UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA NORTE DE LA UNIVERSIDAD PERUANA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería. Escuela Profesional de Ingeniería Civil.
TEMA
:
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
ASIGNATUA ASIGNATUA
:
“SEMI MINA NARI RIO O DE DE TE TESIS”
!"CENTE
:
ING. ING. MARCO MARCO ANTONIO NTONIO SILV SILVA SILV SILVA.
A#UMN"
:
INCISO PAJARES PAJARES JORGE
GUP"
:
SEMINARIO DE TESIS
A
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CIC#"
: IX
Cajamarca, Ar!" #$" %&'(.
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN TITULO: “E"a)rac!*+ #$ c)+cr$) -!"!a+#) "a c$+!a #$ a/a) #$ "a ca0a #$ a1car, a" $m2"$ar3$ c)m) ma$r!a" 3-3!-)r!) #$" c$m$+) $+ -+ #$$rm!+a#) 2)rc$+aj$.” RESUMEN: Cajamarca es uno de los departamentos con mayor crecimiento poblacional y urba rbanís nístic tico en los los últi últim mos años, ños, adem demás es uno de los pocos ocos departamentos en la que no se desarrolla la investigación, como ente de la ingeniería civil. En nuestro medio no existe investigación en torno a la utiliación de la cenia del bagao de la caña de aúcar, es por ello el !in del tema de inve invest stig igac ació ión n plan plante tead ado o ,Es ,Es deci decirr para para inno innova varr tecn tecnol olog ogía ías, s, reut reutil ili iar ar desec"os industriales y materiales locales de !ácil acceso con propiedades puolánicas de sustitución, así como tambi#n de mejorar la salud ambiental, la seguridad, la calidad y durabilidad de la construcción y la economía de los pobladores así como tambi#n intentar poner en mayor valor un subproducto
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agrícola que es poco utiliado actualmente$ lo cual, podría generar ingresos a los productores de ese cultivo y trabajo a micro%empresarios en base a su procesamiento y comercialiación. Con el solo propósito de
emplear la
C&C' como material (uolanico, tratando de reducir las proporciones del cemento en las meclas de concreto, a la ve saber qu# porcentaje o cantidad de C&C', reemplaaría al cemento en su composición.$ con solo !in de saber si mejoraría sus propiedades del concreto, donde y en qu# situación )altas temperaturas, des"ielo, existencia de "umedad, etc.*, se emplearía el mismo y para que obras del distrito de Cajamarca y+o a nivel nacional se adoptaría mejor su uso este material de investigación. Pa"ara3 C"a4$3: Cenia &agao Caña e 'úcar, Elaboración e Concreto, puolana, 'umento -esistencia Compresión, istrito e Cajamarca.
'. PRO5LEMA DE LA INVESTIGACIÓN '.' PLANTEAMIENTO DEL PRO5LEMA $ !esde la antig%edad& el 'o()re )usca la for(a de *rotegerse del a()iente en el +ue vive& es *or ello +ue )usca donde co)i,arse& Surgiendo así la invenci-n de (ateriales *ara la construcci-n de viviendas otros& /ue son revolucionarios e innovadores en su 0*oca& estas innovaciones trae consigo la eli(inaci-n de desec'os de las industrias en las grandes fa)ricas& llevando en ello la eli(inaci-n de los residuos o des*erdicios +ue estos generan. Es *or ello +ue Esta situaci-n (otiva a investigaciones *ara conocer las
características
*ro*ias
del
des*erdicio utili1arlas en
(ateriales alternativos *ara sus *osi)les a*licaciones en la $
ingeniería. 6AO %&&78%&&9 MINAG8PERU ;DGIA<: #a ca2a de a13car en el Per3 es cultivada en la costa& sierra selva se sie()ra cosec'a durante todo el a2o. El (aor uso industrial de la ca2a de a13car es *ara la *roducci-n de a13car. !e las 'ect4reas se()radas con ca2a corres*onde el 56 7 a los 89 ingenios a1ucareros el 6 7 restante a los se()radores *articulares. #a *roducci-n nacional en el *eríodo 8;;9 $ <998 se 'a venido recu*erando llegando a tener un nivel de a*ro=i(ada(ente 5 (illones de TM. #a recu*eraci-n es (4s notoria a *artir de 8;;>. #a su*erficie cosec'ada con ca2a de a13car creci- leve(ente *asando de ?@ a 59 (il 'ect4reas tanto en
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e(*resas co(o en se()radores siendo (4s significativa en estos $
3lti(os. #a Ceni1a del aga1o de Ca2a de A13car BCCA es un claro e,e(*lo de ello& el cual es un
su)*roducto
de
la industria
a1ucarera. El cual es utili1ado en diferentes ca(*os de la ciencia& co(o: la ingeniera& la )iología& la agricultura& etc. Mas no en investigaciones de la construcci-n civil& es *or ello +ue Esta investigaci-n )usca contri)uir con (e,orar las o)ras de construcci-n en el distrito de Ca,a(arca& usando co(o (aterial Pu1olanico la ceni1a del )aga1o de la ca2a de a13car en las (e1clas de concreto& con el fin de reducir los gastos e+uili)rar la $
econo(ía de sus *o)ladores. MINAG$PEU B!GIA Es *or cuanto *ro*ongo una *u1olana alternativa co(o es la ceni1a del )aga1o de la ca2a de a13car *ara ela)oraci-n de concreto& (e,orando características del concreto co(o son Pro*iedades físicas co(o fluide1& (ec4nicas&
densidad& ca*ilaridad.
D
co(o la resistencia a la co(*rensi-n& etc.
centr4ndose en el An4lisis Evaluaci-n de la Influencia de la CCA en (e1clas de concreto& así co(o sa)er en +u0 circunstancias utili1arlas cuales serian las (e,ores dosificaciones. Ade(4s de reducir el uso de ce(ento en la construcci-n civil& evaluando el efecto de la Ceni1a del )aga1o de la ca2a de a13car BCCA& en (e1cla con ce(ento en diferentes *ro*orciones con la finalidad de *roducir un concreto de )uenas características utili1a)le en diferentes for(as dentro de las edificaciones construcciones del $
distrito de Ca,a(arca. Ade(4s esta investigaci-n
tratara
de
contri)uir
con
el
(e,ora(iento de la salud a()iental& dado +ue el uso del ce(ento& es cada ve1& en (aores cantidades& conllevando al uso creciente de energía en las f4)ricas +ue es da2ino *or la conta(inaci-n calenta(iento glo)al asi(is(o& a la transfor(aci-n del *aisa,e de)ido a la e=tracci-n de la (ateria *ri(a de las canteras de ce(ento. Ta()i0n intentara *oner en (aor valor un su)*roducto agrícola +ue es *oco utili1ado actual(ente co(o es El )aga1o de SEMINARIO DE TESIS
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la ca2a de a13car lo cual& *uede generar ingresos a los *roductores de ese cultivo tra)a,o a (icro$e(*resarios en )ase a su *rocesa(iento co(erciali1aci-n. Para el estudio se evaluar4n diferentes *ro*orciones de Ceni1a de
$
)aga1o de ca2a de a13car& co(o ree(*la1ante del ce(ento& *ara la o)tenci-n de un concreto +ue cu(*la con dosificaciones es*ecificaciones t0cnicas necesarias *ara su uso en diferentes for(as de la construcci-n civil en el distrito de Ca,a(arca. Para ello& se desarrollar4n diversas *rue)as de la)oratorio. Asi(is(o& se esti(ar4n las venta,as del uso de dic'o *roducto co(o (aterial
'.%
Pu1olanico. 6ORMULACIÓN DEL PRO5LEMA Pr$/-+a /$+$ra": ¿Cu4l es la (e,or u o*ti(a dosificaci-n de la Ceni1a del )aga1o de la ca2a de a13car BCCA al ser e(*leado co(o (aterial sustitutorio del ce(ento en la ela)oraci-n de concreto. Pr$/-+a3 $32$c=>!ca3: $ /u0 ca()ios en las dosificaciones de (e1clas de concreto 'an ocurrido al usar este (aterial& co(o consecuencia de su $
*artici*aci-n en el dise2o de (e1clas Cu4l es el i(*acto del uso de la CCA +ue venta,as tendría dic'o *roducto en +ue o)ras o construcciones del distrito de Ca,a(arca se ado*taría (e,or el uso de este (aterial
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JUSTI6ICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN #a *resente investigaci-n servir4 de )ase *ara reali1ar otros estudios servir4 de ele(ento de consulta *ara estudiantes& ingenieros *roectista e investigadores. #a (etodología usada ser4 un referente *ara otros estudios si(ilares. #os *ro)a)les usuarios de la infor(aci-n +ue genere la investigaci-n ser4n los ingenieros *roectistas& investigadores estudiantes de la ra(a de ingeniería.
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DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
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El estudio se reali1ar4 en el distrito de Ca,a(arca& *rovincia de Ca,a(arca& lugar Universidad Nacional de Ca,a(arca& entre los (eses de enero a dicie()re <986. El universo de la investigaci-n co(*render4 las diferentes instituciones *3)licas B(unici*alidades&etc Ho e(*resas del distrito de Ca,a(arca +ue utilicen diferentes (0todos de dise2o de (e1clas en sus diferentes o)ras. !e este universo se to(ar4 una (uestra re*resentativa o el (e,or (0todo de dise2o siguiendo los *rocedi(ientos estadísticos reco(endados.
'.(
LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN $ Es *ro)a)le +ue (unici*alidades Ho algunas e(*resas no $
tengan *atrones de dise2o o la infor(aci-n re+uerida E=istencia de algunas restricciones *ara el acceso a la infor(aci-n.
'. O5JETIVOS '..' Oj$!4) /$+$ra". !eter(inar la (e,or dosificaci-n de la Ceni1a del )aga1o de la ca2a de a13car BCCA al e(*learse co(o (aterial sustitutorio del ce(ento en un deter(inado *orcenta,e& asi(is(o& evaluar las venta,as +ue tendría el uso de dic'o *roducto en +ue o)ras o construcciones del distrito de Ca,a(arca se ado*taría (e,or el uso este (aterial en investigaci-n.
'..%
Oj$!4)3 $32$c=>!c)3. a !eter(inar +ue la utili1aci-n de CCA co(o Material sustitutorio del ce(ento& es una )uena alternativa *ara la ela)oraci-n de concreto. ) Conocer las *ro*iedades del concreto cuando se usan diferentes *ro*orciones de la Ceni1a del )aga1o de la ca2a de a13car BCCA& en la ela)oraci-n de concreto. c !e(ostrar +ue con la utili1aci-n de la CCA en la ela)oraci-n de concretos& se gasta (enos se o)tiene
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(e,or
resultados
en
su
co(*osici-n&
estructura
*ro*iedades. d !eter(inar +ue con la adici-n de CCA en la ela)oraci-n de concreto& logra ela)orar concretos con un 7 i(*ortante (4s resistente a la co(*resi-n& +ue los cuales con el (is(o dise2o de (e1cla& *ero sin adici-n de CCA.
%. MARCO DE RE6ERENCIA %.' ANTECEDENTES TEÓRICOS − JEvaluaci-n físico +uí(ica de ceni1as de )aga1o de ca2a 'o,a de (aí1 su influencia en (e1clas de (ortero& co(o (ateriales Pu1olanicos eci)ido: (ar1o de <99@ eci)ido en for(a final revisado: ,ulio de <99@$I!A#ET" KGUI#A& MI#ENA S"SA$ Universidad Central de Lene1uela& Facultad de Ar+uitectura Ur)anis(o& − Co(*orta(iento Mec4nico D Físico !el Mortero A ase !e CCA Co(o
Krido En A*lanados En Muros J Tesis Para
")tener El Título !e Es*ecialista En Construccion$ Ar+.Uriel ern4nde1 a0n$ Oala*a Enrí+ue1 Leracru1 <988
%.%
ESTADO DE ARTE DE LA INVESTIGACION − Es evidente +ue el ce(ento co(o ele(ento en la construcci-n 'a *asado *or un largo *roceso de evoluci-n en cuanto a sus características *ro*iedades& de acuerdo a las necesidades de las civili1aciones& ta()i0n al incre(ento *o)lacional creci(iento econ-(ico. En este creci(iento ur)ano se o)serva el uso (asivo del ce(ento el concreto *ara la construcci-n de viviendas& edificaciones otras o)ras. Este nuevo conte=to 'a i(*ulsado el incre(ento significativo de la *roducci-n uso del ce(ento. − Seg3n endris B<99?& citado *or Milena Sosa B<99@& la
*roducci-n de ce(ento en A(0rica #atina se 'a incre(ento en *ro(edio alrededor del ? 7 anual desde los a2os >9 'asta el 8;;6 lo cual& 'a generado viene generando i(*actos negativos en el (edio a()iente.
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− El alto consu(o de recursos naturales energ0ticos
las
e(isiones de an'ídrido car)-nico otros conta(inantes BCac'4n& <998 citado *or Milena Sosa B<99@& co(*ro(eten las *osi)ilidades futuras de *roducci-n uso este (aterial de construcci-n. Por ello& *ara reducir el as*ecto negativo de dic'a situaci-n se tra)a,a *ara reducir el i(*acto a()iental& de dos for(as: una& la de (e,orar la eficiencia de los *rocesos de *roducci-n del ce(ento en *lanta *ara dis(inuir el consu(o energ0tico la otra& *ara dis(inuir el consu(o de ce(ento en o)ra& al usar sustancias adicionales +ue *er(iten ree(*la1ar *arcial(ente este (aterial *or otros de (enor i(*acto. − es*ecto al uso de sustancias adicionales utili1adas en las
(e1clas con ce(ento& se tienen las *u1olanas industriales +ue en (uc'os lugares no e=isten en el (ercado son de elevado costo. Por ello& algunos investigadores 'an reali1ado estudios so)re el uso de *roductos agrícolas con alto contenido de Sílice *ara usarse co(o (aterial *u1ol4nico& entre ellos la Ceni1a del )aga1o de la ca2a de a13car BMilena Sosa& <99@ *roductos +ue se *ueden 'allar dis*oni)les en algunos sitios de nuestra regi-n a )a,o *recio. − Seg3n FA" <99@$<99;& atraves del (inisterio de agricultura del
Per3& (enciona +ue: #a *roducci-n (undial de ca2a de a13car en el <99@ Q <99;& fue de 8&66@ (illones t& siendo el *rinci*al *roductor rasil con 7 de la *roducci-n (undial& India < 7 C'ina > 7& Paist4n ? 7& M0=ico 7& Tailandia ?7 otros *aíses re*resentan el <57 *ara la India& Paist4n Tailandia& re*resenta la )ase funda(ental de su econo(ía. El lidera1go de rasil en el (ercado (undial actual(ente se )asa en los (enores costos de *roducci-n a la activa *resencia del sector alco'olero co(o una i(*ortante alternativa de los su)*roductos de la ca2a en ese *aís& e=istiendo durante los 3lti(os 89 a2os un au(ento de la *roducci-n (undial de ca2a de a13car en un SEMINARIO DE TESIS
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<67 a (as de 8.6 (illones de toneladas. Esto se *uede atri)uir a un 8 7 de au(ento en el 4rea cosec'ada a un ; 7 de (e,ora en el rendi(iento. − FA" <99@$<99;& #a ca2a de a13car en el Per3 es cultivada en
la costa& sierra selva se sie()ra cosec'a durante todo el a2o. El (aor uso industrial de la ca2a de a13car es *ara la *roducci-n de a13car. !e las 'ect4reas se()radas con ca2a corres*onde el 56 7 a los 89 ingenios a1ucareros el 6 7 restante a los se()radores *articulares. #a *roducci-n nacional en el *eríodo 8;;9 $ <998 se 'a venido recu*erando llegando a tener un nivel de a*ro=i(ada(ente 5 (illones de TM. #a recu*eraci-n es (4s notoria a *artir de 8;;>. #a su*erficie cosec'ada con ca2a de a13car creci- leve(ente *asando de ?@ a 59 (il 'ect4reas tanto en e(*resas co(o en se()radores siendo (4s significativa en estos 3lti(os. − Con el reflota(iento de la industria a1ucarera en el Per3& el
cultivo de la ca2a de a13car 'a e=*eri(entado un i(*ulso nota)le.& siendo el a2o <99; el a2o de (aor *roducci-n& cosec'4ndose >6&?@ 'a. El gran desarrollo e=*eri(entado en sector a1ucarero en
estos
tie(*os
est4 directa(ente
relacionado con la inversi-n reali1ada *or el sector *rivado& +ue 'a co(*rado las tierra e ingenios de antiguas coo*erativas e= Q 'aciendas. #a su*erficie cosec'ada se concentra en la 1ona norte co(o #a li)ertad #a()ae+ue. − FA" <99@$<99; D MINAG Per3& Mencionan /ue En la sierra e=isten valles donde se sie()ra ca2a de a13car& *ero no se cuenta con infor(aci-n fidedigna so)re la su*erficie cosec'ada destinada a la *roducci-n de c'ancaca& aguardiente& *anela& (iel *ara consu(o 'u(ano co(o fruta. #as 1onas +ue (4s *roducen ca2a de a13car es Ca,a(arca en las *rovincias de Cutervo C'ota. En la regi-n de la selva& en san Martín es una regi-n ca2era& la(enta)le(ente con )a,os rendi(ientos& estos SEMINARIO DE TESIS
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rendi(ientos se *ueden incre(entar con a*licaciones de )uena se(illa& adecuada *re*araci-n de tierras& control de (ale1as& *lagas enfer(edades. − MINAG$PEU B!GIA& #a *roducci-n nacional en el a2o <995 es a3n )a,a res*ecto al a2o <99& llegando a un nivel de a*ro=i(ada(ente >.< (illones de toneladas. Esta caída fue (4s notoria en el a2o <996 cua *roducci-n fue de 5. (illones de toneladas& en el *eriodo <999$<995.
#a su*erficie
cosec'ada de ca2a de a13car su)i- *asando de 5? (il 'as.& en el a2o <999 a >> (il 'as.& en el a2o <99 luego )a,- a 55 (il 'as.& en el <995. Sin e()argo en el a2o <998 lleg- a sola(ente 59 (il 'as.& siendo la (4s )a,a del *eriodo <999$<995. En el a2o <99> se incre(enta en ? 7 con res*ecto al a2o anterior& cosec'4ndose 5@&?;8 'a.& en el a2o <99@ se cosec'aron 5;&8<> 'a.& incre(ent4ndose el 9.; 7 con res*ecto al a2o <99> en el <99; se cosec'aron >6&?@ 'a.& con un au(ento de @.;; 7 con res*ecto al a2o anterior.
TA5LA: SUPER6ICIE COSECBADA PRODUCCIÓN Y RENDIMIENTO DE CAA DE AUCAR AO SUPEFICIE P"!UCCI"N EN!IMIENT" C"SECA!A t. tH'a. 'a. '999 6@&8<> 5&<>@.5
[email protected]< 5&@9@ >&86.< 888@<8 %&&& %&&' 59&> >&@5.9 8<<; %&&% 5@&969 @&?8;.@ 8<.> >>&><9 @&@5?.9 88?.9 %&&? %&&@ >9&@68 5&;?6.> ;@.9 58&6?; 5&9?.8 89<.?< %&&( %&& 56&@?> >& ;&;5.9 86.;< %&&7 %&&9 >6&?@ 89&899.8 88.@@ SEMINARIO DE TESIS
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− En d0cadas anteriores& el estudio de las ceni1as del
)aga1o de ca2a de a13car BCCA& se reali1a en *aíses co(o rasil& India& Ale(ania& etc. #as investigaciones +ue se reali1aron en estos *aíses son significativas *or+ue tratan de crear
un
ce(ento
*u1ol4nico
*ara
(odificar
las
*ro*iedades del ce(ento. #os avances son significativos desde la utili1aci-n de la CCA co(o aditivo *ara el concreto autoco(*acta)le. #os investigadores est4n 'aciendo esfuer1os *ara crear un nuevo ce(ento *u1ol4nico& +ue cu(*lan con las nor(as internacionales. #a CCA es un (aterial +ue (odifica las *ro*iedades físicas& +uí(icas (ec4nicas
en los
*roductos de ce(entos& co(o el concreto o (ortero. Anali1ando en nuestro *aís a nivel (undial la *roducci-n de este ele(ento co(o es la ca2a de a13car teniendo co(o )ase A la investigaci-n de . F. Martirena ern4nde1 B8;;@& +uien se centr- en la influencia de la sustituci-n *arcial de la CCA en el ce(ento& con el inter0s de utili1arlas co(o (ateria *ri(a en la *roducci-n de aglo(erantes *ara el (is(o. Así co(o Ta()i0n en M0=ico& se reali1aron estudios de la CCA con el M. en C. Ing. 0ctor E. ern4nde1 Martíne1 B<99> +ue de(ostr- +ue se *uede sustituir 'asta un 57 el contenido de ce(ento en (e1clas de (ortero& sin afectar su resistencia& siendo así este estudio una referencia interesante& +ue *er(ite desarrollar el te(a *lanteado *or (i *ersona& a *artir de la o)tenci-n de la CCA de desec'os agroindustriales.
%.?
MARCO TEÓRICO C$+!a3 #$ a/a) #$ ca0a #$ a1car ;C5CA<. #as CCA es un su)*roducto de los desec'os de la fa)ricaci-n del a13car. Se utili1a co(o co()usti)le +ue sirve *ara calentar las calderas *ara o)tener el a13car. #a utili1aci-n de las ceni1as de )aga1o de ca2a de a13car diversos ca(*os&
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co(o la agricultura& Página 11
a'ora&
en
en la
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construcci-n& ser4 de gran a*rovec'a(iento. Su *ro*iedad co(o (aterial ce(entante *ara utili1arlo co(o ce(ento *u1ol4nico. Ade(4s& 'a +ue conocer +ue la fi)ra de la ca2a de
a13car
re*resenta entre un ?9$ 697 de su volu(en de toda la *lanta. Para o)tener& la ca2a de a13car de la industria al ca(*o es (u variada. #a ca2a de a13car tarda de 8< a 8? (eses& desde su sie()re 'asta su cosec'a. #os (edios utili1ado *ara el corte de la ca2a de a13car es a trav0s de (a+uinaria o (anos co(o son los ca2eros. #o trans*ortan a trav0s de ca(iones llenos de ca2a de a13car& al ingenio (4s cercano de la regi-n. Se
al(acena
en el *atio del ingenio *ara su transfor(aci-n a a13car. Es lavada la ca2a de a13car en unas (esas& *ara *asar a una )anda trans*ortadora +ue las conduce a unas cuc'illas& *ara su *icado en fi)ras. Así& a los (olinos 'acen (uc'o (4s f4cil e=traer el ,ugo de las fi)ras a )ase de *resi-n& *ara de,ar solo el )aga1o. #a sacarosa es el ,ugo del *roducto de la e=tracci-n de la ca2a de a13car. Se le agrega agua *ara a*rovec'ar el (4=i(o ,ugo de la ca2a de a13car. El )aga1o es el (aterial fi)roso de la ca2a de a13car& *osterior(ente se a*rovec'a *ara el calenta(iento de las calderas& +ue *roduce electricidad con (a+uinas de va*or.
C)m2)3!c!*+ -=m!ca #$ "a c$+!a #$ a/a) #$ ca0a #$ a1car ;C5CA<. #a co(*osici-n de la ceni1a varía seg3n la variedad de la ca2a su edad& el ti*o de suelo la cantidad de fertili1antes. #a cantidad de ceni1a en el )aga1o de*ende de las condiciones at(osf0ricas& es decir& el tie(*o es seco o '3(edo. #as cantidades nor(ales de ceni1a en condiciones de *oca lluvia son entre el <7 el ?7 del )aga1o total. Un contenido al cinco *or ciento se 'ace co(3n *ara el uso de CCA. En las ta)las +ue se ad,untan se indica c-(o se encuentra distri)uida la co(*osici-n +uí(ica de las diferentes CCA de los *aíses co(o Per3 Cu)a.
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#os co(*onentes +uí(icos de la CCA son -*ti(os co(o un (aterial ce(entante *u1ol4nicos *or su alto contenido de -=ido de silicio.
C$+!a #$ a/a) #$ ca0a #$ a1car c)m) ma$r!a" 2-)"H+!c). J#a actividad *u1ol4nica de las ceni1as de*ende de algunos *ar4(etros tales co(o: el te(*eratura
ta(a2o
de calcinaci-n&
de
las
*artículas&
la
a(orfoHnaturale1a cristalina la
co(*osici-n +uí(ica. Estudios recientes 'an de(ostrado +ue los desec'os de la industria a1ucarera& *rinci*al(ente ceni1a )aga1o ca2a de a13car& tienen actividad *u1ol4nica derivado de su alto contenido de sílice a(orfa en este (aterial. Por su co(*osici-n +uí(ica la CCA tiene
altos
contenidos de (ateriales *u1ol4nicos co(o el di-=ido de silicio BSi"< otros -=idos +ue *roducen la actividad *u1ol4nica. Ta()i0n se 'a de(ostrado +ue la CCA au(enta la resistencia a co(*resi-n a la *enetraci-n de iones de cloruro en el concreto en estado endurecido. #os estudios indican +ue el ce(ento o cal la CCA& *ueden (odificar las *ro*iedades (ec4nicas *uede (e,orar otras co(o la *enetraci-n de la 'u(edad 'acia los concretos. Así (is(o& decir +ue la CCA auda considera)le(ente a resistir a()ientes agresivos& co(o el agua de (ar& +ue contiene cloruros. SEMINARIO DE TESIS
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"tro factor +ue favorece es la utili1aci-n de la CCA con el efecto lla(ado de (icro relleno& las *artículas finas de *u1olanas *ueden instalarse entre los cristales del clincer& es decir& el aco(odo de las *artículas de CCA en el concreto ocurre cuando se (e1clan todos los co(*onentes con agua se logra la *asta. En la ta)la ad,unta se (uestran algunas *ro*iedades físicas de la CCA se co(*araran con el ce(ento *ortland :
?. BIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN ?.'. B!2*$3!3 /$+$ra" #a dosificaci-n de la Ceni1a del )aga1o de la ca2a de a13car BCCA alrededor de 867 a <97& co(o sustituto del ce(ento& 'a generado incre(ento en la resistencia a la co(*resi-n siendo dic'o *roducto una alternativa econ-(ica *ro(isoria *ara su uso co(erciali1aci-n *ara el ca(*o de la construcci-n civil en el distrito de Ca,a(arca.
?.%. B!2*$3!3 $32$c!>!ca3 #a investigaci-n se guiar4 (ediante las siguientes 'i*-tesis: ;a< #a intervenci-n de la ceni1a del )aga1o de la ca2a de a13car co(o (aterial ree(*la1ante del ce(ento 'a generado ca()ios en las *ro*iedades físico +uí(icas del concreto. Asi(is(o 'a generado ca()ios en los *orcenta,es de uso del ce(ento la dis(inuci-n del costo de la tanda de concreto ela)orado. ;< El e(*leo de la ceni1a del )aga1o de la ca2a de a13car co(o sustituto *arcial en las (e1clas de concreto& otorga )eneficios tecnol-gicos& econ-(icos ecol-gicos. A*licados en la industria de la construcci-n.
@. RECURSOS Y MATERIALES SEMINARIO DE TESIS
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E+ui*os 'erra(ientas:
Ma+uina universal de a*licaci-n de carga a=ial Pro)etas Cono de A)ra(s !efor(í(etro Ta(ices alan1a Estufa Taras Lernier Palanas orno o Mufla Co(*utadora I(*resora C4(ara fotogr4fica
Materiales:
Arena Ce(ento Cal Agregado fino Agua Ceni1a !e aga1o !e Ca2a !e A13car Materiales de oficina de c-(*uto.
6. RECURSOS BUMANOS: #as *ersonas +ue *artici*aran ser4n: − Alu(no: Me,ía Lílc'e1& enri o'onel BTesista
. DISEO METODOLÓGICO .' T!2) #$ !+4$3!/ac!*+. !escri*tiva analítica& de)ido a +ue se va a descri)ir anali1ar el au(ento de la resistencia de la co(*resi-n si(*le de los nuevos concretos con adiciones de CCA analítica *or +ue se anali1ar4n (ediante datos cifras e=actas deter(inadas en los ensaos. .% L)ca"!ac!*+ El *roecto +ue se est4 estudiando se encuentra u)icado en el distrito de Ca,a(arca& *erteneciente al de*arta(ento Ca,a(arca. .? P)"ac!*+ m-$3ra
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Se considera co(o *o)laci-n la ca2a de a13car tarida desde las *rovincias de cutervo c'ota& la (uestra es elegida *or conveniencia. .@ Tc+!ca3 $ !+3r-m$+)3 #$ r$c)"$cc!*+ #a t0cnica de recolecci-n usada ser4 (ediante la o)servaci-n directa. El instru(ento utili1ado *ara al(acenar& recoger reco*ilar la infor(aci-n se dar4 (ediante la ela)oraci-n de gr4ficos res3(enes de las *ro*orciones adecuadas *ara alcan1ar una (e,or resistencia a la co(*resi-n si(*le.
F. METODOLOGA Y PROCEDIMIENTO: F.'. Traam!$+)3 #$ $3-#!) Co(o trata(ientos de estudio se reali1ar4n las (e1clas de la CCA con ce(ento agregados de las *rinci*ales canteras de Ca,a(arca& *ara la *re*araci-n de los res*ectivos concretos +ue luego ser4n evaluados. #as *ro*orciones a estudiar se (uestran en la Ta)la 8. Ta"a '. Pro*orciones de co(*onentes del concreto Trata(ientos
Trata(iento 8 Trata(iento < Trata(iento Trata(iento ? Trata(iento 6
Pro*orciones de sus co(*onentes s-lidos B7 de *eso del Ce(ento Ce(ent CCA o ;6 7 67 ;9 7
89 7
@6 7
86 7
@9 7
<9 7
>6 7
<6 7
F.%. A+H"!3!3 #$ "a c$+!a #$ 5AGAO DE LA CAA DE AUCAR. El aga1o !e #a Ca2a !e A13car *ara anali1ar *roceder4 de #as *rovincias de cutervo c'ota& 1onas en donde (4s se *roduce la ca2a de a13car BSeg3n FA"& Ministerio !e Agricultura !el Peru$ <99@& de donde se o)tendr4 una (uestra de ceni1a de )aga1o de ca2a de a13car& +ue luego ser4 calcinada a ?69 Rc en 'ornos ti*o escoses B*rogra(a regional de aire li(*io BPA# Q <989& con la finalidad de o)tener sílice a(orfa. SEMINARIO DE TESIS
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#a (uestra de)er4 estar li)re de )asura (ateria org4nica. El an4lisis de los co(*onentes de la CCA se 'ar4 en el #a)oratorio de Suelos de la Escuela Acad0(ico Profesional de Ingeniería& en el #a)oratorio de /uí(ica del !e*arta(ento de Física /uí(ica& de la Universidad Nacional de Ca,a(arca& usando los M0todos del JAn4lisis Granulo(0trico contenido de co(*onentes +uí(icos.
F.?. E"a)rac!*+ #$ "a3 2r)$a3 #$ 2r-$a #$ c)+cr$) c)+ C5CA #a ela)oraci-n de las *ro)etas de *rue)a se reali1ar4n& en *orcenta,es de CCA del 67& 897& 867& <97 <67 del *eso del ce(ento& en los dise2os de concreto *ara resistencias de 8>9 gHc(<& <89 gHc(<& <@9 gHc(< 69 gHc(<. Ta"a @. Prototi*os con *ro*orciones del 7 de CCA res*ecto al *eso del ce(ento& de acuerdo al dise2o a su fc
Pr))!2) "a#r!"") Prototi*o 8 Prototi*o < Prototi*o Prototi*o ? Prototi*o 6 Prototi*o 5 Prototi*o > Prototi*o @ Prototi*o ; Prototi*o 89 Prototi*o 88 Prototi*o 8< Prototi*o 8 Prototi*o 8? Prototi*o 86 Prototi*o 85 Prototi*o 8> Prototi*o 8@ Prototi*o 8; Prototi*o <9
#$ 6Kc #$ #!3$0) Pr)2)rc!)+$3 #$ 3-3 c)m2)+$+$3 #$ m$c"a 3*"!#)3 ; #$ 2$3) #$ c$m$+) $+ $" #!3$0)< Ce(ento CCA ;6 7 67 ;9 7 89 7 8>9 gHc(< @6 7 86 7 @9 7 <9 7 >6 7 <6 7 ;6 7 67 ;9 7 89 7 <89 gHc(< @6 7 86 7 @9 7 <9 7 >6 7 <6 7 ;6 7 67 ;9 7 89 7 <@9 gHc(< @6 7 86 7 @9 7 <9 7 >6 7 <6 7 ;6 7 67 ;9 7 89 7 69 gHc(< @6 7 86 7 @9 7 <9 7 >6 7 <6 7
Para tener& al (enos& 5 *ro)etas de cada *rototi*o.
F.@. A+H"!3!3 #$ "a3 2r)$a3. SEMINARIO DE TESIS
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R$3!3$+c!a "a c)m2r$3!*+. Se seguir4 la nor(a ASTM C;& en el cual se reali1ar4n cilindros de = 5 *ulgadas ensaaran a > días de curado *ro)etas de cada *rototi*o& <@ días de curado ta()i0n *ro)etas de cada *rototi*o. D$+3!#a# P)r)3!#a#. Se seguir4 la nor(a ASTM C5?<$ ;> en la cual se utili1ar4 cilindros de concreto& donde se to(ar4 la (edida de *eso en seco& *eso '3(edo saturado& *eso '3(edo des*u0s de e)ullici-n (asa a*arente& a*artir de esto se calcular4 la *orosidad densidad del concreto endurecido a <@ días de curado. Así ta()i0n& se anali1aran *ro)etas sin adicionante de CCA *ara cada fc de dise2o& utili1ando la (etodología de esistencia a la co(*resi-n !ensidad Porosidad antes (encionadas.
F.(. Pr)c$3am!$+) #$ "a !+>)rmac!*+ Este *aso ser4 un tra)a,o de ga)inete& donde se *rocesar4 la infor(aci-n o)tenida de ca(*o de la)oratorio& usando *rogra(as co(*utacionales *ara los datos de las varia)les cuantitativas& o la inter*retaci-n de la infor(aci-n reci)ida cuando se trata de infor(aci-n cualitativa.
F.. R$#acc!*+ #$ !+>)rm$3 #$ $3!3. Se ela)orara el Pri(er Infor(e Parcial T0cnico Econ-(ico a *artir de los *ri(eros resultados de los ensaos de la)oratorio& el cual ser4 *resentado a (itad del *eriodo de ela)oraci-n de la Tesis a la Facultad de Ingeniería Civil *ara +ue sea evaluado. Al finali1ar el *eriodo de ela)oraci-n de la Tesis se *resentar4 el segundo 3lti(o infor(e a la Facultad de Ingeniería Civil *ara +ue sea evaluado a*ro)ado. #uego& se *roceder4 a ela)orar el contenido de la Tesis *osterior(ente a su sustentaci-n ante el urado designado *or la Facultad de Ingeniería Civil de la UNC.
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7. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 7.'. Cr)+)/rama #$ ac!4!#a#$3
ACTIVIDADES
( 8 ' M E S
% ' 8 A M E S
F M E S
7 M E S
9 M E S
& ' M E S
% ' M E S
@ ' M E S
A ' M E S
7 ' M E S
& % M E S
8. ecolecci-n de datos Q ela)oraci-n del (arco te-rico <. Avance datos al 697 . Avance datos al 8997 ?. !ise2o concreto con adiciones de CCA (ediante dosificaci-n 6. Evaluaci-n de resultados& conclusiones reco(endaciones 5. Ela)oraci-n del infor(e final de la tesis >. Sustentaci-n
#a tesis tendr4 una duraci-n de 8< (eses.
7.%. PRESUPUESTO Y 6INANCIAMIENTO. El financia(iento de esta tesis se gestionar4 al ser *resentada al Concurso de Financia(iento de Tesis de Pregrado con Fondos del Canon Minero& So)recanon egalías Mineras de la Universidad Nacional de Ca,a(arca & de no contar con dic'o a*oo se reali1ar4 con financia(iento del tesista.
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@ % M E S
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R$-$r!m!$+)3
Va")r T)a" ;S.<
'. A+H"!3!3 #$" a/a) ca0a #$ a-car a -!"!ar Pasa,es Li4ticos erra(ientas B*ico& *alana& )arreta& )adile,os& 1aranda olsas *ara (uestras Mano de o)ra no calificada B< ,ornales An4lisis de (uestras de ceni1a de ca2a de a13car B? (uestras Pro)etas de vidrio B< unidades inc'a de 6 ( B< unidades %. M)#!>!cac!*+ #$ C5CA Ce(ento B8 ( aga1o de ca2a de a1ucar B8 ( An4lisis e=terno de te=tura de (uestras de CCA B? (uestras
899.99 899.99 <56.99 89.99 59.99 <@9.99 869.99 86.99 69.99 669.99 <@9.99
?. E"a)rac!*+ #$ "a3 2r)$a3 #$ C)+cr$). alan1a electr-nica <69.99 Arena fina B ( >69.99 Arena Gruesa B ( >69.99 Ce(ento B6 )olsas 899.99 Moldes (et4licos B< unidades 699.99 Ceni1a aga1o !e Ca2a !e A13car 8999.99 Al+uiler de e+ui*o (anual de co(*resi-n 699.99 Al+uiler de 'orno artesanal ?99.99 Mano de o)ra no calificada B6 ,ornales 869.99 Al+uiler de e+ui*o (anual de co(*resi-n <99.99 Manguera *ara curar ladrillos B<9 ( 59.99 @. A+H"!3!3 #$ "a3 Pr)$a3 #$ C)+cr$) Nor(as NTP <99.99 Trans*orte de *ro)etas al la)oratorio 869.99 Pasa,es 899.99 Li4ticos 899.99 "lla *ara deter(inar a)sorci-n de *ro)eta B89 litros 899.99 Gas *ara 'ervir agua ?9.99 Ce(ento B? )olsas @9.99 Arena de río 899.99 . Pr)c$3am!$+) #$ "a !+>)rmac!*+ Lia,e a ciudad de #i(a *ara visitar #a)oratorio 8699.99 i)lioteca de la UNI PUCP B< *ersonas& tesista asesor días Fotoco*ias 899.99 F. R$#acc!*+ #$ !+>)rm$3 #$ $3!3. SEMINARIO DE TESIS
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Pa*el ta(a2o A?& @9 gra(os B8 (illar I(*resiones Bglo)al BN a color Fotoco*ias B8999 co*ias Anillados B86 anillados E(*astado B5 ,uegos Or)3 /a3)3 Pa*el ta(a2o A?& @9 gra(os B< (illares US B8 de @ Giga)tes C!s B(edio ciento Esco)as *ara li(*ie1a de la)oratorio B< unidades I(*resiones de fotos a color B899 fotos Servicios de trans*orte de e+ui*os (ateriales Co()usti)le Bgasolina o *etr-leo T)a"
9.99 <99.99 869.99 59.99 99.99 59.99 69.99 69.99 <9.99 69.99 869.99 869.99 97@&.&&
El presupuesto total estimado es de Nueve Mil Ochocientos Cuarenta y 00/100 Nuevos Soles.
9. 5I5LIOGRA6IA V8W CA!"NA& .& G"MEX& I. ")tenci-n de fases del ce(ento utili1ando desec'os agrícolas e industriales. CIENCIA UAN# H Lol. L& No. <& A)ril$unio <99<. V
$III <>$?. VW CACAN& A. B<998. Ce(entos. Andalucía. Encuentro Medioa()iental Al(eriense: En )usca de soluciones. Andalucía. <; *. V?W MEYA& .& TA#E"& .& !E#LAST"& S. B<99>. Efecto de adiciones en la resistencia (ec4nica dura)ilidad de (orteros. International conference on non$ conventional (aterials and tec'nologies: Ecological (aterials and tec'nologies for sustaina)le )uilding. Macei-.
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