UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
APLICACIÓN DEL METODO DE DISEÑO DE MEZCLAS Y SU INFLUENCIA EN LA DURABILIDAD Y RESISTENCIA A.C.I EN LA CONSTRUCCIÓN DE UNA VIVIENDA UNIFAMILIAR, EN LA CALLE LOS GIRASOLES , MZA LOTE 2 CORTIJO BAJO TRUJILLO, EN EL AÑO 2016
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PARA OBTENER EL GRADO DE BACHILLER DE INGENIERÍA CIVIL AUTORES:
BARRENECHEA GABRIEL, Dorian GOMEZ ARANA, Jorge Raúl VALENCIA CIPRA, Saúl
ASESOR:
MORI MONTILLA, Miguel
Trujillo-Perú 2016
PRESENTACIÓN
El proyecto presentado tiene como finalidad la de aplicar el método A.C.I de dosificación de mezclas en la construcción de una vivienda unifamiliar para así ver la influencia que está tiene en la calidad del concreto. En el Perú encontramos problemas en varios procesos de la construcción como son los deficientes dosificaciones de mezclas en concreto, nos encontramos en una zona sísmica, por lo cual requerimos de construcciones más resistentes y nada mejor que empezar por los aspectos primarios determinando las causas de los problemas que se han establecido a partir de las mezclas en concreto; para tal trabajo tomamos como aspecto la problemática en el departamento La Libertad de la provincia de Trujillo donde podemos encontrar muchas deficiencias en la construcción y nos ubicamos en el Cortijo Bajo, donde encontramos un caso de estudio en cuanto a la deficiente dosificación de mezclas, la cual es competencia del campo de la ingeniería civil. El proyecto está comprendido en dos partes generales, los DATOS GENERALES donde se presenta el personal, tipo de investigación, localización, duración de ejecución, cronograma de trabajo, presupuesto, etc. Y el PLAN DE INVESTIGACIÓN donde presentamos los antecedentes de estudio, la realidad problemática, objetivos, marco teórico, hipótesis y variables, los métodos y metodologías. Esperando confiados que los fines propuestos y antes mencionados sean alcanzados para poder satisfacer los anhelos de tanto esfuerzo dedicado a este trabajo.
LOS AUTORES.
ÍNDICE Pág. I.DATOS GENERALES………………………………………………
1
1. Título……………………………………………………………… 2. Personal Investigador…………………………………………… 2.1 Autores…………………………………………………… 2.2 Asesor………….………………………………………… 3. Área de Investigación…………………………………………… 4. Tipo de Investigación…………………………………………… 5. Localización e Institución………………………………………. 6. Duración Total de la Investigación…………………………….. 7. Régimen de Investigación……………………………………… 8. Cronograma…………...…………………………………………. 9. Recursos Disponibles..…………………………………………. 8.1 Personal…………………………………………………. 8.2 Material y Equipos………………………………………. 10. Presupuesto…………………………………………………..4 11. Financiación….………………………………………………. 4 II.PLAN DE INVESTIGACIÓN…………………………………….…..
1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 4
5
1. Planteamiento del problema ...…………………………………... 5 2.1.1. El problema de investigación………………………….. 5 2.1.2. Descripción del problema……………………………… 5 2.1.3. Formulación o enunciado del problema……………… 6 2.1.4. Antecedentes de estudio………………………………. 7 2.1.5. Justificación e importancia…………………………….. 7 III.
MARCO TEÓRICO………………………………………………… 8 2.1 Teoría básica……………………………………………....... 8 2.2 Teoría sustento de las variables.........………………........ 9 2.3 Hipotesis.……………......……………………………………10 2.4 Variables………………....………………………………….. 10 2.5 Objetivos………………....…………………………………. 10 2.6 Operacionalización de variables………………....………..10 2.7 Definición de Términos………………....…………………. 10
IV.
MATERIAL Y METODOS…………………………………………. 11 4.1. 4.2. 4.3.
V.
Material…………………………………………………... 12 Metodo…………………………………………………… 12 Técnica……………………………………………………. 13
Bibliografía
VI.
Anexos
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
I.
DATOS GENERALES 1.1 Título: “APLICACIÓN DEL METODO DE DISEÑO DE MEZCLAS A.C.I EN
LA
CONSTRUCCIÓN
DE
UNA
VIVIENDA
UNIFAMILIAR”
1.2 Personal Investigador: 1.2.1 Autores:
1.2.2
Nombre
: BARRENECHEA GABRIEL, Dorian
Grado Académico
:
Pregrado
Correo electrónico
:
[email protected]
Nombre
: GOMEZ ARANA, Jorge
Grado Académico
: Pregrado
Correo electrónico
:
[email protected]
Nombre
: VALENCIA, Saúl
Grado Académico
: Pregrado
Correo electrónico
:
[email protected]
Asesor: Nombre
: MORI MONTILLA, Miguel
Grado Académico
: Doctor en Educación
Título Profesional
: Profesor de Educ. Sec Mención
F
Filosofía Psicología y CC.SS.
Dirección laboral Correo electrónico
: : 1
U.P.A.O
[email protected]
1.3 Área de investigación: Ingeniería y tecnología. 1.4 Tipo de Investigación: Por el fin que persigue:
Investigación Básica Investigación Aplicada
x
Por el diseño de
contrastación: Descriptiva Correlacional Desarrollo Tecnológico
x Experimental
1.5 Localización e institución: Sede de la UNIVERSIDAD Área del Departamento de la Libertad Lugar de la obra
Av América Sur 3145, Trujillo 1075 Trujillo Calle los girasoles , mza lote 2 Cortijo Bajo
1.6 Duración total de la ejecución: 6 meses calendario Fechas Probables de Inicio y Terminación Duración del proyecto en meses
De: Agosto del 2016
referidos al año de ejecución vigente.
A: Enero del 2017
1.7 Régimen -Libre -Orientada
de investigación: x
TIEMPO
TIEMPO/ETAPAS JULIO
AGOSTO
1. Elección del tema. 2
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
2. Elaboración proyecto.
del
3. Elaboración selección instrumento
y del
4. Recolección de datos 5. Redacción del proyecto 6. Presentación del proyecto 1.8 Cronograma de trabajo: 1.9 Recursos disponibles: 1.9.1
Recursos Humanos:
-Asesor -Grupo de apoyo 1.9.2 Bienes: De consumo Útiles de escritorio Servicio -Movilidad local -Internet -Fotocopias -Impresiones -Viáticos Materiales: -Cemento -Agregados Equipos y Maquinaria: Herramientas manuales (picos, palas, etc.) 1.10
Presupuesto
CÓDIGOS Calificadores 2.2.21.11 01 01
DETALLE RECURSOS HUMANOS Asesor Especialista en estadística 3
MONTOS S/.
1,400.00 1,000.00
01 0103
Digitador Grupo de apoyo
2.1.1.11.14 2.1.21.1 01 mll. 05
2.2.21.2
MATERIAL Y EQUIPO BIENES Papel y útiles de escritorio Cuaderno de registro
S/. S/.
SERVICIOS +Movilidad local y externo Internet Teléfono Fotocopias Servicios de impresión Viáticos Imprevistos: 20% R.H Y 10% Bienes y Servicios
S/. S/.
250.00 100.00 50.00 1,500.00 412.00 400.00 12.00
1,700.00 450.00 150.00 100.00 120.00 225.00 250.00 205.00 200.00
CONSOLIDADO GENERAL DE GASTOS
CÓDIGOS
DETALLE
MONTOS
2.2.21.11 2.1.1.11.14
Recursos Humanos Material y equipo
S/ S/
1,400.00 1,500.00
2.2.21.1 2.1.21.2
Bienes Servicios
S/ S/
412.00 1,700.00
TOTAL GENERAL
S/
5,012.00
SON CINCO MIL DOCE CON 00/100 NUEVOS SOLES 1.11
Financiamiento: Recursos Propios
II.
PLAN DE INVESTIGACIÓN
4
2.1 Planteamiento del problema 2.1.1. El problema de investigación Actualmente, el concreto es el elemento más usado en el ámbito de la construcción, lo que con lleva a la utilización de un método de dosificación de mezclas para de esta manera conocer la dosis precisa de los componentes del concreto. Aplicando dicho método se busca también la mejora en la resistencia, calidad y la durabilidad del concreto que se utilizara en la obra para de esta manera asegurar el buen funcionamiento estructural
de
la
obra.
2.1.2. Descripción del problema En el Perú encontramos problemas en varios procesos de la construcción como son los deficientes dosificaciones de mezclas en concreto, nos encontramos en una zona sísmica, por lo cual requerimos de construcciones más resistentes y nada mejor que empezar por los aspectos primarios determinando las causas de los problemas que se han establecido a partir de las mezclas en concreto; para tal trabajo tomamos como aspecto la problemática en el departamento La Libertad de la provincia de Trujillo donde podemos encontrar muchas deficiencias en la construcción y nos ubicamos en el Cortijo Bajo, donde encontramos un caso de estudio en cuanto a la deficiente dosificación de mezclas, la cual es competencia del campo de la ingeniería civil. El concreto está compuesto principalmente de cemento, agregados y agua. Contiene también alguna cantidad de aire atrapado y puede contener además aire incluido intencionalmente mediante el uso de un aditivo o de cemento inclusor de aire. Con frecuencia, los aditivos se usan también con otros propósitos: para acelerar, retardar o mejorar la trabajabilidad, para reducir los requerimientos de agua de mezclado, para incrementar la resistencia o para mejorar otras 5
propiedades del cemento. La selección de las proporciones del concreto incluye un balance entre una economía razonable y los requerimientos para lograr la colocación, resistencia, durabilidad, peso volumétrico y apariencia adecuadas. Las características requeridas están determinadas por el uso al que estará destinado el concreto y por las condiciones esperadas en el momento de la colocación. Estas últimas se incluyen a menudo, aunque no siempre, en las especificaciones de la obra. Las proporciones calculadas mediante cualquier método deben considerarse siempre como sujetas a revisión sobre la base de la experiencia obtenida con las mezclas de prueba. Dependiendo de las circunstancias, las mezclas de prueba pueden prepararse en un laboratorio, o tal vez, preferentemente como mezcla en una prueba de campo. Este último procedimiento debe ser factible, evita posibles fallas causadas por considerar que la información tomada de pequeñas muestras mezcladas en el ambiente del laboratorio predecirá el comportamiento bajo las condiciones de campo. 2.1.3. Formulación o enunciado del problema ¿En qué medida la aplicación del método de diseño de mezclas ACI influye en la durabilidad y resistencia del concreto usado en la obra de una vivienda unifamiliar en la calle “los girasoles” Mz. A, lote 2, Cortijo bajo, Trujillo del año 2016? 2.1.4. Antecedentes de estudio: local, nacional, internacional Durante 2007, se realizaron estudios y diversos ensayos para mejorar las exigencias en el diseño de mezclas y los métodos a emplearse en obra para que de esta manera se garantice la calidad del concreto a utilizarse en los procesos constructivos. Siendo la NTP 400.017 de 1999 mejorada para así tener una mayor exigencia y control en el tratado del concreto. El diseño de mezcla ACI fue aceptado como un método confiable para aplicarse en las obras de Perú. 2.1.5. Justificación e importancia. 6
Esta Investigación nos ayudará a comprender cuales son las causas o factores que intervienen en la no adecuada resistencia de la pasta de concreto endurecido en estructuras, luego verificaremos el diseño de mezclas a través del método A.C.I. el cual podrá ayudarnos en adecuar la dosificación de un concreto que tenga mayor resistencia y durabilidad optima según la práctica. Se sabe que la durabilidad y resistencia del concreto está ligada a la durabilidad de sus componentes, los áridos son los principales modificadores de esta, pero muchas veces la resistencia del concreto se ve afectado por agentes externos a los materiales, la mano de obra, el agua que se utiliza en la mezcla. La importancia de saber el uso de las proporciones exactas del material grueso en función del módulo de fineza del material fino y de calidad, calidad del agua a utilizarse para que la pasta del concreto sea manejable en su estado fresco y el método practico en el campo para tener una buena consistencia en el concreto y este cumpla con la resistencia y durabilidad de los requerimientos específicos en obra. La necesidad de aprender el comportamiento de los materiales de construcción y siendo dentro de estos el más importante, el concreto, nos llevara a aprender, determinar el comportamiento del concreto en su estado tanto endurecido como fresco y aprender la dosificación, o sea, la cantidad de los componentes que conforman el concreto de una manera no empírica, si no por el contrario de una forma técnica bajo la supervisión del ingeniero a cargo de la obra.
III.
MARCO TEÓRICO
3.1. Teoría básica Fundamento filosófico 7
La calidad es un principio filosófico, es decir nos proporciona la generosa y noble oportunidad de ser mejores, de una mejora continua, y de llegar a ser lo que realmente somos. Si quisiera simbolizar de la mejor manera al concepto absoluto de la calidad diría que es como una esfera, una perfecta esfera, todos los puntos que van de la superficie hacia el centro de la esfera son definiciones y todas son buenas y válidas, por lo tanto la calidad es un concepto que tiene infinitas definiciones. “La calidad lo es todo, así de simple. La calidad simplemente es y al ser tiene. La calidad lo es todo y lo tiene todo, la calidad en sus atributos es: eterna, universal, potencial, espiritual, libre, única y prospera. La esfera por cualquier lado que se le vea es la misma, sigue manteniendo su esencia sin importar el enfoque que se le de así pues el valor de la calidad es absoluto, por lo tanto la calidad es inmutable no cambia”. (Zavala, 2000) Fundamento psicológico Se sugiere que la calidad, es una simple y no analizable propiedad que aprendemos a reconocer solo a través de la experiencia. Ya que la calidad es algo que no se puede tocar, pero se conoce instantáneamente también se supone que la calidad está ligada con un trabajo manual más que con una producción en masa. La importancia de este enfoque solo se entiende parcialmente ya que se ha investigado poco en esa área, sin embargo se afirma que un consumidos que compra un producto o servicio, lo hace porque el enfoque de la calidad desarrollado bajo esta premisa está positivamente reforzado por la compra y consecuente uso.
Fundamento sociológico Kaoru Ishikawa señala que la calidad constituye una función integral de toda organización es el resultado de un control de cada individuo y de cada división que conforma la empresa 8
puesto que se tiene que practicar para que se pueda definir y sostiene lo siguiente: -La calidad empieza y termina con la educación. -El primer paso en la calidad es conocer las necesidades de los clientes. -El estado ideal del control de la calidad ocurre cuando ya no es necesaria la inspección. -Eliminar la causa raíz de los problemas y no los síntomas. -El control de calidad es responsabilidad de todos los trabajadores en todas las divisiones. -No confunda los medios con los objetivos. -Ponga la calidad en primer término y dirija su vista a las utilidades a largo plazo. -La mercadotecnia es la entrada y salida de la calidad. -El 95% de los problemas de una empresa se pueden resolver con simples herramientas de análisis y de solución de problemas. 3.2 Teoría sustento de las Variables
3.3 Hipótesis La aplicación del método de diseño de mezclas ACI influye en la durabilidad y resistencia del concreto usado en la obra de una vivienda unifamiliar en la calle “los girasoles” Mz. A, lote 2, Cortijo bajo, Trujillo del año 2016. 3.4 Variables Variable independiente: Método de diseño de mezclas A.C.I. Variable dependiente: Durabilidad y resistencia del concreto.
3.5 Objetivos: General, específicos
GENERAL: Determinar la influencia del Método de diseño de Mezclas en la durabilidad y resistencia del concreto usado en la construcción de una vivienda unifamiliar. ESPECÍFICOS: -Identificar los factores de deficiencia en la dosificación de mezclas de concreto en la obra de la vivienda unifamiliar en la calle “Los Girasoles”. -Determinar los niveles de deficiencias en el tratado del concreto. 9
-Determinar el comportamiento del concreto en su estado tanto endurecido como fresco y aprender la dosificación correcta para el buen diseño de mezcla de los componentes que conforman el concreto aplicando el Método A.C.I. 3.6 Operacionalización de variables (MATRIZ DE CONSISTENCIA: variables, aspectos, indicadores)
3.7 Definición de Términos - Dosificación: La dosificación implica establecer las proporciones apropiadas de los materiales que componen el hormigón, a fin de obtener la resistencia y durabilidad requeridas, o bien, para obtener un acabado o pegado correctos. - Deficiencia: Defecto o imperfección que tiene una cosa, especialmente por la carencia de algo. - Concreto: Es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos. Mezclas: Unir dos o más sustancias en proporciones determinadas, para formar otra nueva con propiedades distintas.
-
Consistencia: Duración, estabilidad, solidez y coherencia entre las partículas de una masa o los elementos de un conjunto.
-
Calidad: Propiedad o conjunto de propiedades inherentes a algo, que permiten juzgar su valor.
- Resistencia: Relacionada con la integridad de la estructura, sometidas a cualquiera y todas las cargas posible.
IV.
MATERIAL Y METODOS
4.1 Material 10
4.1.1 Población: Trabajadores de construcción ya sean maestros de obra, obreros u operarios. 4.1.2 Muestra: Muestreo por convivencia: “Es una técnica comúnmente usada. Consiste en seleccionar una muestra de la población por el hecho de que sea accesible. Es decir, los empleados en la investigación se seleccionan porque están fácilmente disponibles, no porque hayan sido seleccionados mediante un criterio estadístico” (Salvador, 2014). 4.2 Método 4.2.1. Tipo de investigación La Investigación experimental es un tipo de investigación que bien utiliza experimentos y los principios encontrados en el método científico. 4.2.2. Diseño de investigación El diseño cuasi-experimental consiste en la escogencia de los grupos, en los que se prueba una variable, sin ningún tipo de selección aleatoria o proceso de pre-selección. Por ejemplo, para realizar un experimento educacional, una clase puede ser arbitrariamente dividida por orden alfabético o por disposición de los asientos. La división es a menudo conveniente y, sobre todo en una situación educacional, se genera la menor interrupción posible. Después de esta selección, el experimento procede de manera muy similar a cualquier otro, con una variable que se compara entre grupos diferentes o durante un período de tiempo. “Los diseños cuasiexperimentales son una derivación de los estudios experimentales, en los cuales la asignación de los pacientes no es aleatoria, aunque el factor de exposición es manipulado por el investigador.el cuasiexperimento se utiliza cuando no es posible realizar la selección aleatoria de los sujetos participantes en dichos estudios. Por ello, una característica de los cuasiexperimentos es el incluir "grupos intactos", es decir, grupos ya constituidos. […] Algunas de las técnicas mediante las cuales se puede recopilar información en un estudio cuasiexperimental son las pruebas estandarizadas, las entrevistas, las observaciones, etc. Se recomienda emplear en la medida de lo posible la preprueba, es decir, una medición previa a la aplicación del tratamiento, a fin de analizar la equivalencia entre los grupos.” (Segura, 2003) 4.2.3. Procedimiento de investigación Plan a seguir: Acopio de bibliografía. 11
Elaboración del módulo. Aplicación de inicio y final Elaboración y procedimiento de datos.
IV.3 Técnicas Técnica de cuestionario: Encuesta esta técnica se utilizará para recoger la información respecto a la dosificación de la mezcla de la obra vivienda unifamiliar. Instrumentos Ficha bibliográfica. Servirá para elaborar las referencias bibliográficas. Escala de Factores en relación a la durabilidad del cemento. Servirá para determinar cómo afectan los factores mencionados a la dosificación de la mezcla. Propiedades de la mezcla Servirá para determinar el nivel de deterioro o defecto en la mezcla con respecto a una muestra ideal. Procedimiento para la recolección de datos: Se aplicará el cuestionario a los ingenieros de la obra vivienda unifamiliar para obtener la opinión de ellos con respecto a nuestras variables. Plan de análisis estadístico de datos: Para realizar el plan de análisis estadístico de datos se realizará el siguiente procedimiento: • Después de la aplicación del cuestionario, se procederá a tabular los datos que arrojen los instrumentos para ordenar la información. • Como último paso después de tabular la encuesta se elaborarán cuadros estadísticos en el programa Excel. Criterios éticos A fin de resguardar los principios éticos de la investigación, se solicitará la autorización de la obra vivienda unifamiliar y el consentimiento informado por parte de los ingenieros de la obra.
MARCO ADMINISTRATIVO Cronograma de Actividades AGO SEPTIE OCTU ACTIVIDADES STO MBRE BRE EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO x LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA x ENFOQUES GENERALES EN LA x INVESTIGACIÓN ESQUEMA BÁSICO DEL x 12
NO V
DI C
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN TEMA DE INVESTIGACIÓN REALIDAD PROBLEMÁTICA PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS MARCO TEÓRICO HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN. VARIABLES DISEÑO DE INVESTIGACIÓN Y MARCO METODOLÓGICO MÉTODOS, TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE INVESTIGACIÓN CRONOGRAMA Y PRESUPUESTO DE LA INVESTIGACIÓN. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS EVALUACIÓN DEL ESQUEMA BÁSICO DEL PROYECTO. PRESENTACIÓN Y SUSTENTACIÓN
x x x x x x x x
x
x x
Marco Metodológico: Diseño de investigación:
V. VI.
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA ANEXOS
13
x
