 2.9
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 18:45 No se quiebra 19:45 No se quiebra
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello no se quiebra, REACCIÓN EN 1 mantiene su resistencia y su SEMANA elasticidad. El cabello presenta mayor brillo COMPARACIÓN CON EL CABELLO que el cabello normal, presenta una textura aspera. NATURAL REACCIÓN INMEDIATA
CONCLUSIÓN
El pH ácido del vinagre 2.9, no ha afectado en propiedades mecánicas al cabello.
Página 130
3.5.2.9.
COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A VINO (PH: 3.5)
SUSTANCIA pH
Vino 3.5
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 18:48 No se quiebra 19:48 No se quiebra
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello no se quiebra, REACCIÓN EN 1 mantiene su resistencia y su SEMANA elasticidad. COMPARACIÓN El cabello ha mantenido el color, ha aumentado el brillo, y su CON EL CABELLO textura se ha vuelto rugosa. NATURAL REACCIÓN INMEDIATA
CONCLUSIÓN
El pH ácido del vino 3.5, no ha afectado en propiedades mecánicas al cabello.
3.5.2.10. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A JUGO DE TOMATE (PH: 4.1) SUSTANCIA pH
Jugo de Tomate 4.1
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 18:52 No se quiebra 19:52 No se quiebra
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello no se quiebra, REACCIÓN EN 1 mantiene su resistencia y su SEMANA elasticidad. Presenta una textura aspera, se COMPARACIÓN ha estirado en los extremos, CON EL CABELLO mantiene el color. NATURAL El pH ácido del jugo de tomate 4.1, no ha afectado en propiedades mecánicas al CONCLUSIÓN cabello. REACCIÓN INMEDIATA
Página 131
3.5.2.11. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A CAFÉ (PH: 5) SUSTANCIA pH
Café 5
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 18:54 No se quiebra 19:54 No se quiebra
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello no se quiebra, REACCIÓN EN 1 mantiene su resistencia y su SEMANA elasticidad. COMPARACIÓN El cabello ha mantenido el color, ha aumentado el brillo, y su CON EL CABELLO textura es lisa. NATURAL REACCIÓN INMEDIATA
CONCLUSIÓN
El pH ácido del café 5.0, no ha afectado en propiedades mecánicas al cabello.
3.5.2.12. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A ORINA (PH: 6) SUSTANCIA pH
Orina 6
TIEMPO Hora Inicial Hora Final REACCIÓN INMEDIATA REACCIÓN EN 1 SEMANA COMPARACIÓN CON EL CABELLO NATURAL CONCLUSIÓN
OBSERVACIÓN 18:56 No se quiebra 19:56 No se quiebra El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. Presenta una textura lisa, mantiene el color, y presenta mayor brillo.
El pH ácido de la orina 6.0, no ha afectado en propiedades mecánicas al cabello.
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3.5.2.13. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A LECHE (PH: 6.6) SUSTANCIA pH
Leche 6.6
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 19:00 No se quiebra 20:00 No se quiebra
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello no se quiebra, REACCIÓN EN 1 mantiene su resistencia y su SEMANA elasticidad. COMPARACIÓN El cabello ha mantenido el color, ha aumentado el brillo, y su CON EL CABELLO textura es lisa. NATURAL REACCIÓN INMEDIATA
CONCLUSIÓN
El pH ácido de la leche 6.6, no ha afectado en propiedades mecánicas al cabello.
3.5.2.14. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A DETERGENTE (PH: 8.5) SUSTANCIA pH
Detergente 8.5
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 19:08 No se quiebra 20:08 No se quiebra
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello no se quiebra, REACCIÓN EN 1 mantiene su resistencia y su SEMANA elasticidad. Presenta una textura lisa, COMPARACIÓN mantiene el color, sus extremos CON EL CABELLO se estiran en comparación al NATURAL cabello natural. El pH alcalino del detergente 8.5, no ha afectado en propiedades mecánicas al CONCLUSIÓN cabello. REACCIÓN INMEDIATA
Página 133
3.5.2.15. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A PASTA DENTAL (PH: 9.9) SUSTANCIA pH
Pasta Dental 9.9
TIEMPO Hora Inicial Hora Final
OBSERVACIÓN 19:09 No se quiebra 20:09 No se quiebra
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello no se quiebra, REACCIÓN EN 1 mantiene su resistencia y su SEMANA elasticidad. COMPARACIÓN El cabello ha mantenido el color, las hebras se huntan y posee CON EL CABELLO textura lisa NATURAL El pH alcalino de la pasta dental 9.9, no ha afectado en propiedades mecánicas CONCLUSIÓN al cabello. REACCIÓN INMEDIATA
3.5.2.16. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A LEJÍA (PH: 13-14) SUSTANCIA pH
Lejía 13
TIEMPO Hora Inicial Hora Final REACCIÓN INMEDIATA REACCIÓN EN 1 SEMANA
OBSERVACIÓN 19:09 No se quiebra 20:09 No se quiebra El cabello se quiebra inmediatamente en un medio disuelto en lejía. El cabello se quiebra.
COMPARACIÓN Cabello comprimido, desaparece CON EL CABELLO a la acción de la lejía. NATURAL El pH alcalino dela lejía 13.0, ha afectado en propiedades mecánicas al cabello. CONCLUSIÓN Lo ha destruído inmediatamente al contacto.
Página 134
3.5.2.17. COMPORTAMIENTO DEL CABELLO EXPUESTO A CEMENTO (PH: 45) UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL REACCIONES DEL CABELLO SOMETIDO A SOLUCIONES CON DIFERENTES VALORES DE pH Nombre de la Tesis Alumnos
"Análisis de la Resistencia a la Compresión y Flexión de Concreto con Agregados de: Cunyac, Mina Roja y Vicho Adicionado con Fibras de Cabello -Bach. Bertha Lilia Onofre Lopez -Bach. Brian Hugo Vera Espinoza
SUSTANCIA pH
CEMENTO 4
TIEMPO Hora Inicial Hora Final REACCIÓN INMEDIATA REACCIÓN EN 1 SEMANA COMPARACIÓN CON EL CABELLO NATURAL CONCLUSIÓN
OBSERVACIÓN 19:09 No se quiebra 20:09 No se quiebra El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad.
El cabello no se quiebra, mantiene su resistencia y su elasticidad. El cabello tiende a juntarse en mechones.
El cabello tiende a juntarse, y formar mechones dentro de la disolución cemento-agua (lechada) El pH del cemento no afecta al cabello en temas de resistencia. El cabello se adapta al medio que tiene el cemento.
REACCIÓN INMEDIATA
REACCIÓN EN UNA SEMANA
REACCIÓN EN UNA SEMANA
Página 135
3.5.3. ENSAYO A TRACCIÓN DEL CABELLO Para el ensayo a tracción, se ha analizado tres elementos distintos, que son:
1 Fibra de Cabello Humano
10 Fibras de Cabello Humano
1 Fibra de Cobre (Elemento de Comparación)
3.5.3.1.
ENSAYO A TRACCIÓN DE 1 FIBRA DE CABELLO HUMANO
Se ha recolectado los siguientes datos: Tabla N° 12: “Datos Iniciales Para Ensayo a Tracción de 1 Fibra de Cabello Humano” ELEMENTO
CABELLO HUMANO (1 Cabello)
Diámetro (mm) Área (mm²) Longitud Inicial Lo (mm)
0.08 0.0050 100
Fuente: Propia Tabla N° 13: “Datos del Ensayo a Tracción de 1 Fibra de Cabello Humano” Fuerza N 0.00000 0.94233 1.02364 1.03204 1.05694
DATOS 1 2 3 4 5
∆L mm 0 10 20 30 40
Fuente: Propia
3.5.3.2.
ENSAYO A TRACCIÓN DE 10 FIBRAS DE CABELLO HUMANO
Se ha recolectado los siguientes datos: Tabla N° 14: “Datos Iniciales Para Ensayo a Tracción de 10 Fibras de Cabello Humano” ELEMENTO
CABELLO HUMANO (10 Cabellos)
Diámetro (mm) Área (mm²) Lo (mm)
0.64 0.3217 100
Fuente: Propia Página 136
Tabla N° 15: “Datos de Ensayo a Tracción de 10 Fibras de Cabello Humano” Fuerza N 0.00000 4.90999 6.49482 7.22857 7.80142 8.48336 6.73054 6.66507 7.47409 7.69230 9.02890 9.58528 10.25472
DATOS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
∆L mm 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Fuente: Propia Fotografía N° 23: “Ensayo a Tracción de 10 Fibras de Cabello Humano”
Fuente: Propia
3.5.3.3.
ENSAYO A TRACCIÓN DE 1 FIBRA DE COBRE (DATO DE COMPARACIÓN)
Se ha recolectado los siguientes datos:
Página 137
Tabla N° 16: “Datos Iniciales Para Ensayo a Tracción del Cobre” ELEMENTO COBRE Diámetro (mm) 0.1 Área (mm²) 0.0079 Lo (mm) 100 Fuente: Propia Tabla N° 17: “Datos Para Ensayo a Tracción del Cobre” DATOS 1 2 3 4 5 6
Fuerza N 0.00000 4.77360 6.92856 9.08347 10.06547 11.12330
∆L Mm 0 10 20 30 40 50
Fotografía N° 24: “Ensayo a Tracción del Cobre”
Fuente: Propia
3.5.4. CARGA DE ROTURA DEL CABELLO Se ha seleccionado 5 fibras de cabello Humano del mismo tipo y la misma longitud, cada una ha sido fijada en sus dos extremos pegándolos con cintas adhesivas a dos superficies, para luego colgar un recipiente de plástico sujeto por la fibra de cabello humano, el cual podamos depositar cierta cantidad de peso.
Página 138
Fotografía N° 25: “Determinación de la Carga de Rotura del Cabello”
Fuente: Propia Se ha colocado cierto peso, y se ha determinado peso máximo en donde el cabello puede soportar hasta que llega a quebrarse. Se ha recolectado los siguientes datos: Tabla N° 18: “Determinación de la Carga de Rotura del Cabello” Fibra de Cabello Humano Cabello 1 Cabello 2 Cabello 3 Cabello 4 Cabello 5
Longitud (cm) 25 25 25 25 25 Fuente: Propia
Página 139
Máxima Carga (Gr) 72 71 68 70 75
3.5.5. GRANULOMETRÍA DE LOS AGREGADOS (NTP 400.012) 3.5.5.1.
AGREGADO FINO
Se toma una muestra de agregado de aproximadamente 5 kg el cual se toma por el método del cuarteo, el cual consiste en formar un montón de agregado, luego se extiende con una pala hasta darle una base circular de espesor uniforme, se divide entonces el material diametralmente en cuatro partes aproximadamente iguales. Se toma como muestra representativa dos partes opuestas que tengan características aproximas, desechando las otras dos. Fotografía N° 26: “Cuartero del Agregado Fino”
Fuente: Propia
Luego de tomar la muestra del agregado mediante el proceso de muestreo se procede a lavar el agregado y se procede a lavar y secar en horno a temperatura constante. Fotografía N° 27: “Agregado Fino en el Horno”
Fuente: Propia Página 140
Luego se procede con la operación de tamizado se puede llevar acabo a mano o mediante el empleo de la maquina adecuada. El tamizado a mano se hace de tal manera que el material se mantenga en movimiento circular, se puede dar pequeños golpes pero en ningún caso se debe inducir con la mano para lograr el paso de una partícula a través del tamiz. Fotografía N° 28: “Tamizado del Agregado Fino”
Fuente: Propia
Después de tamizado se toma el material retenido en cada tamiz y se pesa y cada valor se procede a anotar. Cada uno de estos pesos retenidos se expresa como porcentaje (retenido) del peso total de la muestra.
Página 141
Tabla N° 19: “Peso Retenido del Agregado Fino”
Malla
ARENA MINA ROJA ARENA DE CUNYAC Peso Retenido (Gr)
Peso Retenido (Gr)
⅜"
0.00
0.00
N° 4
0.00
0.00
N° 8
100.00
0.26
N° 16
99.00
2.62
N° 30
118.20
24.41
N° 50
120.80
208.03
N° 100
45.50
228.61
N° 200
16.50
36.07
FONDO
0.00
0.00
LAVADO
0.00
0.00
TOTAL
500.0
500.00
Fuente Propia
3.5.5.2.
AGREGADO GRUESO
Se toma una muestra de 5 kg del agregado por el método del cuarteo. Se procede a hacer un montón de agregado, luego que se extiende con una pala hasta darle una base circular de espesor uniforme. Se divide el material diametralmente en cuatro partes aproximadamente iguales. Se toma como muestra representativa dos partes opuestas que tengan características aproximadas semejantes, desechando las otras dos. Se mezclan las partes elegidas y nuevamente se repita la operación anterior. Luego de tener la cantidad necesaria se procede a lavar el agregado hasta eliminar toda suciedad, luego se procede a secar en horno a temperatura constante durante 24hrs. Luego se retira el agregado del horno procede a pesar el agregado para luego proceder con la operación de tamizado. La operación del tamizado se puede llevar a cabo a mano o mediante el empleo de la máquina de adecuada. Para nuestro caso hemos usado el tamizado manual el cual se hace de tal manera que el material se mantenga en movimiento circular, en Página 142
ningún caso se debe inducir con la mano el paso de una partícula a través del tamiz.
Fotografía N° 29: “Tamizado del Agregado Grueso”
Fuente: Propia Después de tamizado se toma el material retenido en cada tamiz y se pesa y se procede a anotar.
Tabla N° 20: “Peso Retenido del Agregado Grueso” Agregado Grueso Vicho de 1/2" Malla
Peso Retenido
2"
0.00
1 ½"
0.00
1"
0.00
¾"
436.00
½"
669.00
⅜"
357.00
N° 4
235.00
N° 8
0.00
FONDO
0.00
TOTAL
1697.0
Fuente Propia
Página 143
3.5.6. CONTENIDO DE HUMEDAD (NTP 339.185) 3.5.6.1.
AGREGADO FINO Y AGREGADO GRUESO
Procedemos a tomar una cantidad adecuada de agregado grueso y fino en diferentes recipientes. Procedemos a pesarlo en balanza sensible al 0.1 % de peso medido, para agregado fino y para agregado grueso en balanza sensible a 0.5 gr y con capacidad de 5000 gr a más. Luego colocamos los agregados en sus respectivos recipientes al horno a temperatura de 110 °C ±5°C, durante 24hrs. Fotografía N° 30: “Peso Inicial del Agregado y Puesta al Horno”
Fuente: Propia Luego de 24hrs. Se procedemos a sacar los recipientes del horno y se pesan. Fotografía N° 31: “Peso del Agregado Después del Horno”
Fuente: Propia
Página 144
Fotografía N° 32: “Agregados Después del Secado en Horno”
Fuente: Propia
Anotamos los valores del agregado antes y después de llevarlos al horno a una temperatura contante durante 24h. Tabla N° 21: “Peso del Agregado Fino Antes y Después de Llevarlo al Horno” AGREGADO FINO AGREGADO MINA ROJA
AGREGADO CUNYAC VALO
Símb.
DESCRIPCIÓN
UND
VALOR
Símb.
DESCRIPCIÓN
UND
Wo
Peso inicial
gr
721.2
Wo
Peso inicial
gr
534.9
W
Peso seco
gr
694.3
W
Peso seco
gr
523.4
gr
85.8
P
gr
85.1
P
Peso del recipiente
Peso del recipiente
R
Fuente Propia Tabla N° 22: “Peso del Agregado Grueso Antes y Después de Llevarlo al Horno” AGREGADO GRUESO AGREGADO VICHO 1/2" Símbolo
DESCRIPCIÓN
Wo
Peso inicial
gr
481.3
W
Peso seco
gr
477.8
P
Peso del recipiente
gr
89.9
Fuente Propia Página 145
UND. VALOR
3.5.7. PESO ESPECÍFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCIÓN 3.5.7.1.
AGREGADO FINO (MÉTODO GRAVIMÉTRICO SEGÚN NTP 400.022)
Se coloca aproximadamente 1000 gr. de agregado fino, obtenido por el método del cuarteo y secado a peso constante a una temperatura de 110°C± 5°C. Se cubre la muestra con agua y se deja reposar por un aproximado de 24 horas. Fotografía N° 33: “Peso del Agregado Fino”
Fuente: Propia Luego se extiende sobre una superficie plana expuesta a una corriente suave de aire tibio y se remueve con frecuencia, para garantizar un secado uniforme. Se continua esta operación hasta que los granos del agregado no se adhieran entre sí, para esto se utiliza de preferencia secadora. Fotografía N° 34: “Secado del Agregado Fino”
Fuente: Propia
Página 146
Luego se coloca en el molde cónico, se golpea la superficie suavemente 25 veces con la barra de metal y se levanta el molde verticalmente, si existe humedad libre, el cono del agregado fino mantendrá su forma. Se sigue secando, revolviendo constantemente y se prueba varias veces con el molde cónico hasta que el cono se derrumbe al quitar el molde. Esto indica que el agregado fino ha alcanzado una condición de superficie seca. Fotografía N° 35: “Comprobación de Humedad del Agregado Fino”
Fuente: Propia Se introduce de inmediato en el frasco una muestra de 500 gramos del material preparado, se llena de agua hasta alcanzar aproximadamente la marca de 500 cm3. Fotografía N° 36: “Introducción del Agregado en la Fiola”
Fuente: Propia Página 147
Se saca el aire del frasco con la máquina de bomba al vacío luego se llena con agua hasta alcanzar los 500cm3. Se determina el peso total del agua introducida en el frasco. Fotografía N° 37: “Agregado Más Agua en la Fiola”
Fuente: Propia
Se saca el agregado fino del frasco, se seca a peso constante a una temperatura de 110º C±5ºC, luego se procede a pesar. Fotografía N° 38: “Agregado Fino después del Horno y Pesado”
Fuente: Propia
Toma de datos de los diferentes procesos.
Página 148
Tabla N° 23: “Peso del Agregado Fino para Determinar el Peso Específico” PESO ESPECIFICO AGREGADO FINO (Mina Roja 75%; Cunyac 25%) SIMB.
DESCRIPCIÓN
UND
VALORES
P
Peso de la fiola
gr
220.5
M
Peso de la Muestra
gr
500
P+M+A
Peso de la Fiola + Muestra + agua
gr
1029.5
V
Volumen de Fiola
cm3
500
R
Peso de Recipiente
gr
201.1
Wo+R
Peso de la Muestra Seca + Recipiente gr
694.2
Wo
Peso de la Muestra Seca
gr
493.1
VA
Peso en gramos de agua añadida
gr
309
Fuente: Propia
3.5.7.2.
AGREGADO GRUESO (NTP 400.021)
Para el caso del agregado grueso utilizamos 5000 gr. esto procedemos a lavar y luego a secar en el horno a temperatura constante de 110 °C ± 5°C. Fotografía N° 39: “Peso del Agregado Grueso y Puesta al Horno”
Fuente: Propia
Luego procedemos a sumergir la muestra en agua a temperatura ambiente por un periodo de 24± 4 horas.
Página 149
Fotografía N° 40: “Agregado Grueso Sumergido en Agua”
Fuente: Propia Remover la muestra del agua y hacerla rodar sobre un paño grande y absorbente, hasta hacer desaparecer toda película de agua visible, se debe tener cuidado en evitar la evaporación durante la operación del secado de la superficie. Se obtiene el peso de la muestra bajo la condición de saturación con superficie seca. Después de pesar, se coloca de inmediato la muestra saturada con superficie seca en la cesta de alambre y se determine su peso en agua. Fotografía N° 41: “Agregado Grueso Pesado en la Balanza Hidrostática”
Fuente: Propia
Sacar de la cesta y colocar la muestra al horno a temperatura constante y después de sacar del horno se deja enfriar durante 1h a 3h y luego se pesa.
Página 150
Fotografía N° 42: “Peso del Agregado Grueso Después del Horno”
Fuente: propia La toma de los datos de los diferentes procesos. Tabla N° 24: “Peso del Agregado Grueso para Determinar el Peso Específico” PESO ESPECIFICO AGREGADO GRUESO (Vicho ½) SIMB.
DESCRIPCIÓN
UND
VALORES
A
Peso de la muestra seca en el aire
gr
3970
B
Peso de la muestra saturada superficialmente seca
gr
4030
C
Peso en el agua de la muestra saturada
gr
2482
Fuente: Propia
3.5.8. PESO UNITARIO DEL AGREGADO GRUESO (NTP 400.017) Se llena la tercera parte del recipiente de medida se apisona la capa de agregado con la barra compactadora, mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie, se procura que la barra no golpee el fondo con fuerza. Se llena hasta las dos terceras partes de la medida y de nuevo se compacta con 25 golpes. Finalmente, se llena la medida hasta rebosar, golpeándola 25 veces con la barra compactadora, al compactar las dos últimas capas, solo se emplea la fuerza necesaria para que la barra compactadora penetre la última capa de agregado colocado en el recipiente. El agregado sobrante se elimina utilizando la barra compactadora como regla.
Página 151
Fotografía N° 43: “Compactación del Agregado Grueso”
Fuente: Propia Se procede a determinar el peso del recipiente de medida más su contenido y el peso del recipiente solo y se registra los pesos. Fotografía N° 44: “Peso del Agregado Después de la Compactación”
Fuente: Propia
Toma de datos de los diferentes pesos del agregado grueso.
Página 152
Peso unitario del compactado o suelto TESISTA: LABORATORIO: LABORATORIO DE CONCRETO DE LA UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Tabla N° 25: “Peso del Agregado Grueso para Determinar el Peso Unitario” TESIS: RESISTENCIA A COMPRESION DE CONCRETO CON ASERRIN AGREGADO GRUESO SIMB. DESCRIPCION UND VALOR V Volumen de recipiente m3 0,0053 P Peso del recipiente kg 6,35 Pa+R Peso de la muestra apisonada+ recipiente kg 15,23 Pa Peso de la muestra apisonada kg 8,88 Fuente: Propia
3.5.9. TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO (SEGÚN NTP 339.045) Para determinar la trabajabilidad del concreto se ha realizado el ensayo de consistencia, en donde se determina el revenimiento en pulgadas. Para lo cual se ha realizado lo siguiente: Se ha colocado el cono de Abrahams sobre una superficie plana y humedecida, para después sujetarla bien y verter una capa de concreto hasta un tercio del volumen.
Se
apisona
con
la
varilla,
aplicando
25
golpes,
distribuidos
uniformemente. Fotografía N° 45: “Determinación del Revenimiento del Concreto”
Fuente: Propia Enseguida se coloca las otras dos capas, repitiendo el mismo proceso al culminar cada capa, de manera que la barra penetre en la capa inmediata inferior. Al culminar la tercera capa se deberá llenar en exceso, para luego enrasar al Página 153
término de la consolidación. Después se retira el molde levantándolo cuidadosamente en dirección vertical. Se determina la diferencia entre la altura del molde y la altura media de la cara libre del cono deformado, obteniendo así el revenimiento en una medida de longitud. En la presente tesis se ha considerado determinar 3 mediciones por cada serie de vaciado que se ha realizado, Se ha determinado los siguientes Datos:
SLUMP DEL CONCRETO PATRÓN Tabla N° 26: “Revenimiento del Concreto Patrón” CONCRETO
Concreto Patrón
SERIE DE Medida 1 Medida 2 Medida 3 VACIADOS CM Serie 1
6.20
6.10
6.35
Serie 2
6.50
6.65
6.50
Serie 3
6.30
6.25
6.35
Serie 4
5.90
5.90
5.95
Serie 5
6.00
6.10
6.00
Serie 6
5.70
5.70
5.60
Fuente: Propia Fotografía N° 46: “Determinación del Slump del Concreto Patrón”
Fuente: Propia Página 154
SLUMP DEL CONCRETO ADICIONADO CON 1% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO
Tabla N° 27: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO
Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano
SERIE DE Medida 1 Medida 2 Medida 3 VACIADOS CM Serie 1
5.80
5.75
5.80
Serie 2
6.00
6.10
6.00
Serie 3
5.70
5.70
5.70
Serie 4
5.90
5.90
6.00
Serie 5
5.80
5.80
5.75
Serie 6
5.50
5.50
5.50
Fuente: Propia Fotografía N° 47: “Determinación del Slump del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano”
Fuente: Propia
Página 155
SLUMP DEL CONCRETO ADICIONADO CON 1.5% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO
Tabla N° 28: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO
Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano
SERIE DE Medida 1 Medida 2 Medida 3 VACIADOS CM Serie 1
6.10
6.10
6.20
Serie 2
5.70
5.75
5.70
Serie 3
5.60
5.65
5.60
Serie 4
5.70
5.50
5.60
Serie 5
5.70
5.60
5.70
Serie 6
5.80
5.70
5.60
Fuente: Propia Fotografía N° 48: “Determinación del Slump Del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano”
Fuente: Propia
Página 156
SLUMP DEL CONCRETO ADICIONADO CON 2% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO
Tabla N° 29: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO
Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano
SERIE DE Medida 1 Medida 2 Medida 3 VACIADOS CM Serie 1
3.90
3.90
3.95
Serie 2
4.10
4.15
4.20
Serie 3
4.20
4.20
4.20
Serie 4
4.10
4.10
4.05
Serie 5
4.00
4.05
4.10
Serie 6
4.50
4.50
4.50
Fuente: Propia Fotografía N° 49: “Determinación del Slump del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano”
Fuente: Propia
Página 157
SLUMP DEL CONCRETO ADICIONADO CON 2.5% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO
Tabla N° 30: “Revenimiento del Concreto Adicionado Con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO
Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano
SERIE DE Medida 1 Medida 2 Medida 3 VACIADOS CM Serie 1
2.50
2.40
2.50
Serie 2
2.30
2.30
2.35
Serie 3
2.10
2.10
2.10
Serie 4
2.10
2.10
2.05
Serie 5
2.10
2.10
2.10
Serie 6
2.00
2.10
2.05
Fuente: Propia Fotografía N° 50: “Slump del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano”
Fuente: Propia
Página 158
SLUMP DEL CONCRETO ADICIONADO CON 3% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO
Tabla N° 31: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO
Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano
SERIE DE Medida 1 Medida 2 Medida 3 VACIADOS CM Serie 1
1.50
1.45
1.55
Serie 2
2.00
2.00
2.00
Serie 3
1.60
1.70
1.60
Serie 4
1.70
1.70
1.75
Serie 5
2.00
1.90
2.10
Serie 6
1.70
1.80
1.80
Fuente: Propia Fotografía N° 51: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano”
Fuente: Propia
Página 159
3.5.10.
ENSAYO A COMPRESIÓN: DIMENSIONES DE BRIQUETAS Y
CARGA MÁXIMA “G” DE ROTURA Primeramente para la realización del ensayo a compresión se debe tomar las dimensiones de las briquetas circulares, tanto en la parte superior como en la parte inferior. Con el fin de distribuir uniformemente la carga, las briquetas circulares se tapan con almohadillas de neopreno. Fotografía N° 52: “Forma de Colocación de Briqueta Circular para Ensayo a Compresión”
Fuente: Propia Los testigos se deben centrar en la máquina de ensayo a compresión y cargados hasta completar la ruptura.
La resistencia a la compresión del concreto se calcula dividiendo la máxima carga soportada por el testigo para producir la fractura, entre el área promedio de la sección. Cada muestra debe considerar la edad de los testigos.
Página 160
Fotografía N° 53: “Máquina a Compresión”
Fuente: Propia
Se ha procedido a determinar las dimensiones de las briquetas circulares, y se ha dado lectura de la carga máxima de rotura denominada con el símbolo “G”. Fotografía N° 54: “Determinación de las Medidas de la Briqueta Circular”
Fuente: Propia
Página 161
3.5.10.1. TOMA DATOS A LOS 7 DÍAS – RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Concreto Patrón:
Tabla N° 32: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Patrón” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 14.80 14.80 14.90 15.00 14.70 14.80 14.80 15.00 14.90 14.90 14.70 15.00 15.10 14.90 14.70 14.80 15.00 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
DIAMETRIC INF. (CM) D1 D2 15.00 14.90 14.90 14.80 14.90 15.00 15.00 14.90 14.80 15.00 14.90 14.90 14.80 15.00 14.80 14.80 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
Fuente: Propia
Página 162
G Kg 30220 27790 25340 34830 25650 26920 26160 31870 27080 29870 28990 28570
Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 33: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 14.95 14.95 14.87 15.00 14.98 15.02 14.97 15.00 15.02 15.00 15.03 14.96 14.95 14.90 14.98 14.80 14.95 14.85 14.97 15.00 14.96 14.98 14.95 14.85
DIÁMETRO INF (CM) D1 D2 15.02 15.00 15.00 15.02 15.00 15.01 14.96 15.00 14.90 14.96 14.80 14.90 14.85 14.80 15.00 14.85 14.98 15.00 14.98 15.00 14.98 14.98 15.00 14.95
Fuente: Propia
Página 163
G KG 49890 51780 47980 54730 52670 49780 48780 50520 51090 49780 54170 52900
Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 34: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
DIÁMETRO INF (CM) D1 D2 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14.8 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
Fuente: Propia
Página 164
G KG 46350 47790 44670 49780 44870 53070 45560 45670 52160 45230 52890 42870
Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 35: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 14.95 14.96 15.01 15.02 14.98 15 14.95 15 15 14.96 14.95 14.9 14.98 14.8 14.97 14.85 15 15 14.98 15 15.02 14.98 15 14.95
DIÁMETRO INF (CM) D1 D2 15.01 14.97 14.9 15.02 14.96 15.03 14.98 14.95 14.99 14.98 15 14.95 14.8 14.97 14.95 14.96 15 14.95 14.95 14.97 14.98 14.96 14.97 14.95
Fuente: Propia
Página 165
G KG 33970 35680 33620 40980 30260 42080 34560 35770 33360 41930 36890 41970
Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 36: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 15 15 15 15 15.1 15 15 15 15 15 15 15 15 14.9 15 14.8 15 14.9 15 15 15 15 15 15
DIÁMETRO INF (CM) D1 D2 15 15 14.9 14.9 15 15 15 15 15 15 15 15 14.8 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14.9 14.9
Fuente: Propia
Página 166
G KG 35670 32120 33480 32500 33510 35350 35670 39180 37500 38470 34560 29870
Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 37: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 14.97 14.95 14.95 15 15.05 15.02 14.95 15 15.01 15 14.98 14.96 14.95 14.9 15 14.8 14.95 14.85 14.98 15 15.02 14.98 14.9 14.85
DIÁMETRO INF (CM) D1 D2 15.01 14.95 14.9 14.97 14.96 15.02 15.02 15.03 15 14.95 15 14.98 14.96 14.95 14.9 14.97 14.8 14.96 14.85 14.95 15 14.96 14.85 14.95
Fuente: Propia
Página 167
G KG 30460 26890 24090 30590 28790 33450 32780 35670 33560 28790 25760 22680
3.5.10.2. TOMA DATOS A LOS 28 DÍAS
– RESISTENCIA A LA
COMPRESIÓN
Concreto Patrón:
Tabla N° 38: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Patrón” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 14.97 14.95 14.95 15.00 15.05 15.02 14.95 15.00 15.01 15.00 15.10 15.00 15.10 15.10 15.10 15.10 14.90 14.90 14.90 14.90 15.10 15.10 15.10 15.10
DIÁMETRO INF (CM) D1 D2 15.01 14.95 14.90 14.87 14.96 14.98 14.98 14.97 14.99 15.02 14.90 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 14.90 14.90 14.90 14.90 15.10 15.10 15.10 15.10
Fuente: Propia
Página 168
G KG 42350 47790 41970 49780 43500 44070 43490 44030 45310 43740 45100 45820
Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 39: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 14.95 15.00 14.95 15.00 15.05 14.96 14.95 14.90 15.01 14.80 14.98 14.85 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.20 15.20 14.90 15.00 15.20 15.20
DIÁMETRO INF (CM) D1 D2 14.96 14.98 14.95 15.02 14.99 14.99 15.00 15.03 14.80 14.96 14.95 14.99 15.00 15.10 15.00 15.00 15.20 15.10 15.20 15.20 15.00 15.10 15.20 15.20
Fuente: Propia
Página 169
G KG 60870 62390 64260 68160 65700 68460 67820 72060 67840 48450 73830 55680
Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 40: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 14.98 14.95 14.99 14.97 15.05 15.02 14.95 15.03 15.01 14.95 14.98 14.98 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.30 15.30 15.10 15.10 15.00 15.00
DIÁMETRO INF (CM) D1 D2 15.00 14.95 14.90 14.97 14.96 14.98 14.98 14.97 14.99 14.97 15.00 15.02 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.30 15.30 15.10 15.10 15.00 15.00
Fuente: Propia
Página 170
G KG 54350 57790 51670 56780 59500 52070 50690 46980 45920 50710 47430 48570
Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 41: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 15 15 15 15 15.1 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15.1 15.1 15.2 15.2 15 15 15.2 15.2
DIÁMETRO INF (CM) D1 D2 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15.1 15.1 15.2 15.2 15 15 15.2 15.2
Fuente: Propia
Página 171
G KG 48290 45790 47670 50780 49500 52070 37440 40090 42240 42620 27730 55680
Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 42: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 15 15 15 15 15.1 15 15 15 15 15 15 15 15.1 15.1 15 15 15.1 15.1 15.2 15.2 15.2 15.2 15.2 15.2
DIÁMETRO INF (CM) D1 D2 15 15 15 14.9 15 15 15 15 15 15 15 15 15.1 15.1 15 15 15.1 15.1 15.2 15.2 15.2 15.2 15.2 15.2
Fuente: Propia
Página 172
G KG 42350 47790 41670 49780 39500 40070 41700 38860 44570 44620 42260 38270
Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 43: “Toma de Datos para la Resistencia a la Compresión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” N° DE BRIQUETA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP (CM) D1 D2 15 15 15 15 14.9 15 14.8 15 14.9 15 15 15 15 15 15 15 15 14.9 15 14.9 15 15.1 15.1 15
DIÁMETRO INF (CM) D1 D2 15 15 15 14.9 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14.9 15.1 15.1 15.1 15.1
G KG 45670 40780 42670 43560 41670 43270 24090 39660 24480 29900 41670 36540
Fuente: Propia
3.5.11.
ENSAYO
A
FLEXIÓN:
DIMENSIONES
DE
VIGUETAS,
LONGITUD DE FALLA Y CARGA Primeramente para la realización del ensayo a flexión, se debe determinar las dimensiones de las viguetas a ensayar. Se debe colocar la vigueta centrada con respecto a las dos placas o rótulas de acero de apoyo. La placa superior de aplicación de carga se pone en contacto sobre la línea central de la luz libre, esta debe estar en contacto con el cabezal de la máquina de ensayo. Después se debe aplicar la carga hasta que esta vigueta falle. Se determina el ancho y la altura promedio de la vigueta en la sección de falla.
Página 173
Fotografía N° 55: “Determinación de las Dimensiones en Vigas de Flexión”
Fuente: Propia
Los datos obtenidos deben ser las dimensiones de las viguetas y la carga.
Fotografía N° 56: “Procedimiento de Ensayo de la Resistencia a la Flexión”
Fuente: Propia
Página 174
3.5.11.1. TOMA DATOS A LOS 7 DÍAS – RESISTENCIA A LA FLEXIÓN
Concreto Patrón:
Tabla N° 44: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Patrón” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 50 15 2 50.1 14.8 3 50 15 4 49.8 15 5 50 14.9 6 50 15.1
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
4130 3210 3390 3550 3520 3920
Fuente: Propia
Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 45: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 50 15 2 50 15 3 50.1 15 4 50.1 15 5 50 15 6 50 14.9 Fuente: Propia
Página 175
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
6520 5790 6340 5530 5850 6220
Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 46: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 50.1 14.9 2 50 15 3 50.1 15 4 50.1 15 5 49.9 15 6 50 15.1
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
5350 5670 5720 5890 5640 5910
Fuente: Propia
Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 47: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 49.9 15 2 50 15 3 50.1 15 4 50.1 15 5 50 15 6 50 15 Fuente: Propia
Página 176
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
3460 3840 4320 4510 3900 4230
Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 48: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 50.1 15 2 50 14.9 3 50.1 15 4 49.8 15 5 50 15 6 50 14.8
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
3450 3730 3840 4210 4070 3910
Fuente: Propia
Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 49: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 7 Días del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 50.1 15 2 50 15.1 3 49.8 14.9 4 50.1 15 5 50 15 6 50 15 Fuente: Propia
Página 177
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
3010 3450 2980 3320 2710 3190
3.5.11.2. TOMA DATOS A LOS 28 DÍAS – RESISTENCIA A LA FLEXIÓN
Concreto Patrón:
Tabla N° 50: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Patrón” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 50 15 2 50.2 15.1 3 50 15 4 49.8 15 5 50 14.9 6 50 15
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
4560 4870 5320 4930 5770 5230
Fuente: Propia
Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 51: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 50 15 2 50 15 3 50.1 15.1 4 50 15 5 50 15 6 49.8 14.9 Fuente: Propia
Página 178
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
6220 7790 7230 8120 7960 8340
Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 52: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 50 14.9 2 50 15 3 49.9 14.8 4 50 15 5 50 14.9 6 50.1 15
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
6570 6320 5970 6430 6100 6810
Fuente: Propia
Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 53: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 50 15 2 49.8 15 3 50.1 15 4 50 15 5 49.8 15 6 50.1 14.9 Fuente: Propia
Página 179
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
5340 5510 4280 4680 5040 4980
Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 54: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 50 15 2 50 15 3 50.1 15 4 49.9 15 5 50 15 6 50 15.1
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
4320 4750 3890 4500 4440 4010
Fuente: Propia
Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 55: “Toma de Datos para la Resistencia a la Flexión a los 28 Días del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” Ancho Altura N° DE Promedio Promedio VIGUETA b (cm) h (cm) 1 50 15 2 50 15 3 50 15 4 50.1 15 5 50 15 6 50.1 15 Fuente: Propia
Página 180
L (cm)
P (kg)
45 45 45 45 45 45
3110 3740 4010 3980 3330 3580
3.6. ANÁLISIS DE DATOS Teniendo todas los datos procedemos a obtener los resultados.
3.6.1. ANÁLISIS DE LAS ENTREVISTAS REALIZADAS A LOS CENTROS DE ESTÉTICA Y PELUQUERÍAS Se ha recolectado los datos y respuestas de las preguntas realizadas en cada peluquería, y se ha obtenido las siguientes estadísticas:
PREGUNTA N° 1: ¿Cuál es la cantidad de gente que asiste por día? Tabla N° 56: “Cantidad de gente que asiste por día a las peluquerías” Peluquería Salón Carmen Leticia Rosy Spa Magisterio D'Pelos Barber Shop Salón de Belleza Viole Salón de Belleza Mary Peluquería Continental Rosy Spa Manuel Prado Rosy Spa Cachimayo Danielle Salón Salón Alfa S/N C.C. Cusco Centro de Estética Kareen Estética Stylos Estética Ysabella Peluquería Piero Peluquería El Salón Promedio Fuente: Propia
Cantidad 10 8 11 40 9 8 30 11 11 13 12 8 9 14 11 25 30 15
Recopilando los datos, se ha concluido que por peluquería concurren 15 personas cada día.
Página 181
Gráfico N° 19: “Cantidad de gente que concurren por día a las peluquerías”
Cantidad de gente que asiste a las peluquerías por día 40 35 30 25 20 15 10 5 0
Cantidad
Fuente: Propia
PREGUNTA N° 2: ¿Cuántas bolsas de basura botan por día?
Tabla N° 57: “cantidad de bolsa de basura que botan las peluquerías por día” Peluquería Salón Carmen Leticia Rosy Spa Magisterio D'Pelos Barber Shop Salón de Belleza Viole Salón de Belleza Mary Peluquería Continental Rosy Spa Manuel Prado Rosy Spa Cachimayo Danielle Salón Salón Alfa S/N C.C. Cusco Centro de Estética Kareen Estética Stylos Estética Ysabella Peluquería Piero Peluquería El Salón Promedio Fuente: Propia
Cantidad 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Recopilando los datos, se ha concluido que por peluquería se bota una bolsa por día, siendo de cualquier tamaño y tipo de basura. Página 182
Gráfico N° 20: “Cantidad de bolsas de basura que se botan por días en las peluquerías”
Cantidad de bolsas de basura que botan por día 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
Cantidad
Fuente: Propia
PREGUNTA N° 3: ¿Se clasifica los cabellos, separándolas en la basura? Tabla N° 58: “Pregunta N° 3 de la encuesta: ¿Se clasifica la basura, separando los cabellos del resto, en las peluquerías?” Peluquería Salón Carmen Leticia Rosy Spa Magisterio D'Pelos Barber Shop Salón de Belleza Viole Salón de Belleza Mary Peluquería Continental Rosy Spa Manuel Prado Rosy Spa Cachimayo Danielle Salón Salón Alfa S/N C.C. Cusco Centro de Estética Kareen Estética Stylos Estética Ysabella Peluquería Piero Peluquería El Salón Fuente: Propia Página 183
Si/No/A Veces No No No Sí No No Sí No No No No No No No No A Veces A Veces
Tabla N° 59: “Resumen de pregunta N° 3 de la encuesta: ¿Se clasifica la basura, separando los cabellos del resto, en las peluquerías?” RESUMEN N° Peluquerías PORCENTAJE Sí 2 11.76% No 13 76.47% A Veces 2 11.76% Total 17 100.00%
Fuente: Propia
Recopilando los datos, se ha concluido que la mayoría de las peluquerías no clasifican la basura, pues estas botan toda la basura mezclada contiendo plásticas, cabellos, guilletes, etc. Gráfico N° 21: “Pregunta 3 de la encuesta: ¿Se clasifica la basura, separando los cabellos del resto, en las peluquerías?”
¿Clasifican los cabellos, separandolas de la basura? 11.76% 11.76% Sí 76.47%
No A Veces
Fuente: Propia Cabe destacar que hay peluquerías que cierta vez clasifican los cabellos, separándolos del resto de contenido de basura.
PREGUNTA N° 4: ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, los cuales reutilizan cabellos humanos?
Página 184
Tabla N° 60: “Pregunta N° 4 de la encuesta: ¿A las peluquerías concurren recolectores de basura, los cuales reutilizan los cabellos?” Peluquería Salón Carmen Leticia Rosy Spa Magisterio D'Pelos Barber Shop Salón de Belleza Viole Salón de Belleza Mary Peluquería Continental Rosy Spa Manuel Prado Rosy Spa Cachimayo Danielle Salón Salón Alfa S/N C.C. Cusco Centro de Estética Kareen Estética Stylos Estética Ysabella Peluquería Piero Peluquería El Salón Fuente: Propia
Si/No/AV/RV No Rara Vez Rara Vez No No No A Veces No No A Veces No No A Veces A Veces No A Veces A Veces
Tabla N° 61: “Resumen de la pregunta N° 4 de la encuesta: ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, los cuales reutilizan los cabellos?” RESUMEN CANTIDAD PORCENTAJE Sí 0 0.00% No 9 52.94% A Veces 6 35.29% Rara Vez 2 11.76% Total 17 100.00% Fuente: Propia Recopilando los datos, se ha concluido que casi nunca concurren recolectores de basura, por lo que el cabello se llega a desperdiciar mayormente con el resto de la basura.
Página 185
Gráfico N° 22: “Pregunta N° 4 de la encuesta: ¿A las peluquerías, concurren recolectores de basura?”
¿Concurren recolectores de basura? 0.00% 11.76% 35.29%
52.94%
Sí No A Veces Rara Vez
Fuente: Propia
PREGUNTA N° 5: ¿Con que frecuencia botan la basura que contiene cabellos humanos?
Tabla N° 62: “Pregunta N° 5 de la encuesta: ¿Con que frecuencia en las peluquerías se bota la basura que contiene cabellos humanos?” (1,2,3,4) Veces por Semana, Diario Salón Carmen Diario Leticia 1 vez por Semana Rosy Spa Magisterio 2 veces por Semana D'Pelos Barber Shop 2 veces por Semana Salón de Belleza Viole 2 veces por Semana Salón de Belleza Mary Diario Peluquería Continental 3 veces por Semana Rosy Spa Manuel Prado 2 veces por Semana Rosy Spa Cachimayo 2 veces por Semana Danielle Salón 3 veces por Semana Salón Alfa 2 veces por Semana S/N C.C. Cusco 1 vez por Semana Centro de Estética Kareen 2 veces por Semana Estética Stylos 2 veces por Semana Estética Ysabella 2 veces por Semana Peluquería Piero 3 veces por Semana Peluquería El Salón 3 veces por Semana Fuente: Propia Peluquería
Página 186
Tabla N° 63: “Resumen de la Pregunta N° 5 de la encuesta: ¿Con que frecuencia botan la basura que contiene cabellos humanos?” RESUMEN CANTIDAD PORCENTAJE Diario 2 11.76% 1 vez por Semana 2 11.76% 2 veces por Semana 9 52.94% 3 veces por Semana 4 23.53% 4 veces por Semana 0 0.00% Total 17 100.00% Fuente: Propia Recopilando los datos, se ha concluido que las peluquerías botan la basura que contiene cabellos humanos dos veces por semana. Gráfico N° 23: “Pregunta N° 5 de la encuesta: ¿Con que frecuencia botan la bolsas de basura en las que contiene cabellos humanos?”
¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura en la que contienen cabellos?
23.53%
0.00%
11.76% 11.76%
Diario 1 vez por Semana 2 veces por Semana
52.94%
3 veces por Semana 4 veces por Semana
Fuente: Propia
PREGUNTA N° 6: ¿Cuántas bolsas de basura botan? En esta pregunta se determinará la cantidad en kilogramos que una peluquería bota por Semana.
Página 187
Tabla N° 64: “Cantidad de basura por semana en kilogramos” Peso por Frecuencia Total Basura por Bolsa (Kg) por Semana Semana (kg) 0.420 7 2.94 0.300 1 0.6 0.300 2 1.2 0.700 3 4.2 0.450 2 1.8 0.250 7 1.75 0.700 3 6.3 0.300 2 1.2 0.300 2 1.2 0.250 3 0.75 0.250 2 0.5 0.300 1 0.6 0.300 2 0.6 0.400 2 1.6 0.300 2 1.2 0.600 3 3.6 0.600 3 3.6 0.395 1.979 Fuente: Propia
Peluquería
Cant.
Salón Carmen Leticia Rosy Spa Magisterio D'Pelos Barber Shop Salón de Belleza Viole Salón de Belleza Mary Peluquería Continental Rosy Spa Manuel Prado Rosy Spa Cachimayo Danielle Salón Salón Alfa S/N C.C. Cusco Centro de Estética Kareen Estética Stylos Estética Ysabella Peluquería Piero Peluquería El Salón Promedio
1 2 2 2 2 1 3 2 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2
Se ha determinado que por peluquería cada bolsa que botan pesa 0.400 kg aproximadamente, y que por Semana botan 2 kg aproximadamente de basura con cabello.
Gráfico N° 24: “Cantidad de basura con cabellos humanos por semana”
Cantidad de basura con cabellos por semana (Kg) 7 6 5 4 3 2 1 0
Total Basura por semana (kg)
Fuente: Propia Página 188
PREGUNTA N° 7: ¿Se regalaría o vendería la basura mezclada con cabellos?
Tabla N° 65: “Pregunta N° 7 de la encuesta: ¿Se regalaría o vendería basura mezclada con cabellos?” RESUMEN CANTIDAD PORCENTAJE Regalaría 17 100.00% Vendería 0 0.00% Total 17 100.00% Fuente: Propia Recopilando los datos, se ha concluido que todas peluquerías regalarían la basura mezclada con cabellos humanos. Gráfico N° 25: “Pregunta N° 7 de la encuesta: ¿Se regalaría o vendería basura mezclada con cabellos?”
¿Regalaría o vendería la basura mezclada?
Regalaría Vendería
100.00%
Fuente: Propia
PREGUNTA N° 8: ¿Se regalaría o vendería los cabellos clasificados?
Tabla N° 66: “Pregunta N° 8 de la encuesta: ¿Se regalaría o vendería los cabellos clasificados?” RESUMEN CANTIDAD PORCENTAJE Regalaría 2 11.76% Vendería 15 88.24% Total 17 100.00% Fuente: Propia Página 189
Recopilando los datos, a diferencia de la anterior pregunta, se ha concluido que la mayoría de peluquerías vendería los cabellos clasificados. Gráfico N° 26: “Pregunta N° 8 de la encuesta: ¿Se regalaría o vendería los cabellos clasificados?” ¿Reglaría o vendería la basura clasificada, especificamente los cabellos? 11.76%
Regalaría 88.24%
Vendería
Fuente: Propia
PREGUNTA N° 9: ¿En el caso de que se venda el cabello, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
Tabla N° 67: “Precio por 1 kg. de cabello humano” Peluquería Salón Carmen Leticia Rosy Spa Magisterio D'Pelos Barber Shop Salón de Belleza Viole Salón de Belleza Mary Peluquería Continental Rosy Spa Manuel Prado Rosy Spa Cachimayo Danielle Salón Salón Alfa S/N C.C. Cusco Centro de Estética Kareen Estética Stylos Estética Ysabella Peluquería Piero Peluquería El Salón PROMEDIO Fuente: Propia Página 190
Precio Clasificado S/. 3.00 S/. 3.00 S/. 2.00 S/. 2.00 S/. 3.00 S/. 2.00 S/. 3.00 S/. 2.00 S/. 4.00 S/. 3.00 S/. 3.00 S/. 3.00 S/. 4.00 S/. 3.00 S/. 5.00 S/. 4.00 S/. 3.06
Precio Sin Clasificar S/. 1.00 S/. 2.00 S/. 1.00 S/. 0.00 S/. 1.00 S/. 2.00 S/. 2.00 S/. 1.00 S/. 1.00 S/. 1.00 S/. 1.00 S/. 1.00 S/. 1.00 S/. 1.15
Recopilando los datos, se ha obtenido que en promedio 1 kilogramo de cabello humano sin clasificar cuesta S/.1.15, y 1 kilogramo de cabello clasificado cuesta S/.3.06.
Gráfico N° 27: “Precio por 1 Kg de cabello humano”
Precio por 1 kg de cabello S/. 5.00 S/. 4.50 S/. 4.00 S/. 3.50 S/. 3.00 S/. 2.50 S/. 2.00 S/. 1.50 S/. 1.00 S/. 0.50 S/. 0.00
Precio Clasifica do
Fuente: Propia
3.6.2. ANÁLISIS DE COMPATIBILIDAD DEL CABELLO HUMANO A DIVERSOS VALORES DE PH Se ha analizado las reacciones del cabello humano a sustancias cuyos valores de pH varían de 0 a 14. Obteniendo lo siguiente:
Página 191
FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL REACCIONES DEL CABELLO SOMETIDO A SOLUCIONES CON DIFERENTES VALORES DE pH
Nombre de la Tesis Alumnos
"Análisis de la Resistencia a la Compresión y Flexión de Concreto con Agregados de: Cunyac, Mina Roja y Vicho Adicionado con Fibras de Cabello Humano" -Bach. Bertha Lilia Onofre Lopez -Bach. Brian Hugo Vera Espinoza
Ácido Nítrico
HNO3
Tiempo Tiempo Reacción Inmediata Reacción (1 Semana) Inicial Final 0.5 11:43 12:43 No se quiebra No se quiebra
Ácido Nítrico Ácido Sulfúrico (6M) Ácido Sulfúrico (1M) Hidróxido de Sodio Hidróxido de Amonio
HNO3 H2SO4 H2SO4 NaOH NH4OH
0 0 0 14 14
SUSTANCIA
SUSTANCIA
FORMULA
pH
pH
Limón Vinagre Vino Jugo de Tomate Café Orina Leche Agua Detergente Pasta Dental
2.3 2.9 3.5 4.1 5 6 6.6 7 8.5 9.9
Lejía
13
11:45 11:49 11:51 11:53 11:55
12:55 Se quiebra fácilmente 12:59 No se quiebra 12:51 No se quiebra 12:53 No se quiebra 12:55 No se quiebra
Tiempo Tiempo Reacción Inmediata Inicial Final 18:40 19:40 No se quiebra 18:45 19:45 No se quiebra 18:48 19:48 No se quiebra 18:52 19:52 No se quiebra 18:54 19:54 No se quiebra 18:56 19:56 No se quiebra 19:00 20:00 No se quiebra 19:06 20:06 No se quiebra 19:08 20:08 No se quiebra 19:09 20:09 No se quiebra Se destruye y 19:09 20:09 comprime
Página 192
Se quiebra fácilmente No se quiebra No se quiebra No se quiebra No se quiebra
Reacción (1 Semana)
Observación Cambio de Color, Incremento de Temperatura
Olor fuerte.
Observación
No se quiebra No se quiebra No se quiebra No se quiebra No se quiebra No se quiebra No se quiebra No se quiebra No se quiebra No se quiebra -
Se destruye a los 20 minutos de introducir en la sustancia
3.6.3. ANÁLISIS DEL ENSAYO A TRACCIÓN DEL CABELLO Para poder determinar el esfuerzo y la deformación, tenemos que procesar los datos obtenidos en las Tablas N° 12, Tabla N° 13 y Tabla N° 14, para ello utilizamos las siguientes formulas: ε = ∆L /L Dónde: ε = Deformación Unitaria ∆L = Variación de Longitud L = Longitud Inicial σ = P/A Dónde: σ = Esfuerzo P = Fuerza Axial A = Área de la Sección Transversal
Dónde: E = Módulo de Young
3.6.3.1.
ANÁLISIS DE DATOS DE ENSAYO A TRACCIÓN: UNA FIBRA DE CABELLO HUMANO
Se ha obtenido los siguientes datos: Tabla N° 68: “Análisis de Datos de Ensayo a Tracción de Una Fibra de Cabello Humano” DATOS 1 2 3 4 5
Fuerza N 0.00000 0.94233 1.02364 1.03204 1.05694
∆L Deformación mm є 0 0 10 0.1 20 0.2 30 0.3 40 0.4 Fuente: Propia Página 193
Esfuerzo σ N/mm² kg-f/cm² 0 0 187.4706 1911.015 203.64671 2075.909 205.31783 2092.944 210.27153 2143.441
Esfuerzo σ (kg-f/cm²)
Gráfico N° 28: “Diagrama Esfuerzo-Deformación de Una Fibra de Cabello Humano” 2500 2000 1500 1000 500 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
Deformación є
Fuente: Propia
Esfuerzo Máximo σ = 2143.44 kg-f/cm²
Deformación Máxima є = 0.40
Módulo de Young E = 19110.15 kg-f/cm² o 18.74x108 Pa
3.6.3.2.
ANÁLISIS DE DATOS DE ENSAYO A TRACCIÓN: DIEZ FIBRAS DE CABELLO HUMANO
Se ha obtenido los siguientes datos: Tabla N° 69: “Análisis de Datos de Ensayo a Tracción de Diez Fibras de Cabello Humano” DATOS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Fuerza N 0.00000 4.90999 6.49482 7.22857 7.80142 8.48336 6.73054 6.66507 7.47409 7.69230 9.02890 9.58528 10.25472
∆L Deformación mm є 0 0 10 0.1 20 0.2 30 0.3 40 0.4 50 0.5 60 0.6 70 0.7 80 0.8 90 0.9 100 1.00 110 1.1 120 1.2 Fuente: Propia Página 194
Esfuerzo σ N/mm² kg-f/cm² 0 0 15.2626793 155.583 20.1891154 205.801 22.4699736 229.052 24.2506749 247.204 26.370482 268.812 20.9218498 213.271 20.7183367 211.196 23.2331713 236.832 23.911476 243.746 28.0662903 286.099 29.7957948 303.729 31.8767457 324.941
Gráfico N° 29: “Diagrama Esfuerzo-Deformación de Diez Fibras de Cabello Humano” Diagrama Esfuerzo-Deformación (10 Fibras de Cabellos)
Esfuerzo σ (kg-f/cm²)
350 300 250 200 150 100 50 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9 1.00 1.1
1.2
Deformación є
Fuente: Propia
Esfuerzo Máxima σ = 324.94 kg-f/cm²
Deformación Máxima є = 1.20
Módulo de Young E = 1555.83 kg-f/cm² o 1.53 x108 Pa
3.6.3.3.
ANÁLISIS DE DATOS DE ENSAYO A TRACCIÓN: UNA FIBRA DE COBRE
Se ha obtenido los siguientes datos: Tabla N° 70: “Análisis de Datos de Ensayo a Tracción de Una Fibra de Cobre” DATOS 1 2 3 4 5 6
Fuerza N 0.00000 4.77360 6.92856 9.08347 10.06547 11.12330
∆L Esfuerzo σ Deformació mm nє N/mm² kg-f/cm² 0 0 0 0 10 0.1 607.794 6195.654 20 0.2 882.172 8992.576 30 0.3 1156.543 11789.432 40 0.4 1281.575 13063.970 50 0.5 1416.263 14436.927 Fuente: Propia
Página 195
Gráfico N° 30: “Diagrama Esfuerzo-Deformación de Una Fibra de Cobre”
Esfuerzo σ (kg-f/cm²)
Diagrama Esfuerzo-Deformación (Cobre) 20000 15000 10000 5000 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Deformación є
Fuente: Propia
Esfuerzo Máxima σ = 14436.93 kg-f/cm²
Deformación Máxima є = 0.05
Módulo de Young E = 61956.54 kg-f/cm² o 6.67x109 Pa
3.6.4. ANÁLISIS DE LA DETERMINACIÓN DE LA CARGA DE ROTURA DEL CABELLO Se ha obtenido las siguientes cargas de roturas del cabello: Tabla N° 71: “Cargas de Rotura del Cabello” Fibra de Cabello Humano Longitud (cm) Máxima Carga (Gr) Cabello 1 Cabello 2 Cabello 3 Cabello 4 Cabello 5
25 25 25 25 25 Promedio Fuente: Propia
Página 196
72 71 68 70 75 71.2
Fotografía N° 57: “Carga de Rotura del Cabello Tipo 4”
Fuente: Propia
3.6.5. ANÁLISIS DE LA GRANULOMETRÍA DE AGREGADO FINO Para poder tener el análisis granulométrico tenemos que procesar los datos obtenidos en la Tabla N° 19, para esto utilizamos la siguientes formulas:
Página 197
Tabla N° 72: “Peso del Agregado Fino y Porcentaje Retenido en Cada Malla”
N° Malla
ARENA MINA ROJA (75%)
ARENA DE CUNYAC (25%)
Peso retenido
Peso retenido
Granulometría Ponderada
Ind.
Acum.
Ind.
Acum.
⅜"
0.00
0.00
0.00
0.00
Peso ponderado acumulado 0.00
N° 4
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00%
100.00%
N° 8
100.00
100.00
0.26
0.26
75.07
15.01%
84.99%
N° 16
99.00
199.00
2.62
2.88
149.97
29.99%
70.01%
N° 30
118.20
317.20
24.41
27.29
244.72
48.94%
51.06%
N° 50
120.80
438.00
208.03 235.32
387.33
77.47%
22.53%
N° 100
45.50
483.50
228.61 463.93
478.61
95.72%
4.28%
N° 200
16.50
500.00
36.07
500.00
500.00
100.00%
0.00%
FONDO
0.00
500.00
0.00
500.00
500.00
100.00%
0.00%
TOTAL
500.0
500.0
500.00 500.00
500.00
% Retenido acumulado
% que Pasa
0.00%
100.00%
Fuente: Propia
Gráfico N° 31: “Límites Granulométricos del Agregado Fino”
Fuente: Propia
Página 198
3.6.6. ANÁLISIS DEL MÓDULO DE FINURA DEL AGREGADO FINO Este se calcula de la suma de los porcentajes retenidos acumulados de los tamices estándares divididos entre 100.
Tabla N° 73: “Porcentaje Retenido Acumulado del Agregado Fino” N° Malla
Agregado Fino % Retenido Acumulado
⅜"
0.00%
N° 4
0.00%
N° 8
15.01%
N° 16
29.99%
N° 30
48.94%
N° 50
77.47%
N° 100
95.72%
N° 200
100.00%
FONDO
100.00%
MF=2.67
Fuente: Propia
3.6.7. ANÁLISIS DE LA GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO GRUESO Para poder tener el análisis granulométrico tenemos que procesar los datos obtenidos en la Tabla N° 20, para esto utilizamos las siguientes formulas:
Página 199
Tabla N° 74: “Peso del Agregado Grueso y Porcentaje Retenido en Cada Malla” Agregado grueso (Vicho 1/2") Mallas
Peso retenido
% Retenido
% que Pasa
Ind.
Acum.
acumulado
2"
0.00
0.00
0.00%
100.00%
1 ½"
0.00
0.00
0.00%
100.00%
1"
0.00
0.00
0.00%
100.00%
¾"
436.00
436.00
24.26%
75.74%
½"
769.00
1205.00
67.06%
32.94%
⅜"
357.00
1562.00
86.92%
13.08%
N° 4
235.00
1797.00
100.00%
0.00%
N° 8
0.00
1797.00
100.00%
0.00%
FONDO
0.00
1797.00
100.00%
0.00%
TOTAL
1797.0
1797.0 Fuente: Propia
Gráfico N° 32: “Límites Granulométricos del Agregado Grueso”
Fuente: Propia
Página 200
3.6.8. ANÁLISIS DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO Para poder determinar el contenido de humedad del agregado fino se utilizara los datos de la Tabla N° 21 y la siguiente formula:
x 100
Tabla N° 75: “Cálculo del Porcentaje de Humedad del Agregado Fino” AGREGADO FINO AGREGADO MINA ROJA (75%) Símb.
Descripción
Und
Valor
AGREGADO CUNYAC (25%) Simb. Descripción
.
Und Valor .
Wo
Peso inicial
gr
721.2
Wo
Peso inicial
gr
534.9
W
Peso seco
gr
694.3
W
Peso seco
gr
523.4
P
Peso
85.8
P
Peso
del gr
recipiente
del gr
85.1
recipiente
% Humedad
3.87
% Humedad
2.20
%Humedad
2.91
%Humedad
0.55
ponderada
ponderada
%Humedad del Agregado Fino
3.46
Fuente: Propia
3.6.9. ANÁLISIS DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD DEL AGREGADO GRUESO Para poder determinar el contenido de humedad del agregado fino se utilizara los datos de la Tabla N° 22 y la siguiente fórmula: x 100
Página 201
Tabla N° 76: “Cálculo del Porcentaje de Humedad del Agregado Grueso” AGREGADO GRUESO AGREGADO VICHO 1/2" Símbolo
DESCRIPCIÓN
UND.
VALOR
Wo
PESO INICIAL
gr
481.3
W
PESO SECO
gr
477.8
P
PESO DEL RECIPIENTE
gr
89.9
%Humedad Agregado Grueso
0.73
Fuente: Propia
3.6.10.
ANÁLISIS
DEL
PESO
ESPECÍFICO
Y
ABSORCIÓN
DEL
AGREGADO FINO Para determinar el peso específico y absorción del agregado fino se utilizara los datos de la Tabla N° 23 y las siguientes formulas.
Página 202
Tabla N° 77: “Cálculo del Peso Específico y Absorción del Agregado Fino” SIMB.
DESCRIPCIÓN
UND VALORES
P
Peso de la fiola
gr
220.5
M
Peso de la Muestra
gr
500
P+M+A
Peso de la Fiola + Muestra + agua
gr
1029.5
V
Volumen de Fiola
cm3
500
R
Recipiente
gr
201.1
Wo+R
Peso de la Muestra Seca + Recipiente
gr
694.2
Wo
Peso de la Muestra Seca
gr
493.1
VA
Peso en gramos de agua añadida
gr
309
Pem
2.58
Ab
1.39% Fuente: Propia
3.6.11.
ANÁLISIS
DEL
PESO
ESPECÍFICO
Y
ABSORCIÓN
DEL
AGREGADO GRUESO Para poder determinar el peso específico y absorción del agregado grueso utilizaremos los datos de la Tabla N° 24 y las siguientes formulas:
Página 203
Tabla N° 78: “Cálculo del Peso Específico y Absorción del Agregado Grueso” AGREGADO GRUESO SIMB.
DESCRIPCIÓN
UND VALORES
A
Peso de la muestra seca en el aire
kg
3.970
B
Peso de la muestra saturada superficialmente seca
kg
4.030
C
Peso en el agua de la muestra saturada
kg
2.482
Pem
=
2.56
Ab
=
1.51%
Fuente: Propia
3.6.12.
ANÁLISIS DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO GRUESO
Para poder determinar el peso unitario de agregado grueso utilizaremos los datos de la tabla N° 25Vy la siguiente formula:
Tabla N° 79: “Cálculo Del Peso Unitario del Agregado Grueso” AGREGADO GRUESO SIMB.
DESCRIPCIÓN
UND
VALOR
V
Volumen de recipiente
m3
0.0053
R
Peso del recipiente
kg
6.35
Pa+R
Peso de la muestra apisonada+ recipiente
kg
15.23
Pa
Peso de la muestra apisonada
kg
8.88
kg/m3
1675.0
Pu Fuente: Propia
3.6.13.
DISEÑO DE MEZCLAS DEL CONCRETO
En este paso, se procede a diseñar una mezcla de concreto, cuya resistencia a la Página 204
compresión, es de f’c 210 kg/cm², asumiendo que la elaboración del concreto va a tener un grado de control bueno. Las condiciones de obra requieren una mezcla fluida. El concreto no será expuesto a agentes degradantes (no tendrá aire incorporado) ni contendrá aditivos. El método a emplear para el diseño de mezclas es el Método A.C.I.
3.6.13.1. CARACTERÍSTICAS
FÍSICAS
Y
MECÁNICAS
DE
LOS
COMPONENTES DEL CONCRETO Mediante los ensayos realizados anteriormente a los componentes del concreto, se ha obtenido los siguientes datos, siendo de mucha importancia para la realización del diseño de mezclas.
a) Características de los Agregados: Tabla N° 80: “Características del Agregado Grueso y Fino” AGREGADO PROPIEDADES
UND FINO
GRUESO
TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL
-
-
3/4”
PESO ESPECÍFICO DE MASA
gr/cm³
2.58
2.56
ABSORCIÓN
%
1.39
1.51
CONTENIDO DE HUMEDAD
%
3.46
0.73
MÓDULO DE FINEZA
-
2.67
-
Gr/cm³
-
1.675
PESO UNITARIO SECO COMPACTADO
Fuente: Propia b) Características del Cemento: Tipo de Cemento: Cemento Portland Tipo IP. Peso Específico:
2820 kg/m³.
Página 205
c) Agua Agua Potable, cumple con la Norma NTP 339.088 o E 0-60.
d) Resistencia a la Compresión f’c = 210 kg/cm².
3.6.13.2. PASOS DEL DISEÑO DE MEZCLAS
PASO 1: “Cálculo de la Resistencia Promedio” Partiendo del hecho que siempre existe dispersión aun cuando se tenga un control riguroso tipo laboratorio debe tenerse en cuenta en la dosificación de una mezcla las diferentes dispersiones que se tendrán en obra según se tenga un control riguroso o no y por tanto se recomienda diseñar para valores más altos que el f’c especificado. Se puede considerar la resistencia promedio con que uno debe diseñar una mezcla, teniendo en cuenta lo siguiente f´cr tomando en cuenta la siguiente tabla: Tabla N° 81: “Resistencia a la Compresión Promedio (f’cr)” f´c
f´cr
Menos de 210
f´c+70
210-350
f´c+84
Mayor 350
f´c+98
Fuente: Riva López, Diseño de Mezclas f’cr = f’c + 84 f’cr = 210 + 84 = 294 kg/cm² f’cr = 294 kg/cm²
PASO 2: “Determinación del Tamaño Máximo Nominal del Agregado Grueso” TMN = 3/4’’
PASO 3: “Determinación del Asentamiento (Slump) Se calcula de acuerdo a la Tabla N° 8 (1’’-3’’) Slump = 2’’ Página 206
PASO 4: “Determinación del Volumen de Agua de Diseño” De acuerdo a la Tabla N° 6 de volumen unitario del agua confeccionada por el comité 211 del ACI, que se toma en cuenta el TMN, su asentamiento o slump y teniendo en cuenta si tiene o no aire incorporado. En nuestro caso el TMN es de 3/4”, el slump varia de 1” a 2”, y sin aire incorporado el valor sería: Volumen de Agua de Mezcla = 190 lt = 0.190 m³
PASO 5: “Determinación de la Relación Agua-Cemento por Resistencia y Por Durabilidad” Esto se determinó de acuerdo a la Tabla N° 7 de relación agua cemento por resistencia. Esta tabla esta en relación al aire no incorporado y al f´cr a los 28 días, siendo esta relación: a/c = 0.548
PASO 6:
“Determinación del Factor Cemento (FC) y Volumen del
Cemento”
PASO 7: “Determinación del Volumen del Agregado Grueso” Para un módulo de finura del agregado fino de 2.67 y para un TMN=3/4’’, haciendo uso de la Tabla N° 9 de peso del agregado grueso por unidad de volumen del concreto e interpolando: 2.80 2.67 2.60
---------------------------------Página 207
0.62 X 0.64
2.80-2.60
=
0.62-0.64
2.67-2.60
x-0.64
De donde X= 0.633 m3
PASO 8: “Determinación del Contenido de Aire” Esto se determina de acuerdo a la Tabla N° 6 de contenido de aire atrapado. Porcentaje de Aire Atrapado = 2.0% = 0.020 m³
PASO 9: “Volúmenes Absolutos” Volumen del Agua
= 0.190 m³
Volumen del Cemento
= 0.123 m³
Volumen del Agregado Grueso
= 0.414 m³
Volumen del Aire
= 0.020 m³
TOTAL
= 0.747 m³
PASO 10: “Determinación del Volumen del Agregado Fino”
PASO 11: “Determinación de Pesos de Agua, Cemento, Agregado Fino y Grueso”
Página 208
Tabla N° 82: “Determinación de Pesos Absolutos en Diseño de Mezclas” Volumen Absoluto
Peso Especifico
Peso
(m³)
(kg/m³)
(kg)
Agua
0.190
1000
190.00
Cemento
0.123
2820
346.86
Agregado Grueso
0.414
2560
1059.84
Agregado Fino
0.253
2580
652.74
Aire
0.020
-
-
TOTAL
1.000
Elemento
2249.44
Fuente: Propia
PASO 11: “Corrección por Humedad de los Agregados” Utilizando el contenido de humedad en el momento en que se realiza el ensayo, puesto que como sabemos tanto la absorción como el contenido de humedad son parámetros que cambian, y se tiene que corregir tomando en cuenta estos factores en el momento de realización el diseño.
Luego se procede a calcular el balance de agua:
Luego se procede a calcular la contribución de agua:
PASO 11: “Determinación del Agua Final de Mezcla”
(
Página 209
)
PASO 12: “Dosificación Final por 1 m³ de Concreto” Tabla N° 83: “Dosificación Final por 1m³ de Concreto” Elemento
Agua Cemento Agregado Grueso (Vicho) Mina Roja Agregado 75% Fino Cunyac 25% TOTAL
Peso (kg)
Peso (kg)
184.35 346.86 1067.58
184.35 346.86 1067.58
0.1843 0.123 0.417
0.56K 1.0K 3.1K
506.49
0.1963
1.5K
168.83 2274.11
0.0654 0.986
0.49 K
675.32 2274.11
Volumen Dosificación (m³) en peso
Fuente: Propia
PASO 12: “Dosificación para una Briqueta Circular de Concreto Patrón V=0.0053 m³”
Tabla N° 84: “Dosificación de Concreto Patrón para una Briqueta Circular” Peso Elemento
1 m³
0.0053 m³ ( kg)
Agua 184.35 Cemento 346.86 Agregado Grueso (Vicho) 1067.58 Agregado Mina Roja 75% 506.49 Fino Cunyac 25% 168.83 TOTAL 2274.11
0.977 1.838 5.658 2.684 0.895 12.053
Volumen 1 m³
0.0053 m³
( m³) 0.1843 0.00098 0.123 0.00065 0.417 0.00221 0.1963 0.00104 0.0654 0.00035 0.986 0.00523
Fuente: Propia
PASO 13: “Dosificación para una Vigueta de Concreto Patrón V=0.01125 m³”
Página 210
Tabla N° 85: “Dosificación de Concreto Patrón para una Vigueta Rectangular” Peso Elemento
1 m³
Volumen
0.01125 m³
1 m³
( kg) Agua 184.35 Cemento 346.86 Agregado Grueso (Vicho) 1067.58 Agregado Mina Roja 75% 506.49 Fino Cunyac 25% 168.83 TOTAL 2274.11
2.074 3.902 12.010 5.698 1.899 25.584
0.1843 0.123 0.417 0.1963 0.0654 0.986
0.01125 m³ ( m³) 0.00207 0.00138 0.00469 0.00221 0.00074 0.01109
Fuente: Propia
3.6.13.3. DETERMINACIÓN DE DOSIFICACIÓN DE FIBRAS DE CABELLO HUMANO La cantidad adecuada de fibras de cabello humano será el 1%, 1.5%, 2%, 2.5% y 3% del peso de cemento.
Dosificación para 1% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 86: “Dosificación para 1% de Fibra de Cabello Humano en Kg.”
Elemento
Peso para 1 m³
Peso Briqueta Circular
Peso Vigueta Rectangular
0.0053 m³
0.01125 m³
Agua 184.35 Cemento 346.86 Agregado Grueso (Vicho) 1067.58 Agregado Mina Roja 75% 506.49 Fino Cunyac 25% 168.83 1 %Fibra de Cabello 3.4686 Humano TOTAL 2277.579 Fuente: Propia Página 211
( kg) 0.977 1.838 5.658 2.684 0.895
2.074 3.902 12.010 5.698 1.899
0.018
0.039
12.071
25.623
Dosificación para 1.5% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 87: “Dosificación para 1.5% de Fibra de Cabello Humano en Kg.”
Elemento
Peso para 1 m³
Peso Briqueta Circular
Peso Vigueta Rectangular
0.0053 m³
0.01125 m³
Agua 184.35 Cemento 346.86 Agregado Grueso (Vicho) 1067.58 Agregado Mina Roja 75% 506.49 Fino Cunyac 25% 168.83 1.5%Fibra de Cabello 5.2029 Humano TOTAL 2279.313
( kg) 0.977 1.838 5.658 2.684 0.895
2.074 3.902 12.010 5.698 1.899
0.028
0.059
12.080
25.642
Fuente: Propia
Dosificación para 2% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 88: “Dosificación para 2% de Fibra de Cabello Humano en Kg”
Elemento
Peso para 1 m³
Peso Briqueta Circular
Peso Vigueta Rectangular
0.0053 m³
0.01125 m³
(kg) 0.977 1.838 5.658 2.684 0.895
2.074 3.902 12.010 5.698 1.899
0.037
0.078
12.090
25.662
Agua 184.35 Cemento 346.86 Agregado Grueso (Vicho) 1067.58 Agregado Mina Roja 75% 506.49 Fino Cunyac 25% 168.83 2 %Fibra de Cabello 6.9372 Humano TOTAL 2281.047 Fuente: Propia
Página 212
Dosificación para 2.5% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 89: “Dosificación para 2.5% de Fibra de Cabello Humano en Kg”
Elemento
Peso para 1 m³
Peso Briqueta Circular
Peso Vigueta Rectangular
0.0053 m³
0.01125 m³
(kg) 0.977 1.838 5.658 2.684 0.895
2.074 3.902 12.010 5.698 1.899
0.046
0.098
12.099
25.681
Agua 184.35 Cemento 346.86 Agregado Grueso (Vicho) 1067.58 Agregado Mina Roja 75% 506.49 Fino Cunyac 25% 168.83 2.5 %Fibra de Cabello 8.6715 Humano TOTAL 2282.782 Fuente: Propia
Dosificación para 3% de Fibra de Cabello Humano:
Tabla N° 90: “Dosificación para 3% de Fibra de Cabello Humano en Kg”
Elemento
Peso para 1 m³
Peso Briqueta Circular
Peso Vigueta Rectangular
0.0053 m³
0.01125 m³
(kg) 0.977 1.838 5.658 2.684 0.895
2.074 3.902 12.010 5.698 1.899
0.055
0.117
12.108
25.701
Agua 184.35 Cemento 346.86 Agregado Grueso (Vicho) 1067.58 Agregado Mina Roja 75% 506.49 Fino Cunyac 25% 168.83 3 %Fibra de Cabello 10.4058 Humano TOTAL 2284.516 Fuente: Propia
Página 213
3.6.14.
ANÁLISIS DE LA TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO
Después de haber determinado el revenimiento de cada tipo de concreto, se ha determinado un promedio para cada dosificación: Tabla N° 91: “Revenimiento del Concreto Patrón Promedio” CONCRETO
SERIE DE VACIADOS
Medida 1 Medida 2 Medida 3 Promedio Promedio PROMEDIO SLUMP COMENTARIO CM CM PULGADA (PULG)
Serie 1
6.20
6.10
6.35
6.22
2.45
Serie 2
6.50
6.65
6.50
6.55
2.58
Serie 3
6.30
6.25
6.35
6.30
2.48
Concreto Patrón
2.41 Serie 4
5.90
5.90
5.95
5.92
2.33
Serie 5
6.00
6.10
6.00
6.03
2.38
Serie 6
5.70
5.70
5.60
5.67
2.23
Con respecto al diseño de mezclas, se encuentra en el rango de 2'' y 3'', siendo esta una mezcla plástica.
Fuente: Propia Tabla N° 92: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano Promedio” CONCRETO
Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano
SERIE DE VACIADOS
Medida 1 Medida 2 Medida 3 Promedio Promedio PROMEDIO SLUMP COMENTARIO CM CM PULGADA (PULG)
Serie 1
5.80
5.75
5.80
5.78
2.28
Serie 2
6.00
6.10
6.00
6.03
2.38
Serie 3
5.70
5.70
5.70
5.70
2.24 2.28
Serie 4
5.90
5.90
6.00
5.93
2.34
Serie 5
5.80
5.80
5.75
5.78
2.28
Serie 6
5.50
5.50
5.50
5.50
2.17
Fuente: Propia Página 214
La adición de 1% de Fibras De cabello humano con respecto al peso del cemento al concreto, hacen la mezcla entre seca y plástica, siendo ideal para los trabajos en pavimentos, esta tiene un slump entre 2'' y 3''. Respecto al concreto patrón disminuye en 0.13 ''.
Tabla N° 93: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO
Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano
PROMEDIO SERIE DE Medida 1 Medida 2 Medida 3 Promedio Promedio SLUMP VACIADOS CM CM PULGADA (PULG) Serie 1
6.10
6.10
6.20
6.13
2.41
Serie 2
5.70
5.75
5.70
5.72
2.25
Serie 3
5.60
5.65
5.60
5.62
2.21 2.26
Serie 4
5.70
5.50
5.60
5.60
2.20
Serie 5
5.70
5.60
5.70
5.67
2.23
Serie 6
5.80
5.70
5.60
5.70
2.24
COMENTARIO
La adición de 1.5% de Fibras De cabello humano con respecto al peso del cemento al concreto, hacen la mezcla entre seca y plástica, siendo ideal para los trabajos en pavimentos, esta tiene un slump entre 2'' y 3''. Respecto al concreto patrón disminuye en 0.15 ''.
Fuente: Propia Tabla N° 94: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano Promedio” CONCRETO
PROMEDIO SERIE DE Medida 1 Medida 2 Medida 3 Promedio Promedio SLUMP COMENTARIO VACIADOS CM CM PULGADA (PULG) Serie 1
Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano
3.90
3.90
3.95
3.92
1.54
Serie 2
4.10
4.15
4.20
4.15
1.63
Serie 3
4.20
4.20
4.20
4.20
1.65 1.63
Serie 4
4.10
4.10
4.05
4.08
1.61
Serie 5
4.00
4.05
4.10
4.05
1.59
Serie 6
4.50
4.50
4.50
4.50
1.77
Fuente: Propia
Página 215
La adición de 2% de Fibras De cabello humano con respecto al peso del cemento al concreto, hacen la mezcla seca, esta tiene un slump entre 1'' y 2''. Respecto al concreto patrón disminuye en 0.78 ''.
Tabla N° 95: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano Promedio” CONCRETO
PROMEDIO SERIE DE Medida 1 Medida 2 Medida 3 Promedio Promedio SLUMP COMENTARIO VACIADOS CM CM PULGADA (PULG) Serie 1
Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano
2.50
2.40
2.50
2.47
0.97
Serie 2
2.30
2.30
2.35
2.32
0.91
Serie 3
2.10
2.10
2.10
2.10
0.83 0.86
Serie 4
2.10
2.10
2.05
2.08
0.82
Serie 5
2.10
2.10
2.10
2.10
0.83
Serie 6
2.00
2.10
2.05
2.05
0.81
La adición de 2.5% de Fibras De cabello humano con respecto al peso del cemento al concreto, hacen la mezcla muy seca, esta tiene un slump menor a 1''. Respecto al concreto patrón disminuye en 1.55 ''.
Fuente: Propia
Tabla N° 96: “Revenimiento del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano Promedio” CONCRETO
PROMEDIO SERIE DE Medida 1 Medida 2 Medida 3 Promedio Promedio SLUMP COMENTARIO VACIADOS CM CM PULGADA (PULG) Serie 1
Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano
1.50
1.55
1.53
0.60
Serie 2
2.00
2.00
2.00
2.00
0.79
Serie 3
1.60
1.70
1.60
1.63
0.64 0.70
Serie 4
1.70
1.70
1.75
1.72
0.68
Serie 5
2.00
1.90
2.10
2.00
0.79
Serie 6
1.70
1.80
1.80
1.77
0.70
Fuente: Propia Página 216
La adición de 3% de Fibras De cabello humano con respecto al peso del cemento al concreto, hacen la mezcla muy seca, esta tiene un slump menor a 1''. Respecto al concreto patrón disminuye en 1.71 ''.
3.6.15.
ANÁLISIS DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL
CONCRETO 3.6.15.1. CORRECCIÓN DE RESISTENCIA SEGÚN LAS DIMENSIONES DE LAS BRIQUETAS De Acuerdo a la Norma técnica Peruana 339.034 HORMIGÓN. Método de ensayo para el esfuerzo a la compresión de muestras cilíndricas de concreto. Si la relación de la longitud del espécimen al diámetro es 1,75 o menor, Corregir el resultado de las Resistencias por un apropiado factor de corrección mostrado en la siguiente tabla:
Página 217
Tabla N° 97: “Condición Longitud – Diámetro de Muestra Patrón” DIÁMETRO LONGITUD LONGITUD DIÁMETRO (cm) PROMEDIO PROMEDIO (CM) (cm) (cm) NÚMERO DE BRIQUETA
D1 D2 D3 D4
Dp
L1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
14.80 14.80 15.00 14.90
14.88 14.90 14.85 14.93 14.90 14.88 14.95 14.78 14.98 15.00 15.00 15.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
14.97 14.95 15.01 14.95
CONDICIÓN DE LA NORMA NTP 339.034 L/D<1.75, El Esfuerzo Lp/Dp se Multiplica por un Factor
L2
Lp
30.0
30.2
30.1
29.9
29.7
30.0
30.0
30.1
30.1
29.8
29.7
29.8
30.0
29.9
30.0
29.8
29.9
29.9
30.0
29.9
29.8
29.9
30.0
30.1
30.10 30.00 29.85 30.05 29.95 29.75 29.95 29.90 29.90 29.95 29.85 30.05
2.02 2.01 2.01 2.01 2.01 2.00 2.00 2.02 2.00 2.00 1.99 2.00
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
30.10 29.95 30.15 30.10 29.85 29.90 29.95 29.95 30.00 29.95 29.90 29.95
2.01 2.01 2.01 2.01 1.99 1.99 1.98 1.98 2.01 2.01 1.98 1.98
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
7 DÍAS 14.90 15.00 14.90 14.80 14.70 14.80 14.90 15.00 14.80 15.00 15.00 14.90 14.90 14.90 14.80 15.00 14.70 15.00 14.90 14.90 15.10 14.90 14.80 15.00 14.70 14.80 14.80 14.80 15.00 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
28 DÍAS 14.95 15.00 14.90 14.87 15.05 15.02 14.96 14.98 14.95 15.00 14.98 14.97 15.01 15.00 14.99 15.02 15.10 15.00 14.90 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 14.90 14.90 14.90 14.90 14.90 14.90 14.90 14.90 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10
14.97 14.93 15.00 14.98 15.01 15.03 15.10 15.10 14.90 14.90 15.10 15.10
30.1
30.1
29.9
30.0
30.2
30.1
30.1
30.1
29.9
29.8
29.9
29.9
30.0
29.9
29.9
30.0
30.0
30.0
30.1
29.8
29.9
29.9
29.9
30.0
Fuente: Propia
Página 218
Tabla N° 98: “Condición Longitud Diámetro de Muestra de Concreto Añadida con 1% de Fibra de Cabello Humano”
DIÁMETRO (cm) NÚMERO DE BRIQUETA
D1
D2
D3
D4
DIÁMETRO PROMEDIO (cm)
Dp
LONGITUD PROMEDIO (cm)
CONDICIÓN DE LA NORMA NTP 339.034
L2
Lp
L/D<1.75, El Esfuerzo se Lp/Dp Multiplica por un Factor
30.0
30.0
30.1
29.9
30.0
29.9
30.1
30.0
30.0
30.0
29.9
30.0
30.0
30.0
30.0
29.9
30.0
29.9
29.5
29.9
29.9
30.1
30.0
30.0
29.95 30.00 29.93 30.04 29.98 29.95 30.03 29.95 29.94 29.70 30.00 30.00
2.00 2.00 1.99 2.00 2.00 2.01 2.02 2.01 2.00 1.98 2.00 2.01
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
30.00 29.93 30.05 30.00 30.05 30.00 30.05 29.90 30.10 29.95 29.95 30.10
2.00 2.00 2.00 2.00 2.02 2.01 2.00 1.99 1.99 1.97 2.00 1.98
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
LONGITUD (CM)
L1 7 DÍAS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
14.95 14.95 15.02 15.00 14.87 15.00 15.00 15.02 14.98 15.02 15.00 15.01 14.97 15.00 14.96 15.00 15.02 15.00 14.90 14.96 15.03 14.96 14.80 14.90 14.95 14.90 14.85 14.80 14.98 14.80 15.00 14.85 14.95 14.85 14.98 15.00 14.97 15.00 14.98 15.00 14.96 14.98 14.98 14.98 14.95 14.85 15.00 14.95
14.98 14.97 15.00 14.98 14.97 14.92 14.88 14.91 14.95 14.99 14.98 14.94
28 DÍAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
14.95 15.00 14.96 14.98 14.95 15.00 14.95 15.02 15.05 14.96 14.99 14.99 14.95 14.90 15.00 15.03 15.01 14.80 14.80 14.96 14.98 14.85 14.95 14.99 14.90 15.00 15.00 15.10 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.20 15.10 15.20 15.20 15.20 15.20 14.90 15.00 15.00 15.10 15.20 15.20 15.20 15.20
14.97 14.98 15.00 14.97 14.89 14.94 15.00 15.00 15.10 15.20 15.00 15.20
30.0
30.0
30.0
29.9
30.0
30.1
30.1
29.9
30.1
30.0
30.0
30.0
30.1
30.0
29.9
29.9
30.1
30.1
30.0
29.9
29.9
30.0
30.1
30.1
Fuente: Propia
Página 219
Tabla N° 99: “Condición Longitud Diámetro de Muestra de Concreto Añadida con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” DIÁMETRO (cm) NÚMERO DE BRIQUETA
D1
D2
D3
D4
DIÁMETRO PROMEDIO (cm) Dp
LONGITUD PROMEDIO (cm)
CONDICIÓN DE LA NORMA NTP 339.034
L2
Lp
L/D<1.75, El Esfuerzo se Lp/Dp Multiplica por un Factor
29.9
30.1
29.9
29.9
30.1
30.1
30.0
29.9
30.0
29.9
29.9
30.0
30.0
30.0
29.9
29.9
30.1
30.1
30.0
30.0
29.9
30.0
29.9
29.9
30.00 29.90 30.10 29.95 29.95 29.95 29.98 29.90 30.08 30.00 29.95 29.90
2.02 2.01 2.03 2.01 2.01 2.01 2.01 2.02 2.01 2.00 2.00 1.99
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
29.95 29.95 30.10 30.10 30.05 29.95 30.00 29.95 30.10 30.00 30.15 29.90
2.00 2.00 2.01 2.01 2.01 2.00 2.00 2.00 2.01 1.96 2.00 1.99
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
LONGITUD (CM)
L1 7 DÍAS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
14.80 14.80 15.00 14.90
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
14.98 14.95 15.00 14.95
14.90 15.00 14.90 14.80 14.70 14.80 14.90 15.00 14.80 15.00 15.00 14.90 14.90 14.90 14.80 15.00 14.70 15.00 14.90 14.90 15.10 14.90 14.80 15.00 14.70 14.80 14.80 14.80 15.00 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
14.88 14.90 14.85 14.93 14.90 14.88 14.95 14.78 14.98 15.00 15.00 15.00
28 DÍAS 14.99 14.97 14.90 14.97 15.05 15.02 14.96 14.98 14.95 15.03 14.98 14.97 15.01 14.95 14.99 14.97 14.98 14.98 15.00 15.02 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.30 15.30 15.30 15.30 15.10 15.10 15.10 15.10 15.00 15.00 15.00 15.00
14.97 14.96 15.00 14.98 14.98 15.00 15.00 15.00 15.00 15.30 15.10 15.00
30.0
29.9
29.9
30.0
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.0
30.0
29.9
30.1
29.9
29.9
30.0
30.1
30.1
30.1
29.9
30.2
30.1
29.9
29.9
Fuente: Propia
Página 220
Tabla N° 100: “Condición Longitud Diámetro de Muestra de Concreto Añadida con 2% de Fibra de Cabello Humano” DIÁMETRO (cm) NÚMERO DE BRIQUETA
D1
D2
D3
D4
DIÁMETRO PROMEDIO (cm) Dp
LONGITUD PROMEDIO (cm)
CONDICIÓN DE LA NORMA NTP 339.034
L2
Lp
L/D<1.75, El Esfuerzo se Lp/Dp Multiplica por un Factor
30.0
30.1
30.0
30.0
29.9
30.0
30.1
30.1
29.0
30.0
30.0
30.0
29.9
30.0
29.9
29.9
30.0
29.9
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.05 30.00 29.95 30.10 29.50 30.00 29.95 29.90 29.95 30.10 30.10 30.08
2.01 2.00 2.00 2.01 1.97 2.01 2.01 2.00 2.00 2.01 2.01 2.01
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
29.90 30.10 29.90 30.10 29.90 30.05 30.10 30.10 30.10 29.95 30.00 30.00
1.99 2.01 1.99 2.01 1.99 2.00 2.01 2.01 1.99 1.97 2.00 1.97
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
LONGITUD (CM)
L1 7 DÍAS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
14.95 14.96 15.01 14.97 15.01 15.02 14.90 15.02 14.98 15.00 14.96 15.03 14.95 15.00 14.98 14.95 15.00 14.96 14.99 14.98 14.95 14.90 15.00 14.95 14.98 14.80 14.80 14.97 14.97 14.85 14.95 14.96 15.00 15.00 15.00 14.95 14.98 15.00 14.95 14.97 15.02 14.98 14.98 14.96 15.00 14.95 14.97 14.95
14.97 14.99 14.99 14.97 14.98 14.95 14.89 14.93 14.99 14.98 14.99 14.97
28 DÍAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.10 15.10 15.10 15.20 15.20 15.20 15.20 15.00 15.00 15.00 15.00 15.20 15.20 15.20 15.20
15.00 15.00 15.03 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.20 15.00 15.20
29.9
29.9
30.1
30.1
29.9
29.9
30.1
30.1
29.9
29.9
30.0
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
29.9
30.0
30.0
30.0
30.0
30.0
Fuente: Propia
Página 221
Tabla N° 101: “Condición Longitud Diámetro de Muestra de Concreto Añadida con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” DIÁMETRO (cm) NÚMERO DE BRIQUETA
D1
D2
D3
D4
DIÁMETRO PROMEDIO (cm) Dp
LONGITUD PROMEDIO (cm)
CONDICIÓN DE LA NORMA NTP 339.034
L2
Lp
L/D<1.75, El Esfuerzo se Lp/Dp Multiplica por un Factor
29.9
30.0
30.1
30.0
30.0
30.0
30.0
30.0
30.0
29.9
30.1
30.2
30.1
30.0
29.9
30.0
30.0
30.0
30.0
30.0
30.1
30.1
29.9
30.0
29.95 30.05 30.00 30.00 29.95 30.15 30.05 29.95 30.00 30.00 30.10 29.95
2.00 2.01 2.00 2.00 2.00 2.01 2.01 2.00 2.00 2.00 2.01 2.00
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
30.15 30.20 30.10 29.95 30.00 30.00 30.10 30.15 30.20 29.95 29.95 30.00
2.01 2.02 2.00 2.00 2.00 2.00 1.99 2.01 2.00 1.97 1.97 1.97
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
LONGITUD (CM)
L1 7 DÍAS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
15.00 15.00 15.00 15.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
15.00 15.00 15.00 15.00
15.00 15.00 14.90 14.90 15.10 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 14.90 14.80 15.00 15.00 14.80 15.00 15.00 15.00 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 14.90 14.90
15.00 14.95 15.03 15.00 15.00 15.00 14.93 14.95 14.98 15.00 15.00 14.95
28 DÍAS 15.00 15.00 15.00 14.90 15.10 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.10 15.10 15.10 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.10 15.10 15.10 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20
15.00 14.98 15.03 15.00 15.00 15.00 15.10 15.00 15.10 15.20 15.20 15.20
30.1
30.2
30.2
30.2
30.2
30.0
29.9
30.0
30.0
30.0
30.0
30.0
30.1
30.1
30.2
30.1
30.2
30.2
30.0
29.9
30.0
29.9
30.0
30.0
Fuente: Propia
Página 222
Tabla N° 102: “Condición Longitud Diámetro de Muestra de Concreto Añadida con 3% de Fibra de Cabello Humano” DIÁMETRO (cm)
DIÁMETRO PROMEDIO (cm)
LONGITUD (CM)
LONGITUD PROMEDIO (cm)
NÚMERO DE BRIQUETA D1
D2
D3
D4
Dp
CONDICIÓN DE LA NORMA NTP 339.034 L/D<1.75, El Esfuerzo se Lp/Dp Multiplica por un Factor
L1
L2
Lp
30.0
29.9
29.9
29.9
29.8
29.9
29.9
29.9
30.0
29.9
30.0
30.0
29.9
30.0
29.9
29.9
30.0
30.0
30.0
29.9
29.9
30.1
29.9
29.9
29.95 29.90 29.85 29.90 29.95 30.00 29.95 29.90 30.00 29.95 30.00 29.90
2.00 2.00 1.99 1.99 2.00 2.00 2.00 2.00 2.01 2.00 2.00 2.01
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
30.00 30.00 30.05 30.05 30.05 29.95 29.90 30.00 30.10 29.95 30.00 30.00
2.00 2.00 2.01 2.01 2.01 2.00 1.99 2.00 2.01 2.00 1.99 1.99
CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO CORRECTO
7 DÍAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
14.97 14.95 15.01 14.95 14.95 15.00 14.90 14.97 15.05 15.02 14.96 15.02 14.95 15.00 15.02 15.03 15.01 15.00 15.00 14.95 14.98 14.96 15.00 14.98 14.95 14.90 14.96 14.95 15.00 14.80 14.90 14.97 14.95 14.85 14.80 14.96 14.98 15.00 14.85 14.95 15.02 14.98 15.00 14.96 14.90 14.85 14.85 14.95
14.97 14.96 15.01 15.00 14.99 14.98 14.94 14.92 14.89 14.95 14.99 14.89
28 DÍAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 14.90 14.90 15.00 15.00 15.00 14.80 15.00 15.00 15.00 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 14.90 15.00 15.00 15.00 14.90 15.00 14.90 15.00 15.10 15.10 15.10 15.10 15.00 15.10 15.10
15.00 14.98 14.98 14.95 14.98 15.00 15.00 15.00 14.98 14.95 15.08 15.08
30.0
30.0
30.0
30.0
30.0
30.1
30.1
30.0
30.1
30.0
30.0
29.9
29.9
29.9
30.0
30.0
30.1
30.1
30.0
29.9
29.9
30.1
30.0
30.0
Fuente: Propia
Página 223
3.6.15.2. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Concreto Patrón
Tabla N° 103: “Resistencia a la Compresión del Concreto Patrón a los 7 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 14.80 14.80 14.90 15.00 14.70 14.80 14.80 15.00 14.90 14.90 14.70 15.00 15.10 14.90 14.70 14.80 15.00 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
DIAMETRIC D INF. prom. D1 D2 (Cm) 15.00 14.90 14.90 14.90 14.80 14.90 14.90 15.00 14.90 15.00 14.90 14.90 14.80 15.00 14.90 14.90 14.90 14.90 14.80 15.00 14.90 14.80 14.80 14.80 15.00 15.00 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 Fuente: Propia
G Kg 30220 27790 25340 34830 25650 26920 26160 31870 27080 29870 28990 28570
Rc
Rc. prom
σ
Kg/cm² 173.98 159.57 146.38 199.18 147.43 155.25 164.03 15.37 149.6 185.98 154.6 169.74 164.35 162.3
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 164.03 ± 15.37 kg/cm² a los 7 días. Tabla N° 104: “Resistencia a la Compresión del Concreto Patrón a los 28 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 14.97 14.95 14.95 15.00 15.05 15.02 14.95 15.00 15.01 15.00 15.10 15.00 15.10 15.10 15.10 15.10 14.90 14.90 14.90 14.90 15.10 15.10 15.10 15.10
DIAMETRIC D INF. prom. D1 D2 (Cm) 15.01 14.95 14.97 14.90 14.87 14.93 14.96 14.98 15.00 14.98 14.97 14.98 14.99 15.02 15.01 14.90 15.10 15.03 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 14.90 14.90 14.90 14.90 14.90 14.90 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 15.10 Fuente: Propia
G Kg 42350 47790 41970 49780 43500 44070 43490 44030 45310 43740 45100 45820
Rc
Rc. prom
Kg/cm² 240.74 273.12 237.54 282.78 246.12 248.68 253.07 12.78 242.98 245.99 259.99 250.98 251.97 256.00
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 253.07 ± 12.78 kg/cm² a los 28 días.
Página 224
σ
Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano
Tabla N° 105: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1% de Fibras de Cabello Humano a los 7 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 14.95 14.95 14.87 15.00 14.98 15.02 14.97 15.00 15.02 15.00 15.03 14.96 14.95 14.90 14.98 14.80 14.95 14.85 14.97 15.00 14.96 14.98 14.95 14.85
DIÁMETRO D INF. prom. D1 D2 15.02 15.00 14.98 15.00 15.02 14.97 15.00 15.01 15.00 14.96 15.00 14.98 14.90 14.96 14.97 14.80 14.90 14.92 14.85 14.80 14.88 15.00 14.85 14.91 14.98 15.00 14.95 14.98 15.00 14.99 14.98 14.98 14.98 15.00 14.95 14.94 Fuente: Propia
G Kg 49890 51780 47980 54730 52670 49780 48780 50520 51090 49780 54170 52900
Rc
Rc. prom
σ Kg/cm² 283.22 294.24 271.56 310.59 299.4 284.78 291.47 11.26 280.84 289.59 291.39 282.31 307.72 302.02
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 291.47 ± 11.26 kg/cm² a los 7 días. Tabla N° 106: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1% de Fibras de Cabello Humano a los 28 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 14.95 15.00 14.95 15.00 15.05 14.96 14.95 14.90 15.01 14.80 14.98 14.85 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.20 15.20 14.90 15.00 15.20 15.20
DIÁMETRO D INF. prom. D1 D2 14.96 14.98 14.97 14.95 15.02 14.98 14.99 14.99 15.00 15.00 15.03 14.97 14.80 14.96 14.89 14.95 14.99 14.94 15.00 15.10 15.00 15.00 15.00 15.00 15.20 15.10 15.10 15.20 15.20 15.20 15.00 15.10 15.00 15.20 15.20 15.20 Fuente: Propia
G
Rc
Kg 60870 62390 64260 68160 65700 68460 67820 72060 67840 48450 73830 55680
Kg/cm² 345.90 354.19 363.94 387.45 377.36 390.59 384.00 408.00 379.00 267.00 418.00 307.00
Rc. prom
σ
365.2
40.80
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 365.20 ± 40.80 kg/cm² a los 28 días.
Página 225
Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano
Tabla N° 107: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibras de Cabello Humano a los 7 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
DIÁMETRO D INF. prom. D1 D2 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14.8 15 14.9 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Fuente: Propia
G Kg 46350 47790 44670 49780 44870 53070 45560 45670 52160 45230 52890 42870
Rc
Rc. prom
σ Kg/cm² 263.03 271.02 253.5 281.65 253.87 300.87 270.11 18.95 260.63 259.52 296.5 257.28 299.75 243.69
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 270.11 ± 18.95 kg/cm² a los 7 días. Tabla N° 108: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibras de Cabello Humano a los 28 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 14.98 14.95 14.99 14.97 15.05 15.02 14.95 15.03 15.01 14.95 14.98 14.98 15 15 15 15 15 15 15.3 15.3 15.1 15.1 15 15
DIÁMETRO D INF. prom. D1 D2 15 14.95 14.97 14.9 14.97 14.96 14.96 14.98 15 14.98 14.97 14.98 14.99 14.97 14.98 15 15.02 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15.3 15.3 15.3 15.1 15.1 15.1 15 15 15 Fuente: Propia
G Kg 54350 57790 51670 56780 59500 52070 50690 46980 45920 50710 47430 48570
Rc
Rc. prom
Kg/cm² 308.95 329.05 292.44 322.22 337.77 295 292.87 25.28 287 266 260 276 265 275
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 292.87 ± 25.28 kg/cm² a los 28 días.
Página 226
σ
Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano
Tabla N° 109: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2% de Fibras de Cabello Humano a los 7 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 14.95 14.96 15.01 15.02 14.98 15 14.95 15 15 14.96 14.95 14.9 14.98 14.8 14.97 14.85 15 15 14.98 15 15.02 14.98 15 14.95
DIÁMETRO INF. D1 15.01 14.9 14.96 14.98 14.99 15 14.8 14.95 15 14.95 14.98 14.97
D prom.
D2 14.97 14.97 15.02 14.99 15.03 14.99 14.95 14.97 14.98 14.98 14.95 14.95 14.97 14.89 14.96 14.93 14.95 14.99 14.97 14.98 14.96 14.99 14.95 14.97 Fuente: Propia
G Kg 33970 35680 33620 40980 30260 42080 34560 35770 33360 41930 36890 41970
Rc
Rc. prom
σ Kg/cm² 193.04 202.35 190.54 232.95 171.72 239.84 209.06 22.00 198.64 204.35 189.19 238.19 209.28 238.66
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 209.06 ± 22.00 kg/cm² a los 7 días.
Tabla N° 110: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2% de Fibras de Cabello Humano a los 28 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 15 15 15 15 15.1 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15.1 15.1 15.2 15.2 15 15 15.2 15.2
DIÁMETRO INF. D1 15 15 15 15 15 15 15 15 15.1 15.2 15 15.2
D prom.
D2 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15.1 15.1 15.2 15.2 15 15 15.2 15.2 Fuente: Propia
G Kg 48290 45790 47670 50780 49500 52070 37440 40090 42240 42620 27730 55680
Rc
Rc. prom
Kg/cm² 274.32 259.86 269.26 288.56 279.88 295.69 253.46 40.49 212 227 236 235 157 307
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 253.46 ± 40.69 kg/cm² a los 28 días. Página 227
σ
Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano
Tabla N° 111: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibras de Cabello Humano a los 7 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 15 15 15 15 15.1 15 15 15 15 15 15 15 15 14.9 15 14.8 15 14.9 15 15 15 15 15 15
DIÁMETRO INF. D1 15 14.9 15 15 15 15 14.8 15 15 15 15 14.9
D prom.
D2 15 15 14.9 14.9 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14.9 15 14.9 15 14.9 15 15 15 15 14.9 14.9 Fuente: Propia
G Kg 35670 32120 33480 32500 33510 35350 35670 39180 37500 38470 34560 29870
Rc
Rc. prom
σ Kg/cm² 202.76 183.81 189.49 184.62 189.6 200.34 198.21 14.99 204.67 223.84 214.09 218.53 196.06 170.65
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 198.21 ± 14.99 kg/cm² a los 7 días.
Tabla N° 112: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibras de Cabello Humano a los 28 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.10 15.00 15.00 15.10 15.10 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20
DIÁMETRO INF. D1 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.00 15.10 15.20 15.20 15.20
D prom.
D2 15.00 15.00 14.90 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.10 15.00 15.00 15.10 15.10 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20 15.20 Fuente: Propia
G Kg 42350 47790 41670 49780 39500 40070 41700 38860 44570 44620 42260 38270
Rc
Rc. prom
σ Kg/cm² 240.74 272.57 235.37 282.5 223.3 227.24 239.48 19.97 233 220 249 246 233 211
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 239.48 ± 19.97 kg/cm² a los 28 días. Página 228
Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano
Tabla N° 113: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 3% de Fibras de Cabello Humano a los 7 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 14.97 14.95 14.95 15 15.05 15.02 14.95 15 15.01 15 14.98 14.96 14.95 14.9 15 14.8 14.95 14.85 14.98 15 15.02 14.98 14.9 14.85
DIÁMETRO INF. D1 15.01 14.9 14.96 15.02 15 15 14.96 14.9 14.8 14.85 15 14.85
D prom.
D2 14.95 14.97 14.97 14.96 15.02 15.01 15.03 15 14.95 14.99 14.98 14.98 14.95 14.94 14.97 14.92 14.96 14.89 14.95 14.95 14.96 14.99 14.95 14.89 Fuente: Propia
G Kg 30460 26890 24090 30590 28790 33450 32780 35670 33560 28790 25760 22680
Rc
Rc. prom
σ Kg/cm² 173.15 153.16 136.16 173.19 163.22 189.89 167.79 22.35 187.08 204.19 192.82 164.2 146.04 130.36
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 167.79 ± 22.35 kg/cm² a los 7 días. Tabla N° 114: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 3% de Fibras de Cabello Humano a los 28 Días” N° DE BRIQ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DIÁMETRO SUP D1 D2 15.00 15.00 15.00 15.00 14.90 15.00 14.80 15.00 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 14.90 15.00 14.90 15.00 15.10 15.10 15.00
DIÁMETRO INF. D1 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.10 15.10
D prom.
D2 15.00 15.00 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 14.90 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 14.90 14.90 14.90 15.10 15.10 15.10 15.10 Fuente: Propia
G Kg 45670 40780 42670 43560 41670 43270 24090 39660 24480 29900 41670 36540
Rc
Rc. prom
σ Kg/cm² 259.69 232.35 242.15 248.94 237.12 245.47 214.81 40.63 137 225 140 171 234 205
Se ha obtenido un promedio de: f’c: 214.81 ± 40.63 kg/cm² a los 28 días. Página 229
3.6.16.
ANÁLISIS DE LA RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DEL CONCRETO
Concreto Patrón
Tabla N° 115: “Resistencia a la Flexión del Concreto Patrón a los 7 Días” N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho prom. b h 50.00 15.00 50.10 14.80 50.00 15.00 49.80 15.00 50.00 14.90 50.00 15.10
L (cm)
P (kg)
45 4130 45 3210 45 3390 45 3550 45 3520 45 3920 Fuente: Propia
Mr Mr prom. (kg/cm²) 24.78 19.74 20.34 21.81 21.39 21.4 23.21
σ
1.71
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 21.81 ± 1.71 kg/cm² a los 7 días. Tabla N° 116: “Resistencia a la Flexión del Concreto Patrón a los 28 Días” N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho prom. b h 50 15 50.2 15.1 50 15 49.8 15 50 14.9 50 15
L (cm)
P (kg)
45 4560 45 4870 45 5320 45 4930 45 5770 45 5230 Fuente: Propia
Mr Mr prom. (kg/cm²) 27.36 28.72 31.92 30.69 29.7 35.09 31.38
σ
2.49
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 30.69 ± 2.49 kg/cm² a los 28 días.
Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano Tabla N° 117: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano a los 7 Días”
N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho prom. b h 50 15 50 15 50.1 15 50.1 15 50 15 50 14.9
L (cm)
P (kg)
45 6520 45 5790 45 6340 45 5530 45 5850 45 6220 Fuente: Propia Página 230
Mr Mr prom. (kg/cm²) 39.12 34.74 37.96 36.31 33.11 35.1 37.82
σ
2.12
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 36.31 ± 2.12 kg/cm² a los 7 días. Tabla N° 118: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano a los 28 Días” N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho Prom. b h 50 15 50 15 50.1 15.1 50 15 50 15 49.8 14.9
L (cm)
P (kg)
45 6220 45 7790 45 7230 45 8120 45 7960 45 8340 Fuente: Propia
Mr Mr prom. (kg/cm²) 37.32 46.74 42.72 45.7 48.72 47.76 50.92
σ
4.49
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 45.70 ± 4.49 kg/cm² a los 28 días.
Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano
Tabla N° 119: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano a los 7 Días” N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho prom. b h 50.1 14.9 50 15 50.1 15 50.1 15 49.9 15 50 15.1
L (cm)
P (kg)
45 5350 45 5670 45 5720 45 5890 45 5640 45 5910 Fuente: Propia
Mr Mr prom. (kg/cm²) 32.47 34.02 34.25 34.15 35.27 33.91 34.99
σ
0.90
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 34.15 ± 0.90 kg/cm² a los 7 días. Tabla N° 120: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano a los 28 Días” N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho prom. b h 50 14.9 50 15 49.9 14.8 50 15 50 14.9 50.1 15
L (cm)
P (kg)
45 6570 45 6320 45 5970 45 6430 45 6100 45 6810 Fuente: Propia Página 231
Mr Mr prom. (kg/cm²) 39.95 37.92 36.87 38.53 38.58 37.09 40.78
σ
1.43
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 38.53 ± 1.43 kg/cm² a los 28 días.
Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano
Tabla N° 121: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano a los 7 Días” N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho prom. b h 49.9 15 50 15 50.1 15 50.1 15 50 15 50 15
L (cm)
P (kg)
45 3460 45 3840 45 4320 45 4510 45 3900 45 4230 Fuente: Propia
Mr Mr prom. (kg/cm²) 20.8 23.04 25.87 24.25 27.01 23.4 25.38
σ
2.07
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 24.25 ± 2.07 kg/cm² a los 7 días. Tabla N° 122: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano a los 28 Días” N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho prom. b h 50 15 49.8 15 50.1 15 50 15 49.8 15 50.1 14.9
L (cm)
P (kg)
45 5340 45 5510 45 4280 45 4680 45 5040 45 4980 Fuente: Propia
Mr Mr prom. (kg/cm²) 32.04 33.19 25.63 29.92 28.08 30.36 30.22
σ
2.49
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 29.92 ± 2.49 kg/cm² a los 28 días.
Página 232
Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano
Tabla N° 123: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano a los 7 Días” N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho prom. b h 50.1 15 50 14.9 50.1 15 49.8 15 50 15 50 14.8
L (cm)
P (kg)
45 3450 45 3730 45 3840 45 4210 45 4070 45 3910 Fuente: Propia
Mr Mr prom. (kg/cm²) 20.66 22.68 22.99 23.37 25.36 24.42 24.1
σ
1.50
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 23.37 ± 1.50 kg/cm² a los 7 días. Tabla N° 124: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano a los 28 Días” N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho prom. b h 50 15 50 15 50.1 15 49.9 15 50 15 50 15.1
L (cm)
P (kg)
45 4320 45 4750 45 3890 45 4500 45 4440 45 4010 Fuente: Propia
Mr Mr prom. (kg/cm²) 25.92 28.5 23.29 25.86 27.05 26.64 23.74
σ
1.83
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 25.86 ± 1.83 kg/cm² a los 28 días.
Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano Tabla N° 125: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano a los 7 Días”
N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho prom. b h 50.1 15 50 15.1 49.8 14.9 50.1 15 50 15 50 15
L (cm)
P (kg)
45 3010 45 3450 45 2980 45 3320 45 2710 45 3190 Fuente: Propia Página 233
Mr Mr prom. (kg/cm²) 18.02 20.43 18.19 18.65 19.88 16.26 19.14
σ
1.37
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 18.65 ± 1.37 kg/cm² a los 7 días. Tabla N° 126: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano a los 28 Días” N° DE VIGUETA 1 2 3 4 5 6
Ancho prom. b h 50 15 50 15 50 15 50.1 15 50 15 50.1 15
L (cm)
P (kg)
45 3110 45 3740 45 4010 45 3980 45 3330 45 3580 Fuente: Propia
Mr Mr prom. (kg/cm²) 18.66 22.44 24.01 23.83 19.98 21.44
21.73
σ
1.94
Se ha obtenido un promedio de Módulo de Rotura: 21.73 ± 1.94 kg/cm² a los 28 días.
3.6.17.
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS DEL CONCRETO
3.6.17.1. PARÁMETROS PARA EVALUAR EL COSTO DE 1 KG. DE FIBRA DE CABELLO HUMANO
Método 1 de Cálculo:
ANÁLISIS DE COSTO DE 1 KG DE CABELLO HUMANO NRO DESCRIPCIÓN Precio (S/.) 1 Costo Promedio de Cabello Clasificado de Peluquería (1 kg) 3.00 2 Traslado 1.00 3 Lavado y Secado 2.00 TOTAL 6.00 NRO 1 2 3 4 5
Método 2 de Cálculo: ANÁLISIS DE COSTO DE 1 KG DE CABELLO HUMANO DESCRIPCIÓN Precio (S/.) Costo Promedio de Cabello No Clasificado de Peluquería (1 kg) 1.20 Selección de Cabello y Depuración de otros Elementos 2.00 Adquisición de Bolsas Plásticas 0.80 Traslado 1.00 Lavado y Secado 2.00 TOTAL 7.00
Se selecciona el mayor precio = S/.7.00 por 1 Kg
Página 234
3.6.17.2. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Concreto Patrón CO NCRE T O P AT RÓN f ' c = 210 Kg /cm 2
P artida
Rendimiento
m 3/DIA
12.0000
Cód ig o
Descrip ción Recu rso
EQ. 12.0000 Un id ad
Costo unitario directo por : m3
1.00
Cu ad rilla
Can tid ad
P recio S /.
P arcial S /. 17.76
M an o d e O b ra OFICIAL
HH
3.0000
2.0000
8.88
PEON
HH
11.0000
7.3333
8.06
59.11 76.87
M ateriales PIEDRA CHANCADA DE 1/2"
m3
0.4170
60.00
25.02
ARENA GRUESA MINA ROJA
m3
0.1963
60.00
11.78
ARENA GRUESA CUNYAC
m3
0.0654
130.00
8.50
CEMENT O PORT LAND T IPO IP (42.50 Kg)
BOL
8.2000
24.50
200.90
AGUA
m3
0.1843
1.20
0.22 246.42
E q u ip os HERRAMIENT AS MANUALES
%MO
3.0000
76.87
2.31
MEZCLADORA DE CONCRET O DE 9 P3
HM
1.0000
0.6667
10.00
6.67
VIBRADOR DE CONCRET O 4 HP 2.40"
HM
1.0000
0.6667
7.00
4.67 13.64
COSTO DIRECTO (S/.)
336.93
Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano CO NCRE T O f ' c = 210 Kg /cm 2 ( F ib ra d e Cab ello Hu m an o 1% )
P artida
Rendimiento
m 3/DIA
12.0000
Cód ig o
Descrip ción Recu rso
EQ. 12.0000 Un id ad
Costo unitario directo por : m3
1.00
Cu ad rilla
Can tid ad
P recio S /.
P arcial S /. 17.76
M an o d e O b ra OFICIAL
HH
3.0000
2.0000
8.88
PEON
HH
11.0000
7.3333
8.06
59.11 76.87
M ateriales FIBRAS DE CABELLO HUMANO (1% Cem)
kg
3.4686
7.00
24.28
PIEDRA CHANCADA DE 1/2"
m3
0.4170
60.00
25.02
ARENA GRUESA MINA ROJA
m3
0.1963
60.00
11.78
ARENA GRUESA CUNYAC
m3
0.0654
130.00
8.50
CEMENT O PORT LAND T IPO IP (42.50 Kg)
BOL
8.2000
24.50
200.90
AGUA
m3
0.1843
1.20
0.22 270.70
E q u ip os HERRAMIENT AS MANUALES
%MO
3.0000
76.87
2.31
MEZCLADORA DE CONCRET O DE 9 P3
HM
1.0000
0.6667
10.00
6.67
VIBRADOR DE CONCRET O 4 HP 2.40"
HM
1.0000
0.6667
7.00
4.67 13.64
COSTO DIRECTO (S/.)
Página 235
361.21
Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano CO NCRE T O f ' c = 210 Kg /cm 2 ( F ib ra d e Cab ello Hu m an o 1.5% )
P artida
Rendimiento
m 3/DIA
12.0000
Cód ig o
Descrip ción Recu rso
EQ. 12.0000 Un id ad
Costo unitario directo por : m3
1.00
Cu ad rilla
Can tid ad
P recio S /.
P arcial S /. 17.76
M an o d e O b ra OFICIAL
HH
3.0000
2.0000
8.88
PEON
HH
11.0000
7.3333
8.06
59.11 76.87
M ateriales FIBRAS DE CABELLO HUMANO (1.5% Cem)
kg
5.2029
7.00
36.42
PIEDRA CHANCADA DE 1/2"
m3
0.4170
60.00
25.02
ARENA GRUESA MINA ROJA
m3
0.1963
60.00
11.78
ARENA GRUESA CUNYAC
m3
0.0654
130.00
8.50
CEMENT O PORT LAND T IPO IP (42.50 Kg)
BOL
8.2000
24.50
200.90
AGUA
m3
0.1843
1.20
0.22 282.84
E q u ip os HERRAMIENT AS MANUALES
%MO
3.0000
76.87
2.31
MEZCLADORA DE CONCRET O DE 9 P3
HM
1.0000
0.6667
10.00
6.67
VIBRADOR DE CONCRET O 4 HP 2.40"
HM
1.0000
0.6667
7.00
4.67 13.64
COSTO DIRECTO (S/.)
373.35
Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano CO NCRE T O f ' c = 210 Kg /cm 2 ( F ib ra d e Cab ello Hu m an o 2% )
P artida
Rendimiento
m 3/DIA
12.0000
Cód ig o
Descrip ción Recu rso
EQ. 12.0000 Un id ad
Costo unitario directo por : m3
1.00
Cu ad rilla
Can tid ad
P recio S /.
P arcial S /. 17.76
M an o d e O b ra OFICIAL
HH
3.0000
2.0000
8.88
PEON
HH
11.0000
7.3333
8.06
59.11 76.87
M ateriales FIBRAS DE CABELLO HUMANO (2% Cem)
kg
6.9372
7.00
48.56
PIEDRA CHANCADA DE 1/2"
m3
0.4170
60.00
25.02
ARENA GRUESA MINA ROJA
m3
0.1963
60.00
11.78
ARENA GRUESA CUNYAC
m3
0.0654
130.00
8.50
CEMENT O PORT LAND T IPO IP (42.50 Kg)
BOL
8.2000
24.50
200.90
AGUA
m3
0.1843
1.20
0.22 294.98
E q u ip os HERRAMIENT AS MANUALES
%MO
3.0000
76.87
2.31
MEZCLADORA DE CONCRET O DE 9 P3
HM
1.0000
0.6667
10.00
6.67
VIBRADOR DE CONCRET O 4 HP 2.40"
HM
1.0000
0.6667
7.00
4.67 13.64
COSTO DIRECTO (S/.)
Página 236
385.49
Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano CO NCRE T O f ' c = 210 Kg /cm 2 ( F ib ra d e Cab ello Hu m an o 2.5% )
P artida
Rendimiento
m 3/DIA
12.0000
Cód ig o
Descrip ción Recu rso
EQ. 12.0000 Un id ad
Costo unitario directo por : m3
1.00
Cu ad rilla
Can tid ad
P recio S /.
P arcial S /. 17.76
M an o d e O b ra OFICIAL
HH
3.0000
2.0000
8.88
PEON
HH
11.0000
7.3333
8.06
59.11 76.87
M ateriales FIBRAS DE CABELLO HUMANO (2.5% Cem)
kg
8.6715
7.00
60.70
PIEDRA CHANCADA DE 1/2"
m3
0.4170
60.00
25.02
ARENA GRUESA MINA ROJA
m3
0.1963
60.00
11.78
ARENA GRUESA CUNYAC
m3
0.0654
130.00
8.50
CEMENT O PORT LAND T IPO IP (42.50 Kg)
BOL
8.2000
24.50
200.90
AGUA
m3
0.1843
1.20
0.22 307.12
E q u ip os HERRAMIENT AS MANUALES
%MO
3.0000
76.87
2.31
MEZCLADORA DE CONCRET O DE 9 P3
HM
1.0000
0.6667
10.00
6.67
VIBRADOR DE CONCRET O 4 HP 2.40"
HM
1.0000
0.6667
7.00
4.67 13.64
COSTO DIRECTO (S/.)
397.63
Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano CO NCRE T O f ' c = 210 Kg /cm 2 ( F ib ra d e Cab ello Hu m an o 3% )
P artida
Rendimiento
m 3/DIA
12.0000
Cód ig o
Descrip ción Recu rso
EQ. 12.0000 Un id ad
Costo unitario directo por : m3
1.00
Cu ad rilla
Can tid ad
P recio S /.
P arcial S /. 17.76
M an o d e O b ra OFICIAL
HH
3.0000
2.0000
8.88
PEON
HH
11.0000
7.3333
8.06
59.11 76.87
M ateriales FIBRAS DE CABELLO HUMANO (3% Cem)
kg
10.4058
7.00
72.84
PIEDRA CHANCADA DE 1/2"
m3
0.4170
60.00
25.02
ARENA GRUESA MINA ROJA
m3
0.1963
60.00
11.78
ARENA GRUESA CUNYAC
m3
0.0654
130.00
8.50
CEMENT O PORT LAND T IPO IP (42.50 Kg)
BOL
8.2000
24.50
200.90
AGUA
m3
0.1843
1.20
0.22 319.26
E q u ip os HERRAMIENT AS MANUALES
%MO
3.0000
76.87
2.31
MEZCLADORA DE CONCRET O DE 9 P3
HM
1.0000
0.6667
10.00
6.67
VIBRADOR DE CONCRET O 4 HP 2.40"
HM
1.0000
0.6667
7.00
4.67 13.64
COSTO DIRECTO (S/.)
Página 237
409.77
CAPÍTULO IV: “RESULTADOS” 4.1.
RESULTADOS DE COMPATIBILIZACIÓN DE PH DE CABELLO A DISTINTOS VALORES DE PH DE DIVERSAS SOLUCIONES
Las fibras de cabello humano se adaptan a valores de pH comprendidos entre 0.5 y 13. No afectando sus propiedades mecánicas que posee. 4.2.
RESULTADOS
DE
ENSAYO
A
TRACCIÓN
DEL
CABELLO
HUMANO De acuerdo a los datos determinados en el ensayo a tracción del cabello humano, se ha determinado los siguientes resultados: Tabla N° 127: “Resultados Finales de Ensayo a Tracción del Cabello” ELEMENTO
Esfuerzo Max. σ (kgf/cm²)
Deformación є Máx.
1 Fibra de 2143.440693 0.4 Cabello 10 Fibras de 324.9413421 1.2 Cabello 1 Fibra de Cobre 14436.92704 0.5 Fuente: Propia
Módulo de Young E N/m² ó kg-f/cm² Pascal 19110.15259 1874705969 1555.828673 152626792.8 61956.53711 6077936291
Gráfico N° 33: “Resultados Finales de Esfuerzos Máximos en kg-f/cm²”
Esfuerzo Max. σ (kg-f/cm²) 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
Esfuerzo Max. σ (kg-f/cm²)
1 Fibra de Cabello
10 Fibras de Cabello
1 Fibra de Cobre
Fuente: Propia Página 238
El esfuerzo máximo de una fibra de cabello humano representa el 15% del esfuerzo máximo de una fibra de cobre. Gráfico N° 34: “Resultados de Módulo de Young de las Fibras de Cabello Humano”
Módulo de Young E (N/m² ó Pascal) 7E+09 6E+09 5E+09 4E+09 Módulo de Young E
3E+09 2E+09 1E+09 0 1 Fibra de Cabello
10 Fibras de Cabello
1 Fibra de Cobre
Fuente: Propia El módulo de Young de una fibra de cobre es 3 veces mayor que la 1 fibra de cabello humano.
4.3.
RESULTADOS DE CARGA MÁXIMA DE ROTURA DEL CABELLO
La capacidad máxima de rotura del cabello es de 71.3 gramos.
4.4.
RESULTADOS DE TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO
De acuerdo a los datos determinados en los ensayos de consistencia del concreto se ha determinado la siguiente tabla de resultados:
Página 239
Tabla N° 128: “Resultados de la Trabajabilidad del Concreto” SLUMP (PULG)
TIPO DE CONCRETO
TIPO DE MEZCLA MEZCLA PLÁSTICA
CONCRETO PATRÓN
2.41
CONCRETO + 1% DE F.C.H.
2.28
CONCRETO + 1.5% DE F.C.H.
2.26
CONCRETO + 2% DE F.C.H.
1.63
MEZCLA SECA
CONCRETO + 2.5% DE F.C.H.
0.86
MEZCLA MUY SECA
CONCRETO + 3% DE F.C.H.
0.70
MEZCLA MUY SECA
MEZCLA SECAPLÁSTICA MEZCLA SECAPLÁSTICA
Fuente: Propia
La adición del cabello humano hace de la mezcla un concreto seco de acuerdo al porcentaje de fibras de cabello humano añadidos respecto al peso del cemento. Pues esta relación es inversamente proporcional, a medida que aumento fibras de cabello humano, se reduce el revenimiento.
Gráfico N° 35: “Resultados de Revenimiento del Concreto”
2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 Concreto Patrón
PROMEDIO SLUMP (PULG) 1% Cabello
1.5% Cabello
2% Cabello
2.5% Cabello
REVENIMIENTO (PULG) Fuente: Propia
Página 240
3% Cabello
4.5.
RESULTADOS DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO
4.5.1. RESULTADOS
DE
RESISTENCIA
A
LA
COMPRESIÓN
DOSIFICACIÓN Se ha obtenido los siguientes resultados:
CONCRETO PATRÓN:
Tabla N° 129: “Resistencia a la Compresión del Concreto Patrón”
EDAD 7 28
CONCRETO PATRÓN RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN (Kg% f’c f/cm²) 164.03 64.82% 253.07 100.00% Fuente: Propia
Gráfico N° 36: “Curva Resistencia – Tiempo del Concreto Patrón”
Concreto Patrón 300 253.07
250 200 164.03
150
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN (Kgf/cm²)
100 50 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 241
POR
CONCRETO ADICIONADO CON 1% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO
Tabla N° 130: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO +1% DE FCH RESISTENCIA A LA EDAD % f'c COMPRESIÓN (Kg-f/cm²) 7 291.47 79.81% 28 365.2 100.00% Fuente: Propia Gráfico N° 37: “Resistencia – Tiempo del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano”
Concreto Adicionado con 1% de F.C.H. 400 365.2
350 300
291.47
250 200
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN (Kgf/cm²)
150 100 50 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 242
CONCRETO ADICIONADO CON 1.5% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO
Tabla N° 131: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO +1.5% DE FCH RESISTENCIA A LA EDAD % f'c COMPRESIÓN (Kg-f/cm²) 7 270.11 92.22% 28 292.87 100.00% Fuente: Propia Gráfico N° 38: “Resistencia – Tiempo del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano”
Concreto Adicionado con 1.5% de F.C.H. 350 300
292.87
270.11
250 200 150
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN (Kg-f/cm²)
100 50 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 243
CONCRETO ADICIONADO CON 2% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO
Tabla N° 132: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO +2% DE FCH RESISTENCIA A LA EDAD % f'c COMPRESIÓN (Kg-f/cm²) 7 209.06 82.48% 28 253.46 100.00% Fuente: Propia Gráfico N° 39: “Resistencia – Tiempo del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano”
Concreto Adicionado con 2% de F.C.H. 300 253.46
250 209.06
200 150
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN (Kg-f/cm²)
100 50 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 244
CONCRETO ADICIONADO CON 2.5% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO
Tabla N° 133: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO +2.5% DE FCH RESISTENCIA A LA EDAD % f'c COMPRESIÓN (Kg-f/cm²) 7 198.21 82.77% 28 239.48 100.00% Fuente: Propia Gráfico N° 40: “Resistencia – Tiempo del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano”
Concreto Adicionado con 2.5% de F.C.H. 300 250
239.48
200
198.21
150 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN (Kg-f/cm²)
100 50 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 245
CONCRETO ADICIONADO CON 3% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO
Tabla N° 134: “Resistencia a la Compresión del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO +3% DE FCH RESISTENCIA A LA EDAD % f'c COMPRESIÓN (Kg-f/cm²) 7 167.79 78.11% 28 214.81 100.00% Fuente: Propia Gráfico N° 41: “Resistencia – Tiempo del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano”
Concreto Adicionado con 3% de F.C.H. 250 214.81
200 167.79
150
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN (Kg-f/cm²)
100 50 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 246
4.5.2. RESULTADOS RESUMEN DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN A LOS 7 DÍAS Tabla N° 135: “Resultados de Resistencia a la Compresión y Comparación Respecto al Patrón a los 7 Días” EDAD: 7 DÍAS RC
CONCRETO
Kg/cm2 164.03 ± 15.37 291.47 ± 11.26 270.11 ± 18.95 209.06 ± 22.00 198.21 ± 14.99 167.79 ± 22.35
Concreto Patrón Concreto con fibras de cabello humano al 1% Concreto con fibras de cabello humano al 1.5% Concreto con fibras de cabello humano al 2% Concreto con fibras de cabello humano al 2.5% Concreto con fibras de cabello humano al 3%
% de Comparación Respecto al Patrón 100.00% 177.7% ± 6.86% 164.7% ± 11.55% 127.5% ± 13.41% 120.8% ± 9.14% 102.3% ± 13.63
Fuente: Propia Gráfico N° 42: “Resultados de Resistencia a la Compresión y Comparación Respecto al Patrón a los 7 Días”
Resistencia a Compresión
300
177.7% 164.7%
250
127.5%
200 150 100
100.0%
120.8% 102.3%
291.47
270.11 209.06
164.03
198.21
167.79
50 0 Patron
F.C.H 1%
F.C.H 1.5%
F.C.H 2%
F.C.H 2.5%
F.C.H 3%
Patrón y % de fibras de cabello humano
Fuente: Propia El 1% de Adición de Fibra de Cabello Humano con respecto al peso del cemento, es la dosificación que ha incrementado más la resistencia a la compresión respecto al concreto patrón, incrementándose en un 177.7% ± 6.86% a los 7 días. Página 247
4.5.3. RESULTADOS RESUMEN DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN A LOS 28 DÍAS Tabla N° 136: “Resultados de Resistencia a la Compresión y Comparación Respecto al Patrón a los 28 Días” EDAD: 28 DÍAS RC
% de Comparación Respecto al Patrón Kg/cm2 253.07 ± 100.00% 12.78 365.2 ± 40.80 144.3% ± 16.12% 292.87 ± 115.7% ± 9.99% 25.28 253.46 ± 100.2% ± 16.00% 40.49 239.48 ± 94.6% ± 7.89% 19.97 214.81 ± 84.9% ± 15.82% 40.03
CONCRETO Concreto Patrón Concreto con fibras de cabello humano al 1% Concreto con fibras de cabello humano al 1.5% Concreto con fibras de cabello humano al 2% Concreto con fibras de cabello humano al 2.5% Concreto con fibras de cabello humano al 3%
Fuente: Propia Gráfico N° 43: “Resultados de Resistencia a la Compresión y Comparación Respecto al Patrón a los 28 Días”
Resistencia a compresión
400 144.3%
350 300 250
115.7%
200 150
100.2%
100.0%
94.6%
84.9%
365.20 292.87
253.07
253.46
239.48
F.C.H 2%
F.C.H 2.5%
100
214.81
50 0 Patron
F.C.H 1%
F.C.H 1.5%
F.C.H 3%
% de fibras de cabello humano
Fuente: Propia El 1% de Adición de Fibra de Cabello Humano con respecto al peso del cemento, es la dosificación que ha incrementado más la resistencia a la compresión respecto al concreto patrón, incrementándose en un 144.30% ± 16.12% a los 28 días.
Página 248
4.6.
RESULTADOS DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DEL CONCRETO
4.6.1. RESULTADOS DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN POR DOSIFICACIÓN Se ha obtenido los siguientes resultados:
CONCRETO PATRÓN:
Tabla N° 137: “Resistencia a la Flexión del Concreto Patrón” CONCRETO PATRÓN MODULO DE EDAD ROTURA (Kgf/cm²) 7 21.81 28 30.69 Fuente: Propia Gráfico N° 44: “Resistencia a la Flexión del Concreto Patrón”
Concreto Patrón 35 30.69
30 25 21.81
20
MODULO DE ROTURA (Kg-f/cm²)
15 10 5 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 249
CONCRETO ADICIONADO CON 1% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO:
Tabla N° 138: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO +1% DE FCH MODULO DE EDAD ROTURA (Kgf/cm²) 7 28
36.31 45.7 Fuente: Propia
Gráfico N° 45: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello Humano”
Concreto Adicionado con 1% de F.C.H. 50 45.7
45 40 36.31
35 30 25
MODULO DE ROTURA (Kg-f/cm²)
20 15 10 5 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 250
CONCRETO ADICIONADO CON 1.5% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO:
Tabla N° 139: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO +1.5% DE FCH MODULO DE EDAD ROTURA (Kgf/cm²) 7 28
34.15 38.53 Fuente: Propia
Gráfico N° 46: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 1.5% de Fibra de Cabello Humano”
Concreto Adicionado con 1.5% de F.C.H. 45 40
38.53
35
34.15
30 25 20
MODULO DE ROTURA (Kg-f/cm²)
15 10 5 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 251
CONCRETO ADICIONADO CON 2% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO:
Tabla N° 140: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO +2% DE FCH MODULO DE EDAD ROTURA (Kgf/cm²) 7 28
24.25 29.92 Fuente: Propia
Gráfico N° 47: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2% de Fibra de Cabello Humano”
Concreto Adicionado con 2% de F.C.H. 35 30
29.92
25
24.25
20 15
MODULO DE ROTURA (Kg-f/cm²)
10 5 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 252
CONCRETO ADICIONADO CON 2.5% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO:
Tabla N° 141: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO +2.5% DE FCH MODULO DE EDAD ROTURA (Kgf/cm²) 7 28
23.37 25.86 Fuente: Propia
Gráfico N° 48: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 2.5% de Fibra de Cabello Humano”
Concreto Adicionado con 2.5% de F.C.H. 30 25.86
25
23.37
20 15 MODULO DE ROTURA (Kg-f/cm²)
10 5 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 253
CONCRETO ADICIONADO CON 3% DE FIBRA DE CABELLO HUMANO:
Tabla N° 142: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano” CONCRETO +3% DE FCH MODULO DE EDAD ROTURA (Kgf/cm²) 7 28
18.65 21.73 Fuente: Propia
Gráfico N° 49: “Resistencia a la Flexión del Concreto Adicionado con 3% de Fibra de Cabello Humano”
Concreto Adicionado con 3% de F.C.H. 25 21.73
20
18.65
15 MODULO DE ROTURA (Kg-f/cm²)
10 5 0 0
7
14
21
28
EDAD (Días)
Fuente: Propia
Página 254
4.6.2. RESULTADOS RESUMEN DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN A LOS 7 DÍAS Tabla N° 143: “Resultados de Resistencia a la Flexión y Comparación Respecto al Patrón a los 7 Días” EDAD: 7 DÍAS MR Kg/cm2 21.81 ± 1.71 36.31 ± 2.12 34.15 ± 0.90 24.25 ± 2.07 23.37 ± 1.50 18.65 ± 1.37
CONCRETO Concreto Patrón Concreto con fibras de cabello humano al 1% Concreto con fibras de cabello humano al 1.5% Concreto con fibras de cabello humano al 2% Concreto con fibras de cabello humano al 2.5% Concreto con fibras de cabello humano al 3%
% de Comparación Respecto al Patrón 100.00% 166.5% ± 9.72% 156.6% ± 4.13% 111.2% ± 9.49% 107.1% ± 6.88% 85.5% ± 6.28%
Fuente: Propia
Gráfico N° 50: “Resultados de Resistencia a la Flexión y Comparación Respecto al Patrón a los 7 Días”
40.00
166.5%
Resistencia a flexíón
35.00
156.6%
30.00 25.00
111.2%
100.0%
20.00
36.31
85.5%
34.15
15.00 10.00
107.1%
24.25
21.81
23.37
18.65
5.00 0.00 Patron
F.C.H 1% F.C.H 1.5% F.C.H 2% F.C.H 2.5% F.C.H 3% Patrón y % de fibras de cabello humano
Fuente: Propia El 1% de Adición de Fibra de Cabello Humano con respecto al peso del cemento, es la dosificación que ha incrementado más la resistencia a la flexión respecto al concreto patrón, incrementándose en un 166.50% ± 9.72% a los 7 días. La adición de 3% de Fibra de Cabello Humano ha reducido la resistencia a la flexión respecto al concreto patrón, decreciendo en un 14.5% ± 6.28%.
Página 255
4.6.3. RESULTADOS RESUMEN DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN A LOS 28 DÍAS Tabla N° 144: “Resultados de Resistencia a la Flexión y Comparación Respecto al Patrón a los 28 Días” EDAD: 28 DÍAS MR Kg/cm2 30.69 ± 2.49 45.7 ± 4.49 38.53 ± 1.43 29.92 ± 2.49 25.86 ± 1.83 21.73 ± 1.94
CONCRETO Concreto Patrón Concreto con fibras de cabello humano al 1% Concreto con fibras de cabello humano al 1.5% Concreto con fibras de cabello humano al 2% Concreto con fibras de cabello humano al 2.5% Concreto con fibras de cabello humano al 3%
% de Comparación Respecto al Patrón 100.00% 148.9% ± 14.63% 125.5% ± 4.66% 97.5% ± 8.11% 84.2% ± 5.96% 70.8% ± 6.32%
Fuente: Propia
Resistencia a Flexíón
Gráfico N° 51: “Resultados de Resistencia a la Flexión y Comparación Respecto al Patrón a los 28 Días”
50.00 45.00 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00
148.9% 125.5% 100.0%
97.5% 45.70
84.2% 70.8%
38.53
30.69
Patron
29.92
F.C.H 1%
F.C.H 1.5%
F.C.H 2%
25.86
F.C.H 2.5%
21.73
F.C.H 3%
Patrón y % de fibras de cabello humano
Fuente: Propia
El 1% de Adición de Fibra de Cabello Humano con respecto al peso del cemento, es la dosificación que ha incrementado más la resistencia a la flexión respecto al concreto patrón, incrementándose en un 148.90% ± 14.63% a los 28 días. La adición de 3% de Fibra de Cabello Humano ha reducido la resistencia a la flexión respecto al concreto patrón, decreciendo en un 29.2% ± 6.32%. Asimismo las dosificaciones de 2% y 2.5% de Fibra de Cabello Humano ha reducido también su resistencia a la flexión. Página 256
4.7.
RESULTADOS DE ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS Tabla N° 145: “Resultados de Análisis de Precios Unitarios”
N°
CONCRETO (A.P.U. 1 m³)
1
Concreto Patrón f'c 210 kg/cm² Concreto f'c 210 kg/cm² (con 1% fibra de cabello humano) Concreto f'c 210 kg/cm² (con 1.5% fibra de cabello humano) Concreto f'c 210 kg/cm² (con 2% fibra de cabello humano) Concreto f'c 210 kg/cm² (con 2.5% fibra de cabello humano) Concreto f'c 210 kg/cm² (con 3% fibra de cabello humano)
2 3 4 5 6
MANO DE OBRA 76.87
MATERIA COSTO % EQUIPOS LES DIRECTO Variación 246.42
13.64
336.93
100.00
76.87
270.70
13.64
361.21
107.21
76.87
282.84
13.64
373.35
110.81
76.87
294.98
13.64
385.49
114.41
76.87
307.12
13.64
397.63
118.02
76.87
319.26
13.64
409.77
121.62
Fuente: Propia
Gráfico N° 52: “Variación de Costos Unitarios por 1 m³ con respecto al Concreto Patrón”
Variación de Costos Unitarios por 1 m³ 450.00 400.00 350.00 300.00 250.00 200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 Concreto Concreto f'c Concreto f'c Concreto f'c Concreto f'c Concreto f'c Patrón f'c 210 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² (con 1% (con 1.5% (con 2% (con 2.5% (con 3% fibra de fibra de fibra de fibra de fibra de cabello cabello cabello cabello cabello humano) humano) humano) humano) humano)
Fuente: Propia Página 257
La variación de costos unitarios tiene un incremento directamente proporcional: a medida se adicione mayor fibra de cabello humano, el precio va a incrementarse. Comparando con 1 m³ de concreto patrón, el 1% de adición de fibra de cabello humano aumenta en 7.21%, el 2% de adición de fibra de cabello humano aumenta en un 14.41%, y el 3% de adición de fibra de cabello humano aumenta en 21.62%.
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CAPÍTULO V: “DISCUSIÓN” En la presente tesis de investigación se desarrolló y analizó diferentes proporciones de fibras de cabello humano a adicionar al concreto para poder verificar si estas dosificaciones incrementarían la resistencia a la compresión y flexión del concreto, con la utilización de agregados de Cunyac, Vicho y Mina Roja. Con base a esto se ha planteado ciertos cuestionamientos en el desarrollo de la investigación.
1. Al momento de realizar la investigación, ¿Cuál es la razón porqué se utiliza la combinación de agregados finos de dos canteras, en este caso Cunyac y Mina Roja? La razón porqué se utiliza la combinación de dos canteras de agregado de fino es para poder cumplir con los parámetros exigidos por la Norma Técnica Peruana 400.012, en donde se establece rangos de granulometría, por lo cual al utilizar las proporciones, de 25% de Agregado Fino de Cunyac y 75% de Agregado de Mina Roja, se ha logrado cumplir con dichos parámetros. Cabe destacar que el método que se utilizó para realizar la mezcla de agregado fino procedente de dos canteras fue por tanteo.
2. Al momento de realizar la investigación, ¿Se puede conseguir cantidades considerables de cabello humano procedentes de las peluquerías de la ciudad de Cusco? De acuerdo al sondeo realizado a través de las encuestas, se ha estimado que por peluquería o centro de estética se bota alrededor de 2 kg. de cabello humano. Cabe destacar que cuando se realizó la recolección de cabello humano procedente de las peluquerías para la realización del presente trabajo de investigación, se ha podido recolectar un promedio de 4 kg. de cabello humano por peluquería.
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3. Al momento de realizar la investigación, ¿Por qué se empleó las adiciones de fibra de cabello humano respecto al peso del cemento? Un parámetro muy conocido y fácil de medir en un diseño de mezclas es la cantidad de cemento que va a entrar a una mezcla, ya que este es medido en kilogramos, es por ello que se ha optado por considerar proporciones de fibra de cabello humano que van un rango del 1% al 3% respecto al peso del cemento. Obteniendo así que por 1 bolsa de cemento, cuyo peso es de 42.5 kg., al utilizar una proporción de 1% de fibra de cabello humano, requeriría 0.425 kg.
4. Al momento de realizar la investigación, ¿Por qué existe cierta dificultad de trabajabilidad al realizar la mezcla de del concreto con fibras de cabello humano? Al momento de realizar la mezcla de las diferentes dosificaciones, la adición de fibra de cabello humano al concreto reduce la consistencia del mismo. Esto se debe a que al adicionar estas fibras, no existe una adecuada distribución de las mismas, ya que se ha podido observar que la mayor parte de los cabellos se juntan formando mechones distribuidos en la concreto. Asimismo, otra razón es que el cabello de cierto modo absorbe la cantidad de agua que se tiene al dosificar los componentes del concreto.
5. Al momento de comparar los resultados de la investigación, ¿Cuál es la dosificación de fibra de cabello humano al añadir al concreto que incrementa más el valor a la resistencia a la flexión? La dosificación de fibra de cabello humano que ha incrementado más el valor de la resistencia a la flexión del concreto fue la adición del 1% respecto al peso del cemento. Obteniéndose un incremento de 66.50% respecto al patrón en un tiempo de 7 días de curado, y un 48.90% respecto al patrón en un tiempo de 28 días de curado.
6. Al momento de comparar los resultados de la investigación, ¿Cuál es la dosificación de fibra de cabello humano al añadir al concreto que incrementa más el valor a la resistencia a la compresión? La dosificación de fibra de cabello humano que ha incrementado más el valor de Página 260
la resistencia a la compresión del concreto fue la adición del 1% respecto al peso del cemento. Obteniéndose un incremento de 77.70% respecto al patrón en un tiempo de 7 días de curado, y un 44.30% respecto al patrón en un tiempo de 28 días de curado.
7. Al momento de comparar los resultados de la investigación, ¿Qué parámetros se han considerados para determinar el costo de 1 kg. de fibra de cabello humano? Los parámetros evaluados para determinar el costo de 1 kg de fibra de cabello humano han sido: el costo de basura con cabello humano sin clasificar, procedente de las peluquerías, el costo de traslado, el costo de clasificación de basura, el costo de lavado y secado. Obteniéndose un costo de producción de S/.7.00 por 1 kg. de fibra de cabello humano.
8. Al momento de comparar los resultados de la investigación, ¿Cuál es la razón por qué al añadir mayor fibra de cabello humano, el precio de 1 m³ se incrementa? La razón el cual al añadir mayor cantidad de fibra de cabello humano, el costo de 1m³ de concreto se incrementa es debido a que la fibra de cabello humano tiene un precio, y al aumentar esta cantidad, este precio también se incrementará.
9. Al momento de comparar los resultados de la investigación, ¿El cabello pudo interactuar de manera óptima con el concreto? Se ha podido demostrar que el cabello si se adapta a diversos valores de pH procedentes de diversas soluciones, asimismo con el concreto. Aunque al realizar las mezclas de concreto con fibras de cabello humano adicionado, los únicos problemas que se tuvo fue que al adicionar mayor cantidad de fibras de cabello humano al concreto, la consistencia del mismo se reduce; asimismo se debe destacar que se pudo realizar una distribución uniforme de fibras de cabello humano en el concreto, ya que gran parte de estas fibras se suelen agrupar en forma de mechones en diversas partes del concreto.
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10. Después de la Investigación, ¿La utilización de fibras de cabello humano reduce en cierto modo la reducción de la contaminación en la ciudad de Cusco? Definitivamente sí, puesto a que las peluquerías y centros de estética en la ciudad de Cusco botan basura mezclada conteniendo volúmenes considerables de cabello humano. Cabe destacar que el cabello humano es un material muy difícil de limpiar y la utilización del mismo generaría un Impacto Ambiental Positivo. Para comenzar con un cambio de hábito, cada peluquería debe primeramente clasificar su basura, separando los cabellos humanos del resto de basura. Al realizar este paso, está realizando un cambio en la reducción de la contaminación en la ciudad de Cusco.
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GLOSARIO ABSORCIÓN: Fluido que es retenido en cualquier material después de un cierto tiempo de exposición (suelo, rocas, maderas, etc.).
ADITIVO: Producto químico o mineral que modifica una o más propiedades de un material o mezcla de éstas.
AGLOMERANTE: Material capaz de unir partículas de material inerte por efectos físicos o transformaciones químicas o ambas.
AGREGADO: Material granular de composición mineralógica como arena, grava, escoria, o roca triturada, usado para ser mezclado en diferentes tamaños.
AGREGADO FINO: Se considera agregado fino a la arena o piedra natural finamente triturada, de dimensiones reducidas y que pasan el tamiz Nro. 4 (4.75 mm) y que cumple con los límites establecidos en la NTP 400.037.
AGREGADO GRUESO: Material retenido en el tamiz N°4 (4.75 mm) proveniente de la desintegración natural o mecánica de las rocas y que cumple con los límites establecidos en la NTP 400.037.
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO O MECÁNICO: Procedimiento para determinar la granulometría de un material o la determinación cuantitativa de la distribución de tamaños.
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS: El análisis de precio unitario es el costo de una actividad por unidad de medida escogida. Usualmente se compone de una valoración de los materiales, la mano de obra, equipos y herramientas.
ARENA: Partículas de roca que pasan la malla Nº 4 (4,75 mm.) y son retenidas por la malla Nº 200.
CABELLO HUMANO: Tipo de pelo que se define como filamento cilíndrico, Página 263
delgado y de naturaleza cornea, que en el ser humano sirve para conservar el nivel de temperatura corporal y defensa.
CANTERA: Deposito natural de material apropiado para ser utilizado en la construcción, rehabilitación, mejoramiento y/o mantenimiento de las carreteras.
CEMENTO: El cemento es un agente adherente hidráulico que se obtiene calentando y moliendo una mezcla de piedra caliza y arcilla. La mayoría de los cementos se producen con Clinker y aditivos que, normalmente, se utilizan en forma de polvo. El cemento fragua cuando se mezcla con agua. Combinado con arena y áridos se convierte en mortero o en hormigón, ambos con la dureza de la piedra.
CEMENTO
PORTLAND:
Es
un
producto
obtenido
por
la
pulverización
del Clinker Portland con la adición eventual de yeso natural.
CEMENTO PORTLAND TIPO IP: Cemento al que se le ha añadido puzolana en un porcentaje que oscila entre 15% y 40% del peso total.
COMPACTACIÓN: Proceso manual o mecánico que tiende a reducir el volumen total de vacíos de suelos, mezclas bituminosas, morteros y concretos frescos de cemento Portland.
CONCRETO: Mezcla de material aglomerante (cemento Portland y agua) y agregados fino y grueso. Pueden contener aditivos para darle cualidades de que carecen o para mejorar las que poseen.
CONO DE ABRAMS: Molde con forma de cono trunco constituido de un metal no atacable por la pasta de cemento, que se usa para medir la consistencia de la mezcla de concreto fresco. Se conoce también como cono de asentamiento o SLUMP.
CONTENIDO DE HUMEDAD: Volumen de agua de un material determinado bajo ciertas condiciones y expresado como porcentaje de la masa del elemento Página 264
húmedo, es decir, la masa original incluyendo la sustancia seca y cualquier humedad presente.
CUARTEO: Procedimiento de reducción del tamaño de una muestra.
CURADO DE CONCRETO: Proceso que consiste en controlar las condiciones ambientales (especialmente temperatura y humedad) durante el fraguado y/o endurecimiento del concreto o mortero.
CURVA GRANULOMÉTRICA: Representación gráfica de la granulometría y proporciona una visión objetiva de la distribución de tamaños del agregado. Se obtiene llevando en abscisas los logaritmos de las aberturas de los tamices y en las ordenadas los porcentajes que pasan o sus complementos a 100, que son los retenidos acumulados.
CUTÍCULA DEL CABELLO: Parte externa del tallo del cabello formado por células aplanadas y queratinizadas y sin pigmento que se superponen unas sobre otras.
DENSIDAD: Relación entre la masa y el volumen de un cuerpo.
DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN: El diagrama es la curva resultante graficada con los valores del esfuerzo y la correspondiente deformación unitaria en el espécimen calculado a partir de los datos de un ensayo de tensión o de compresión.
DISEÑO DE MEZCLAS: Es el procedimiento mediante el cual se calculan o estiman las proporciones que deben existir entre los materiales que componen la mezcla, para lograr las propiedades deseadas para el concreto.
DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO: Proceso de medición por peso o por volumen de los ingredientes y su introducción en la mezcladora para una cantidad de concreto y mortero.
DURABILIDAD: Propiedad de un material o mezcla para resistir desintegración por Página 265
efectos mecánicos, ambientales o de tráfico.
ELASTICIDAD: Propiedad de un material que hace que retorne a su forma original después que la fuerza aplicada se mueve o cesa.
FIBRA: Son elementos metálicos, minerales o vegetales diseñados para el concreto como refuerzo secundario que ayuda a la disminución de agrietamientos por efecto de la retracción. FRAGUADO: Fenómeno químico que consiste en el endurecimiento de las cales, cementos y yesos, sin que puedan ablandarse nuevamente.
GRANULOMETRÍA: Estudio del tamaño y las características de los componentes de los sedimentos.
MALLA: Abertura cuadrada de un tamiz.
MEZCLA: Unión de dos o más sustancias en proporciones variables; que conservan sus propiedades.
MUESTRA: Es una porción representativa de un material.
MODULO DE FINEZA: Es el índice aproximado del tamaño medio de los agregados.
MODULO DE ROTURA: Resistencia Máxima determinada en un ensayo de flexión o torsión.
pH: Medida del estado de acidez o basicidad de una solución. Los valores extremos del pH son 0 y 14; y el valor medio 7 indica que la solución es neutra.
PESO ESPECÍFICO: Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el volumen de las mismas sin considerar los vacíos entre ellas.
PESO UNITARIO: Es el cociente al dividir el peso de las partículas entre el Página 266
volumen total incluyendo los vacíos.
QUERATINA: Proteína con estructura helicoidal, muy rica en azufre, que constituye el componente principal de las capas más externas de la epidermis de los vertebrados.
RELACIÓN AGUA/CEMENTO: Es la que controla el poder adhesivo de la pasta que recubre y rodea a los agregados, y que al endurecerse mantiene unida a toda la pasta. Es la cantidad real de agua que se requiere para hidratar al cemento, para mejorar su poder adhesivo.
RESISTENCIA: Grado de tensión que puede recibir un objeto antes de que se rompa.
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN: Ensayo de resistencia a la compresión que se realiza colocando una muestra cilíndrica en una prensa al que se le aplica una fuerza hasta la rotura de la muestra o testigo.
RESISTENCIA A LA FLEXIÓN: La oposición que presenta un espécimen o elemento de concreto bajo una carga a tracción.
SOLUCIONES QUÍMICAS: Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y está presente generalmente en pequeña cantidad en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. en cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes.
SLUMP.- Establece la determinación del asentamiento del concreto fresco tanto en el laboratorio como en el campo. Este método consiste en colocar una muestra de concreto fresco en un molde con forma de cono trunco, según las características y procedimientos que establezcan las especificaciones técnicas correspondientes.
TAMAÑO MÁXIMO: Menor tamiz por el que pasa toda la muestra del agregado Página 267
grueso.
TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL: Menor tamiz de la serie utilizada que produce el primer retenido.
TRABAJABILIDAD: Es aquella propiedad que determina el esfuerzo requerido para manejar una cantidad de concreto recién mezclado con el mínimo de homogeneidad al ser transportado y colocado.
TAMIZ: Aparato, en un laboratorio, usado para separar tamaños de material, y donde las aberturas son cuadradas.
TENSIÓN: Ensayo que se practica en elementos longitudinales, determinando parámetros que hacen a la calidad del producto, como son: alargamiento, área y su reducción, carga máxima, carga final, etc.
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GLOSARIO DE TÉRMINOS ‘’: Pulgadas A.C.I.: Instituto Americano del Concreto. A.P.U.: Análisis de Precios Unitarios Ab: Absorción ASTM: Sociedad Americana de Pruebas y Materiales. E = Módulo de Elasticidad Longitudinal F.C.H. = Fibra de Cabello Humano f’c: Resistencia a la compresión Gr: Gramos Kf-F/cm²: Kilogramos fuerza por centímetro cuadrado. Kg: Kilogramo. KN: Kilo néwtones m³: Metros Cúbicos MF: Modulo de Fineza mm: Milímetros. mm²: Milímetros cuadrados. MPa: Mega pascal. MR: Modulo de Rotura (Flexión) N: Néwtones Pa: Pascales PE: Peso Específico PU: Peso Unitario S/.: Nuevos Soles TM: Tamaño Máximo TMN: Tamaño Máximo Nominal ε =Deformación Unitaria σ = Esfuerzo
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CONCLUSIONES La presente investigación nos ha permitido fortalecer nuestros conocimientos sobre el tema desarrollado, para así poder llegar a los resultados obtenidos, en donde se ha podido analizar, evaluar y expresar estos mediante las siguientes conclusiones:
1. Se ha podido demostrar la hipótesis general, ya que al adicionar 1% y 1.5% de fibras de cabello humano al concreto, existe un incremento tanto a los 7 como a los 28 días de curado en sus parámetros de resistencia a la flexión y a la compresión para un diseño de f’c: 210 kg/cm², obteniéndose resultados máximos en la adición de 1% de fibras de cabello humano, en la resistencia a la compresión, obteniéndose valores de 291.47 ± 11.26 kg-f/cm² a los 7 días de curado, y 365.20 ± 40.80 kg-f/cm² a los 28 días de curado, frente a 164.03 ± 15.37 kg-f/cm² y 253.07 ± 12.78 kg-f/cm² respectivamente del concreto patrón. Asimismo se obtuvo resultados máximos en la adición de 1% de fibra de cabello humano, en la resistencia a la flexión, obteniéndose valores de módulo de rotura de 36.31 ± 2.12 kg-f/cm² a los 7 días de curado, y 45.70 ± 4.49 kg-f/cm² a los 28 días de curado, frente a 21.81 ± 1.71 kg-f/cm² y 30.69 ± 2.49 kg-f/cm² respectivamente del concreto patrón.
2. Se ha podido demostrar la Sub Hipótesis Nro. 1, mediante los ensayos a flexión realizados a cada dosificación de mezclas, resumidos en las Tablas N° 143 y 144, observándose que a los 7 días se ha producido un incremento del módulo de rotura en dosificaciones adicionadas con 1% de fibra de cabello humano de 66.50% ± 9.72%
respecto al concreto patrón, asimismo, en dosificaciones
adicionadas con 1.5% de fibra de cabello humano, ha aumentado en 56.60% ± 4.13% con respecto al concreto patrón. En dosificaciones adicionadas con 2% de fibra de cabello humano el incremento ha sido del 11.20% ± 9.49% respecto al concreto patrón; y en dosificaciones con 3% de fibra de cabello humano se ha producido una reducción del módulo de rotura en 14.50% ± 6.28% respecto al concreto patrón. A una edad de 28 días, se ha producido un incremento del 48.90 % ± 14.63% en concretos adicionados con 1% de fibras de cabello humano respecto al concreto patrón, en dosificaciones de concreto adicionados con 1.5% de fibras Página 270
de cabello humano se ha producido un incremento de 25.50% ± 4.66% respecto al concreto patrón, en dosificaciones de concreto adicionados con 2% de fibras de cabello humano se ha producido una reducción de 2.50% ± 8.11% respecto al concreto patrón, , en dosificaciones de concreto adicionados con 2.5% de fibras de cabello humano se ha producido una reducción de 15.80% ± 5.96% respecto al concreto patrón, y en dosificaciones de concreto adicionados con 3% de fibras de cabello humano se ha producido una reducción de 29.20% ± 6.32% respecto al concreto patrón.
3. Se ha podido demostrar la Sub Hipótesis Nro. 2, mediante los ensayos a compresión realizados a cada dosificación de mezclas, resumidos en las Tablas N° 135 y 136, observándose que a los 7 días se ha producido un incremento de la resistencia a la compresión en dosificaciones adicionadas con 1% de fibra de cabello humano de 77.70% ± 6.86% respecto al concreto patrón, asimismo, en dosificaciones adicionadas con 1.5% de fibra de cabello humano, ha aumentado en 64.70% ± 11.55% con respecto al concreto patrón. En dosificaciones adicionadas con 2% de fibras de cabello humano el incremento ha sido del 27.50% ± 13.41% respecto al concreto patrón. En dosificaciones adicionadas con 2.5% de fibras de cabello humano el incremento ha sido del 20.80% ± 9.14% respecto al concreto patrón; y en dosificaciones con 3% de fibra de cabello humano el incremento de la resistencia a la compresión fue de 2.30% ± 13.63% respecto al concreto patrón. A una edad de 28 días, se ha producido un incremento del 44.30% ± 16.12% en concretos adicionados con 1% de fibras de cabello humano respecto al concreto patrón, en dosificaciones de concreto adicionados con 1.5% de fibras de cabello humano se ha producido un incremento de 15.70% ± 9.99% respecto al concreto patrón, en dosificaciones de concreto adicionados con 2% de fibras de cabello humano se ha producido un incremento de 0.20% ± 16.00% respecto al concreto patrón, en dosificaciones de concreto adicionados con 2.5% de fibras de cabello humano se ha producido una reducción de 5.40% ± 7.89% respecto al concreto patrón, y en dosificaciones de concreto adicionados con 3% de fibras de cabello humano se ha producido una reducción de 15.10% ± 15.82% respecto al concreto patrón.
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4. Se ha podido demostrar la Sub Hipótesis Nro. 3, ya que la proporción que ha aumentado más la resistencia a la flexión del concreto fue la adición del 1% de fibra de cabello humano respecto al peso del cemento, tanto a los 7 como a los 28 días de curado. Cabe destacar que la adición de 1.5% de fibra de cabello humano al concreto respecto al peso del cemento también ha aumentado la resistencia a la flexión pero en menores valores.
5. Se ha podido demostrar la Sub Hipótesis Nro. 4, ya que la proporción que ha aumentado más la resistencia a la compresión del concreto fue la adición del 1% de fibra de cabello humano respecto al peso del cemento, tanto a los 7 como a los 28 días de curado. Cabe destacar que la adiciones de 1.5% y 2% de fibras de cabello humano al concreto respecto al peso del cemento también ha aumentado la resistencia a la compresión, pero en menores valores. 6. Se ha podido demostrar la Sub Hipótesis Nro. 5 mediante los ensayos de consistencia del concreto, resumidos en la Tabla N° 128, determinándose que la trabajabilidad del concreto disminuye conforme se incrementan fibras de cabello humano, en su parámetro de consistencia, teniendo una relación inversamente proporcional, ya que al adicionar 1% de fibra de cabello humano, el revenimiento o slump del concreto disminuye en 0.13 pulgadas respecto al concreto patrón, siendo este tipo de mezcla considerada como seca y plástica. Al adicionar 1.5% de fibra de cabello humano, el revenimiento del concreto disminuye en 0.15 pulgadas respecto al concreto patrón, siendo este tipo de mezcla también considerada como seca y plástica. Al adicionar 2% de fibra de cabello humano, el revenimiento disminuye en 0.78 pulgadas respecto al concreto patrón, siendo este tipo de mezcla considerada como mezcla seca. Al adicionar 2.5% y 3% de fibra de cabello humano, el revenimiento disminuye significativamente en 1.55 y 1.71 pulgadas respectivamente respecto al concreto patrón, siendo este tipo de mezclas muy secas. Por lo cual al adicionar 1% y 1.5% de fibras de cabello humano al concreto, las mezclas no disminuyen significativamente su consistencia, siendo estas Página 272
dosificaciones las más óptimas.
7. Se ha podido demostrar la Sub Hipótesis Nro.6, mediante el análisis de precios unitarios de 1 m³ de concreto, resumidos en la Tabla N° 145, siendo el costo de producción directamente proporcional al incremento de fibras de cabello humano, determinándose que al adicionar 1% de fibra de cabello humano el costo se incrementa en 7.21% respecto al concreto patrón, al adicionar 1.5% de fibra de cabello humano el costo incrementa en 10.81% respecto al concreto patrón, al adicionar 2% de fibra de cabello humano el costo se incrementa en 14.41% respecto al concreto patrón, al adicionar 2.5% de fibra de cabello humano el costo se incrementa en 18.02% respecto al concreto patrón, y al adicionar 3% de fibra de cabello humano el costo se incrementa en 21.62% respecto al concreto patrón. Siendo estos incrementos no significativos, ya que todas las dosificaciones representan menos del 20% respecto al precio de 1 m³ de concreto. Cabe destacar que ya que la adición de fibra de cabello humano en 1% y 1.5% al concreto incrementa tanto los valores de resistencia a la flexión y la resistencia a la compresión, resumidos en las conclusiones Nro. 2 y Nro. 3 respectivamente, comparado con un concreto patrón cuyo diseño fue de f’c 210 kg/cm², la cantidad de cemento por 1 m³ de concreto se reduce si estos valores de resistencia a la compresión y flexión serían iguales al del concreto patrón, por ende existiría una reducción de costos ya que se reduciría la cantidad de cemento a dosificar en 1 m³ de mezcla.
8. Se ha podido demostrar la Sub Hipótesis N° 7, mediante ensayos de pH, ya que al someter las fibras cabello humano a diversos valores de pH, estos se han adaptado a valores de pH comprendidos en un rango entre 0.5 y 13, adaptándose al concreto, ya que este se encuentra en un rango neutro. Cabe destacar que al someter las fibras de cabello humano a un valor de pH ácido de 0, este se ha destruido y ha modificado sus características resistentes, ya que estos se quebraban fácilmente. Al someter a un pH alcalino mayor a 13, el cabello se ha comprimido desapareciendo, siendo el cabello humano no compatible a estos valores
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9. Se ha podido demostrar la Sub Hipótesis N° 8, ya que al someter una fibra de cabello humano a una carga de rotura, este ha soportado como máximo valores promedio de 71.30 gramos. 10. Se ha podido demostrar la Sub Hipótesis N° 9, mediante el ensayo a tensión de fibras de cabello humano, resumido en la Tabla N° 127, ya que la resistencia a la tracción del cabello fue de 2143.44 kg-f/cm². Comparando una fibra de cabello humano con una fibra de cobre, la resistencia a la tracción de 1 fibra de cabello humano representa el 15% de la resistencia de 1 fibra de cobre.
11. Se ha podido observar en las briquetas fracturadas que a los 28 días el cabello humano no ha sufrido daños, constatando que estas fibras si se han logrado adaptarse al concreto de forma normal.
12. Se ha podido determinar que al añadir 1% y 1.5% de fibra de cabello humano, se logra altas resistencias iniciales, obtenidas a los 7 días de curado, teniéndose valores de 291.47 kg/cm² y 270.11 kg/cm², superando el 125% respecto a un concreto de diseño 210 kg/cm², mostrado en las Tablas N° 130 Y N° 131 respectivamente.
Página 274
RECOMENDACIONES 1. Se recomienda la utilización de la adición 1% de Fibra de Cabello Humano a un concreto f’c 210 kg/cm², por ser este el que incrementa más los valores de resistencia a la compresión y flexión, asimismo porque no reduce significativamente los parámetros de trabajabilidad del concreto, y porque este no incremente el costo de producción del concreto significativamente.
2. Se recomienda la utilización de la adición de 1% de Fibra de Cabello Humano a un concreto f’c 210 kg/cm², ya a que este al incrementar más los valores de resistencia a la compresión y flexión, puede reducir la cantidad de cemento por m³ a utilizar para poder alcanzar una resistencia deseada, por ende reducir los costos de producción por m³ del concreto.
3. Se recomienda esta investigación como un aporte para la reducción del impacto ambiental producido al desechar cabellos humanos en las peluquerías y centros de estética. 4. Establecer parámetros para poder clasificar los deshechos de las peluquerías y centros de estética, ya que estos siempre van mezclados con el resto de basura. 5. Evaluar la resistencia a la compresión y flexión con un diseño de mezclas menores a un diseño de 210 kg/cm² para verificar con mayor precisión las diferencias existentes en el incremento de estos valores de resistencia. 6. Evaluar si existe incremento de la resistencia a la compresión y a la flexión al adicionar menores proporciones que el 1% de fibra de cabello humano respecto al peso del cemento. 7. Humedecer las fibras de cabello humano antes de aplicarlas al concreto, para reducir la absorción de agua que las caracteriza al momento de realizar la mezcla. 8. Evaluar la resistencia a la flexión del concreto de las diversas dosificaciones Página 275
de adición de fibras de cabello humano con el método de ensayo para determinar la resistencia a la flexión del concreto en vigas simplemente apoyadas con cargas a los tercios del tramo de acuerdo a la NTP. 300.078. 9. Realizar estudios de adición de fibras de pelo animal al concreto para verificar si estos incrementan la resistencia a la flexión y compresión del concreto. 10. Evaluar el comportamiento del cabello en el concreto a edades mayores a 28 días de curado. 11. Realizar estudios de concreto adicionado con fibras de cabello humano y su influencia en el control de agrietamiento.
Página 276
REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍA Abanto Castillo, F. (2009). Tecnología del Concreto. Lima-Perú: Editorial "San Marcos". Arias, F. (1999). Técnicas e Instrumentos de Recolección de Información. En Arias, Técnicas e Instrumentos de Recolección de Información. (Tercera ed.). Caracas-Venezuela: Editorial Episteme. Assuan. (s.f.). Composición Química del Cabello. Obtenido de Assuan. Balestrin Acuña, M. (1997). Como se Elabora el Proyecto de Investigación. En Como se Elabora el Proyecto de Investigación. Caracas-Venezuela: Bl Consultores Asociados. Díaz Farfán, J. (2000). Tecnología del Concreto. Cusco-Perú: Editorial Universidad Nacional San Antonio Abad de Cusco. E-060, R. N. (2006). Norma E-060 - R.N.E. En R. N. E-060, Reglamento Nacional de Edificaciones. Lima - Perú: Diario el Peruano. Gaviria González, M. d. (2011). Mezclas de Concreto Denso Para Pavimentos Rígidos Utilizando como Fibra Cabello Humano. Iribarren - Venezuela: Editorial Universidad Centroccidental Lisandor Alvarado. INDECOPI. (1999). NTP 339.034. Lima: Segunda Edición. INDECOPI. (2001). NTP 300.079. INDECOPI. (2002). NTP 300.078. INDECOPI. (2002). NTP 400.022. INDECOPI. (2002). NTP 400.037. Jain D. And Kothari A. (2012). Hair Fibre Reinforced Concrete. Research Journal of Recente Sciences ISSN 2277 - 2502 Vol 1, 128-133. N.M., N. (2010). Metodología de la Investigación. En N. N.M.. Ciudad de México - México: Editorial Limusa. Pasquel Carbajal, E. (1998). Tópicos de Tecnología de Concreto (Segunda ed.). Lima-Perú: Colegio de Ingenieros dl Perú Consejo Nacional. Rivva Lopez, E. (2010). Tecnología del Concreto. Lima-Perú: Editorial UNI. Sampieri, H. (1999). Metodologia de la Investigación. México: Mc Graw Hill. Sanchez de Guzmán, D. (2001). Tecnología del Mortero y del Concreto. Bogotá - Colombia: Editorial Bhandar.
Página 277
Uzcátegui, S. F. (2011). Estudio de mezclas de concreto drenantes para pavimentos rígidos utilizando como fibra cabello humano. Venezuela: Editorial UCLA.
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Página 279
ANEXOS ANEXO N° 1: “PANEL FOTOGRÁFICO”
Cuarteo de Agregado de Mina Roja para Granulometría
Tamizado del Agregado Grueso
Determinación de Ensayo de Peso Específico Página 280
Preparación de Mezcladora a Trabajar
Preparación de Briqueteras y Moldes a Flexión
Proceso de Mezclado del Concreto Página 281
Colocación del Concreto en Las Briquetas y Compactación del Mismo
Colocación del Concreto al Cono de Abrahams para la medición del Slump
Vista de Concreto Patrón en Briquetas Página 282
Proceso de Mezcla de Concreto Adicionado con 1% de Fibra de Cabello
Determinación del Peso del Cabello Humano para adicionar al Concreto
Adición de la Fibra de Cabello Humano a la Mezcladora Página 283
Vigas de Concreto para Ensayo de Flexión
Briquetas y Vigas de Concreto en Estado Plástico
Mezcla Seca de Concreto Adicionado con 3% de Cabello Humano
Página 284
Concreto poco trabajable en la adición de 3% de Cabello Humano
Proceso de Desmoldado de Briquetas y Vigas a Flexión
Proceso de Curado de Vigas y Briquetas
Página 285
Proceso de Compactación en Vigas a Flexión
Proceso de Clasificación de Testigos para la Rotura a los 7 Días
Rotura de Briquetas en el Laboratorio de Tecnología del Concreto Página 286
Rotura de Briqueta de Concreto Adicionado con 1% de Cabello Humano
Rotura de Briqueta de Concreto con 1% de Fibra de Cabello Humano
Página 287
Falla al Medio de Viga, Adicionada con 1% de Fibra de Cabello Humano
Ensayo de Resistencia a la Flexión de Vigas a los 28 Días.
Preparación de Muestras para ensayarlas a Compresión en Laboratorio Externo Página 288
Ensayo de Briquetas a Compresión en Laboratorio Asconsu.
Medición de Briqueta de Concreto Adicionado con el 1% de Cabello
Falla a Compresión de Concreto Adicionado con 1% de Cabello Humano Página 289
Comportamiento del Cabello a Diversos Valores de pH de Sustancias Diversas
Determinación de la Reacción del Cabello a un Ácido Nítrico (pH:0)
Determinación de Comportamiento del Cabello a Diversas Sustancias Página 290
Determinación de la Máxima Carga de Rotura el cual una Fibra de Cabello resiste.
Ensayo a Tensión del Cabello Humano – Laboratorio de Física
Ensayo a Tensión del Cabello Humano – Laboratorio de Física Página 291
ANEXO N°2 “DESARROLLO DE ENCUESTAS” ENCUESTA A “SALÓN CARMEN – URBANIZACIÓN MAGISTERIO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO
DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre Ubicación Responsable
Salón Carmen Urbanización Magisterio Sra. Maribel Mendoza
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
10 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen a)1xSemana cabellos humanos? c)3xSemana e)Diario 6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
b)2xSemana d)4xSemana
1 Bolsa 0.420 kg (Aprox)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.3.00 (Clasificado) S/.1.00 (Sin Clasificar)
Es una peluquería que asisten más personas del sexo femenino. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ Página 292
ENCUESTA
A
“CENTRO
DE
ESTÉTICA
LETICIA
–
URBANIZACIÓN
MAGISTERIO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre Ubicación Responsable
Leticia Urbanización Magisterio Sra. Maribel Ataucuri
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día? 2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
8 Personas 1 Vez Por Semana
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
2 Bolsas 0.300 Kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.3.00 (Clasificado) S/.2.00 (Sin Clasificar)
Peluquería Unisex. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ Página 293
ENCUESTA A “ROSY SPA – URBANIZACIÓN MAGISTERIO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre
Rosy Spa
Ubicación
Urbanización Magisterio
Responsable
Sr. Ramiro Quispe
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
11 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
2 Bolsas 0.300 Kg. (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.2.00 (Clasificado) S/.1.00 (Sin Clasificar)
A la peluquería concurren más personas del sexo femenino. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
Página 294
ENCUESTA A “D’PELOS BARBER SHOP – URBANIZACIÓN MAGISTERIO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre Ubicación
D'Pelos Barber Shop Urbanización Magisterio
Responsable Sra. Ana Camero
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
40 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
2 Bolsas
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana c)3xSemana e)Diario
b)2xSemana d)4xSemana
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa 7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
2 Bolsas 0.700 Kg (Aproximadamente) a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría a)Regalaría o vendería esos cabellos?
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.0.00 S/.0.00
A la peluquería más concurren personas del sexo masculino. ____________________________________________________________ _____________________________________________________________
Página 295
ENCUESTA A “SALÓN DE BELLEZA VIOLE – URBANIZACIÓN MANUEL PRADO” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre Ubicación Responsable
Salón de Belleza Viole Urb. Manuel Prado Sra. Carmen Attaucusi
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
9 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
2 Bolsas 0.450 Kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/2.00 (Clasificado) S/.0.00 (Sin Clasificar)
A la peluquería más concurren personas del sexo femenino. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ Página 296
ENCUESTA A “SALÓN DE BELLEZA MARY – URBANIZACIÓN MANUEL PRADO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre Ubicación Responsable
Salón de Belleza Mary Urb. Manuel Prado Sra. Mariela Cconto
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
8 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
1 Bolsa 0.250 Kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/3.00 (Clasificado) S/.1.00 (Sin Clasificar)
_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ Página 297
ENCUESTA A “PELUQUERÍA CONTINENTAL – URBANIZACIÓN MANUEL PRADO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre Ubicación Responsable
Peluquería Continental Urb. Manuel Prado Sr. Cesar Quispe
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
30 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
3 Bolsas 0.700 Kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.2.00 (Clasificado) S/.0.00 (Sin Clasificar)
A la peluquería concurren más personas del sexo masculino. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ Página 298
ENCUESTA A “ROSY SPA – URBANIZACIÓN MANUEL PRADO” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre Ubicación Reponsable
Rosy Spa Jr. Sacsayhuaman, M. P. Sr. Manuel Hurtado
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
11 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
2 Bolsas 0.300 kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.3.00 (Clasificado) S/. 2.00 (Sin Clasificar)
Peluquería Unisex _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
Página 299
ENCUESTA A “ROSY SPA – URBANIZACIÓN CACHIMAYO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre Ubicación Reponsable
Rosy Spa Urbanización Cachimayo Sr. Fiorella Castro
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
11 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
2 Bolsas 0.300 Kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.2.00 (Clasificado) S/.0.00 (Sin Clasificar)
A la peluquería concurren más personas del sexo femenino. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
Página 300
ENCUESTA A “DANIELLE SALÓN – CALLE SAN ANDRÉS, CERCADO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre
Danielle Salón
Ubicación
Calle San Andrés-Cercado
Reponsable
Sr. Juana Alamo
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
13 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
1 Bolsa 0.250 Kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/. 4.00 (Clasificado) S/.2.00 (Sin Clasificar)
_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
Página 301
ENCUESTA A “SALÓN ALFA – CENTRO COMERCIAL CUSCO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre
Salón Alfa
Ubicación
Centro Comercial Cusco
Reponsable
Sr. Juvenal Taipe
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
12 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
1 Bolsa 0.250 kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.3.00 (Clasificado) S/.1.00 (Sin Clasificar)
_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
Página 302
ENCUESTA A “ESTÉTICA CENTRO COMERCIAL CUSCO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre
No especificado
Ubicación
Centro Comercial Cusco
Reponsable
Anónimo
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día? 2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
8 Personas 1 Vez Por Semana
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
2 Bolsas 0.300 kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.3.00 (Clasificado) S/.1.00 (Sin Clasificar)
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ENCUESTA A “CENTRO DE ESTÉTICA KAREEN – CENTRO COMERCIAL”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre
Centro de Estética Kareen
Ubicación
Centro Comercial Cusco
Reponsable
Sr. Javier López
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
9 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
1 Bolsa 0.300 kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.3.00 (Clasificado) S/.0.00 (Sin Clasificar)
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ENCUESTA A “CENTRO DE ESTÉTICA STYLOS – CENTRO COMERCIAL CUSCO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre
Centro de Estética Stylos
Ubicación
Centro Comercial Cusco
Reponsable
Sra. Luisa Pérez
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
14 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
2 Bolsas 0.400 kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.4.00 (Clasificado) S/.1.00 (Sin Clasificar)
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Página 305
ENCUESTA A “ESTÉTICA YSABELLA – CENTRO COMERCIAL CUSCO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre
Estética Ysabella
Ubicación
Centro Comercial Cusco
Reponsable
Sra. Ana Huamantica
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
11 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
2 Bolsas 0.300 kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.3.00 (Clasificado) S/.1.00 (Sin Clasificar)
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Página 306
ENCUESTA A “PELUQUERÍA PIERO – CALLE ALMAGRO, CERCADO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre
Peluquería Piero
Ubicación
Calle Almagro
Reponsable
Sr. Abel Choque
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
25 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
2 Bolsas 0.600 kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.5.00 (Clasificado) S/.1.00 (Sin Clasificar)
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Página 307
ENCUESTA A “PELUQUERÍA EL SALÓN – CALLE ALMAGRO, CERCADO”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENCUESTA A PELUQUERÍAS Y CENTROS DE ESTÉTICA EN LA CIUDAD DE CUSCO DATOS DE LA PELUQUERÍA Nombre Ubicación Reponsable
Peluquería El Salón Calle Almagro Sr. Manuel Honca
PREGUNTAS 1.) ¿Cuál es la Cantidad de Gente que asiste por día?
30 Personas
2.) ¿Cuantas Bolsas de Basura por Día botan?
1 Bolsa
3.) ¿Ud. Clasifica la basura, separa los cabellos del resto?
a) Si c) A veces
b) No
4.) ¿A la peluquería concurren recolectores de basura, el cual reutilizan los cabellos humanos?
a) Si c) A veces
b) No d) Rara vez
5.) ¿Con que frecuencia botan las bolsas de basura que contienen cabellos humanos?
a)1xSemana b)2xSemana c)3xSemana d)4xSemana e)Diario
6.) ¿Cuantas bolsas de basura botan? Peso de Bolsa
2 Bolsas 0.600 kg (Aproximadamente)
7.) ¿Usted regalaría o vendería la basura?
a)Regalaría
b)Vendería
8.) ¿En el caso de que Usted clasifique los cabellos, usted regaría o vendería esos cabellos?
a)Regalaría
b)Vendería
9.)¿En el caso de que usted venda, cuál sería el costo de 1 kg de cabello?
OBSERVACIONES
S/.4.00 (Clasificado) S/.1.00 (Sin Clasificar)
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ANEXO N°3 “CERTIFICADOS DE LABORATORIO DE MATERIALES ASCONSU”
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