INFLUENCIA DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO ADICIONANDO ACEITE RESIDUAL DE MOTOR PARA PAVIMENTOS ESPECIALES DE LA CIUDAD DE JAÉN”.

 

“INFLUENCIA DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO ADICIONANDO ACEITE RESIDUAL DE MOTOR PARA PAVIMENTOS ESPECIALES EN LA CIUDAD DE JAÉN”.
DESCRIPCIÓN						Mes a partir resolución de aprobación del proyecto de tesis
			1	2	3	1	2	3	4	5	6
1	Recolección y revisión de la información.
	1.1	Búsqueda de información en base datos	x
	1.2	Elaboración del proyecto de tesis.	x	x	x
	1.3	Presentación del proyecto de tesis			x
2	Formulación y Aprobación Del Proyecto
	2.1	Subsanación de observaciones dadas por el jurado evaluador			x
	2.2	Aprobación del proyecto de tesis			x
3	Ejecución del proyecto.
	3.1	Obtención de muestras para agregados				x
	3.2	Ejecución de ensayos de laboratorio.				x	x
	3.3	Elaboración, curado y rotura de probetas de concreto con f´c 280 kg/cm2					x
4	Evaluación e interpretación de resultados.
	4.1	Elaboración de resultados						x
	4.2	Elaboración de discusiones						x
5	Redacción y corrección del informe.
	5.1	Elaboración del informe final de tesis							x
	5.2	Levantamiento de observaciones							x
6	Presentación y sustentación.
	6.1	Presentación del informe final de tesis								x
	6.2	Sustentación del informe final de tesis									x

Fuente: Elaboración Propia.

1.4 Presupuesto

Tabla 2
Presupuesto proyecto de trabajo de investigación autofinanciado

Descripción	Unidad	Cantidad	Costo Unitario (S/)	Costo Total (S/)
Materiales				5,090.00
Laptop CORE I7 10th generation	Und	1	4100	4100
Cuadernos anillados	Und	2	12	24
Fólderes	Und	2	5	10
Papel boom A4	Millar	1	26	26
Impresora	Und	1	850	850
Memoria USB 32 Gb	Und	1	40	40
Útiles de escritorio	Glb	2	20	40
Equipos				300
Alquiler de camioneta	Und	1	300	300
Viáticos				600
Transporte	Glb	1	200	200
Alimentación	Glb	1	400	400
Servicios				4720
Ensayos para agregados	Und	1	2000	2000
Ensayos para concreto Internet y telefonía móvil	Und Und	1 1	2600 120	2600 120
Insumos				19.8
Combustible	Gln	1	19.8	19.8
Total				10,729.80

Fuente: Elaboración propia

II. Plan de Trabajo de Investigación/Proyecto de Tesis

2.1. Planteamiento del Problema

Es la parte diagnóstica del tema, te permite identificar la razón y el motivo de la investigación. Debe ser ordenado, secuencial y nos debe conducir de lo general a lo específico. Debe iniciar con una breve introducción de la temática elegida, delimitando el tema en el contexto del problema, debiendo estar descrito de manera concisa. Debe indicar lo que se pretende realizar,

A nivel mundial la contaminación por el efecto de los residuos de la combustión de los motores de los automóviles causa graves consecuencias para la salud humana, y el sector medioambiental, entre ellos el aceite residual de motor.

El Perú presenta un alto consumo de lubricantes de motor (ARM) lo que conlleva a que estos generen desechos contaminantes que son eliminados en lugares inapropiados causando contaminación a la flora y fauna de los ecosistemas

Uno de los principales problemas de estos agentes contaminantes en la Ciudad de Jaén y en sus distritos, es que son desechados en botaderos informales o en zonas de lugares aledaños causando contaminación al suelo.

Por causa de no tener un uso apropiado del aceite residual de motor con fundamento científico y con la finalidad de dar una mejor utilidad se plantea utilizar el ARM en la producción de concreto.

¿Qué problema resolverá? (formulación de los problemas general y específicos)

2.1.1    Problema General

¿Cuál será la influencia en la resistencia del concreto adicionando diferentes porcentajes de aceite residual de motor ARM, para pavimentos especiales en la ciudad de Jaén?

2.1.2         Problemas específicos

·         ¿Cuál es la dosis óptima de aceite residual de motor (ARM) que otorgue influencia en la resistencia a la compresion para la producción de  concreto para pavimentos especiales de la ciudad de Jaén?

·         ¿Qué influencia tendrán las propiedades físicas y quimicas del aceite residual de motor (ARM) que otorgue influencia en la resistencia a la compresion para la produccion de concreto para pavimentos especiales de la ciudad de Jaén?

·         ¿Cuáles son los beneficios económicos a partir de los costos de producción de concreto convencional vs. concreto adicionando aceite residual de motor ARM, para pavimentos especiales en la ciudad de Jaén?

·         ¿Cuál es la afectación ambiental de la producción de concreto con adición de ARM, para pavimentos especiales en la ciudad de jaen.

 

2.2. Justificación

El investigador debe indicar el ¿Por qué? y ¿Para qué?

investigar un problema, exponiendo sus razones.

También, se señala la importancia e interés de la investigación, sin olvidar que el trabajo posee una relevancia social, práctica, teórica y metodológica que contribuye al fortalecimiento y ampliación del conocimiento del área desarrollada, respondiendo a las siguientes preguntas: ¿Para qué servirá? ¿Qué utilidad tendrá?

La producción de este concreto con la adición de aceite residual servirá para la obtención de concreto a emplearse pavimentos especiales dentro del casco urbano de la ciudad de Jaén, donde se evidenciaría las ventajas en cuanto al incremento de resistencia a la compresión del concreto, evitando que este producto residual a partir de aceite de motor no sea vertido directamente al medio ambiente, contribuyendo así con la reducción de la afectación ambiental, además buscando la concientización de uso de productos reutilizables e innovando en la producción de concreto con la ventajas que otorga esta insumo en el concreto.

Será de gran utilidad ya que otorgaría grandes ventajas con la producción de concreto en cuanto a resistencia a la compresión y esto conllevaría al ahorro de costos en la producción de unidades de concreto fresco y de buena calidad. Con ello se obtendría cumplimiento de control de calidad de la producción de concreto de producción en la ciudad de Jaén, con ventajas favorables a ejecutores y/o contratistas en la ejecución o producción de concreto para obras civiles, donde es indispensable grandes volúmenes de concreto considerables en obra.

Este proyecto de investigación es importante para el medio ambiente, porque se le considero como una alternativa para promover la reutilización evitando de esta manera la contaminación del medio ambiente y contrarrestar su impacto de los residuos fluidos (líquidos y gases), así mismo bajo el amparo en la información técnica y conocimiento técnico que se tiene respecto a su contribución, ventajas, demanda, características, condiciones y beneficios de este material en el campo de la construcción que en muchos países europeos y asiáticos, se vienen empleando técnicas con la finalidad de no perjudicar al ambiente, el mismo que busca traer consigo que el desperdicio de este producto y afectación de distinto índole negativo, pues la industria del reutilización en nuestro país se limita a procesos, procedimientos y actividades que no contribuyen significativamente en la vida cotidiana.

Con este proyecto de investigación buscamos dar una solución técnica sustenta, como alternativa para la reutilización de producto y subproductos a partir de aceite residual de motos, bajo el amparo de reutilización y reemplazo otorgando ventajas dentro del campo de la construcción, específicamente en la producción de concreto, con el aporte ecológico y lo mejor de todo generando ventajas de ahorro económico, mejoras mecánicas y físicas en el concreto.

Otorgará un antecedente a nivel local que contribuirá a la reutilización del Aceite Residual de Moto ARM, todo ello contribuyendo en la reducción de costos, ventajas técnicas, en temas medioambientales, y de procedimientos; tomando en considerando que la producción de aceite residual en el medio es considerable toda vez que la zona hay gran demanda de vehículos automotores y equipos que emplean como combustible o aditivo al aceite.

 

2.3. Hipótesis (Opcional)

Es una respuesta a priori y tentativa que responde al problema científico. Se debe formular como una proposición afirmativa, con lenguaje claro y específico y en forma lógica al problema planteado. No todos los proyectos son experimentales que requieren de una hipótesis.

La adición de aceite residual de motor ARM, influye en la resistencia a la compresión del concreto en la producción de concreto para pavimento especiales en la ciudad Jaén.

 

2.4. Objetivos

Debe estar referido a lo que se pretende con la investigación y debe expresarse con claridad lo que se espera lograr para dar la respuesta final al problema. Se debe redactar un objetive general y objetivos específicos.

El objetivo general es el propósito mayor de la investigación o la meta que permite resolver el problema de investigación. Se define solo un objetivo general.

Los objetivos específicos son todos los logros (no actividades) para alcanzar el objetivo general. Suelen ser más de un objetivo específico.

2.4.1    Objetivo general

Determinar la influencia en la resistencia del concreto adicionando diferentes porcentajes de aceite residual de motor ARM, para la producción de concreto para pavimentos especiales de la ciudad de Jaén.

 

2.4.2    Objetivos específicos

·         Establecer la dosis óptima de aceite residual de motor (ARM) que influya en la resistencia a la compresion para la producción de  concreto para pavimentos especiales de la ciudad de Jaén.

·         Identificar la influencia de las propiedades físicas y quimicas del aceite residual de motor (ARM) que influenya en la resistencia a la compresion para la produccion de concreto para pavimentos especiales de la ciudad de Jaén.

·         Reconocer los beneficios económicos a partir de los costos de producción de concreto convencional vs. concreto adicionando aceite residual de motor ARM, para pavimentos especiales en la ciudad de Jaén.

·         Mostrar la afectación ambiental de la producción de concreto con adición de ARM, para pavimentos especiales en la ciudad de jaen.

2.5 Antecedentes de la investigación

Son estudios realizados por otros investigadores que están relacionados con el problema de investigación, obtenidos de fuentes confiables, como base de datos Scopus, Web of Science, Scielo y fuentes gubernamentales nacionales e internacionales preferiblemente de los últimos cinco (05) años

Es importante que al terminar de describir los antecedentes se establezcan explícita y directamente la relación, similitudes, hallazgos, diferencias y aportes que guardan estos antecedentes con el trabajo de investigación que se pretende realizar.

2.5.1        Antecedentes Internacionales

De acuerdo a (Huaguo Chen, 2021) en su artículo científico “Recycling used engine oil in concrete design mix: An ecofriendly and feasible solution”. La acumulación de aceite de motor usado (UEO) aumenta el riesgo del medio ambiente urbano a través de la contaminación del suelo y el agua. La incorporación de UEO en el concreto como aditivos químicos es un enfoque factible para su eliminación, ya que puede cumplir funciones similares a los agentes reductores de agua y los aditivos de arrastre de aire en el desarrollo de concreto sostenible y duradero. Sin embargo, los niveles de dosificación de UEO que se pueden incorporar al concreto están restringidos a aproximadamente 0.3-0.5% en peso de materiales cementosos debido a la mala dispersión de UEO. En este estudio, se empleó un superplastificante típico para lograr una buena dispersión de UEO en concreto mezclado ternario con cenizas volantes y humo de sílice. Los rendimientos de trabajabilidad y las propiedades mecánicas del concreto mezclado con UEO se investigaron a través de pruebas de caída y compresión. Los resultados experimentales revelan que el concreto mezclado ternario que contiene una alta dosis de UEO (5% en peso de materiales cementosos) se compara favorablemente con el concreto ordinario sin sacrificar la trabajabilidad y las propiedades de compresión. El concreto C60 con un nivel de dosificación del 2% de UEO exhibió la mejora máxima en la resistencia a la compresión en un 4.4%. Además, se utilizó un microscopio electrónico de barrido para revelar los orígenes microestructurales detrás de las alteraciones en las propiedades mecánicas. Las imágenes a microescala demuestran que la adición de UEO ayuda en la densificación de la microestructura del hormigón. Los hallazgos en este documento no solo proporcionan un enfoque de eliminación UEO limpio e innovador, sino que también contribuirán al desarrollo de concreto sostenible en la industria de la construcción.

 

Figura 1.  Reciclaje de aceite de motor usado en una mezcla de diseño de hormigón: una solución ecológica y factible

Fuente: (Huaguo Chen, 2021) Recycling used engine oil in concrete design mix: An ecofriendly and feasible solution

 

Afirma (Yaphary, Lam, & Lau, 2020) en su artículo científico “Reduction in cement content of normal strength concrete with used engine oil (UEO) as chemical admixture” Tuvo como objetivo investigar los efectos de acoplamiento de mezclar un aceite de motor usado (UEO) y reducir el contenido de pasta de cemento en las propiedades de un concreto de resistencia normal. Inicialmente, se realizaron varias pruebas para determinar el efecto del UEO mezclado en las propiedades (es decir, trabajabilidad, contenido de aire, tiempos de fraguado, resistencias, contracción por secado y durabilidad de congelación y descongelación (F-T)) del concreto de referencia (formado de acuerdo con ASTM C494). Con base en el conocimiento adquirido sobre los efectos antes mencionados, se evaluó el tipo de mezcla química de la UEO. El UEO cumple en gran medida con las especificaciones de mezcla reductora de agua ASTM C494 tipo A. Los resultados que se obtuvieron son que el UEO mezclado puede facilitar la producción de hormigón con un 9,4% menos de contenido de cemento que el hormigón de referencia, pero con propiedades comparables. Este estudio proporciona una base para realizar una producción de hormigón más económica y ecológica tanto mediante la reducción de su contenido de cemento como mediante la mezcla de UEO.

Según (OKASHAH, ABDULKAREEM, ALI, AYERONFE, & MAJID, 2020) en su artículo científico “Application of Automobile Used Engine Oils and Silica Fume to Improve Concrete Properties for Eco-Friendly Construction” La eliminación adecuada de los residuos industriales puede ser muy onerosa y costosa. Por otro lado, la eliminación inadecuada conduce a la denigración ambiental. Un medio brillante, seguro y barato de eliminación de residuos industriales es su adición al hormigón. Estos residuos se añaden al hormigón para modificar o mejorar las propiedades del hormigón en su estado fresco y/o endurecido. El aceite de motor usado (UEO) y el humo de sílice (SF) son desechos industriales que pueden causar una grave contaminación ambiental. Un galón de UEO es suficiente para contaminar un millón de galones de agua. En este estudio, se incorporan al hormigón dos tipos de UEOs (motores de gasolina y diesel) y SF para mejorar las propiedades de este último. Los dos UEO se aplican ya que difieren en composición química y se someten a diferentes operaciones. Este estudio implica obtener las cantidades óptimas de UEOs considerando la trabajabilidad y las resistencias de compresión de 28 días. Posteriormente, se añadió SF de 10 % y 15 % de sustitución de cemento al hormigón con UEOs óptimos y se evaluaron las propiedades. Los resultados mostraron que los UEO y SF se pueden eliminar agregando concreto para modificar o mejorar las propiedades. Los resultados mostraron que los DUEO y PUEO óptimos son 0,8 % y 0,6 % con 32 N/mm2 y 31 N/mm2 resistencias a la compresión. La adición del SF disminuyó la trabajabilidad hasta en un 17,6 %, sin tener una influencia significativa en el factor de compactación. Además, el 10 % y el 15 % de SF mostraron un aumento en la resistencia a la compresión del hormigón con UEO óptimos hasta en un 37 %.

 

Según (Hadi & Khdaim, 2020) en su artículo científico “The fields of applying the recycled and used oils by the internal combustion engines for purposes of protecting the environment against pollutions” En la presente investigación se reciclaron los aceites utilizados en la mezcla de hormigón. Los grados de lubricante están de acuerdo con el estándar estadounidense 5w20, 5w30, 10w30 recolectados de motores de combustión interna. La cantidad de aceite añadido varió de (10-15) % del contenido de agua, por lo tanto, se produjo una reducción de agua en el mismo porcentaje a partir de la unidad estándar de hormigón (metro cúbico), sin embargo, se calculó la cantidad de esta reducción y se encontró que el aceite agregado al cubo de prueba único es de 50 ml, luego SP90 también se agregó a la mezcla de concreto por una cantidad de 150 ml. Se realizó una comparación entre el lubricante y SP90 para la mezcla de concreto. Los resultados de esta investigación mostraron que coinciden bastante con los hallazgos de otros investigadores. El aceite de reciclaje utilizado en la mezcla de concreto aumenta la trabajabilidad, mantiene y mejora la resistencia a la compresión y aumenta el contenido de aire. El estudio también investigó y comparó el efecto del aceite reciclado y el aceite fresco sobre la mezcla de concreto y no se observó ningún efecto significativo que se observó sulfato de aluminio para eliminar los desechos del aceite usado, lo que resultó eficiente en este campo de acuerdo con los resultados prácticos mencionados en este trabajo.

 

Baloa et al. (2019) en su artículo científico “Aceite residual automotriz como aditivo en mezclas de hormigón: Si es factible su uso” tuvo como objetivo estudiar las propiedades físicas y mecánicas del hormigón al incorporar ARA en dosificaciones entre 0,10% y 0,80% por peso de cemento. La metodología consistió en elaborar mezclas frescas de hormigón con diferentes asentamientos y evaluar las resistencias del hormigón endurecido para diferentes dosificaciones de ARA. Los resultados obtenidos Los resultados indican que dosificaciones de ARA entre 0,10 % y 0,30%, aportan mayor resistencia a la compresión del hormigón, siendo la dosis óptima de 0,14%. Al utilizar la dosis óptima de ARA se validó que todos menos dos de los ensayos realizados en este estudio son similares al hormigón de control, las excepciones fueron la resistencia a la compresión que aumenta en un 8% y la adherencia desarrollada entre el hormigón y, las barras con resaltes que disminuye en un 9%. Por tanto, se concluye que el uso de ARA como aditivo en el hormigón, al 0,14% por peso de cemento, es factible en las mezclas de hormigón no estructural, específicamente en brocales, pavimentos rígidos, aceras, bloques, adoquines y senderos peatonales. Siendo el uso del ARA como aditivo, un aporte significativo para reducir el daño que genera al ecosistema.

 

Según (Shafiq, Choo, & Isa, 2018) en su artículo científico “Effects of used engine oil on slump, compressive strength and oxygen permeability of normal and blended cement concrete” El aceite de motor usado (UEO) se reconoce como un residuo peligroso producido durante el mantenimiento del motor. Su eliminación de una manera respetuosa con el medio ambiente es un gran desafío. Este artículo presenta los resultados experimentales de una investigación de los efectos de UEO en las propiedades del hormigón endurecido y de hundimiento. Tres grupos concretos; Se prepararon hormigón 100% cemento (OPC), hormigón con 60% OPC + 40% cenizas volantes y hormigón con 80% OPC + 20% ceniza de cáscara de arroz. Cada uno de los grupos compuesto por una mezcla de control y una mezcla con dosis de 0,15% de UEO (esta dosis fue seleccionada de estudios previos). La medición de la caída del concreto fresco confirmó que una pequeña dosis de UEO mejora razonablemente la caída del concreto. La molécula de lignosulfonato (una clase común de mezcla reductora de agua) consiste en anillos aromáticos que contienen uno de los grupos iónicos, a saber, OH−, COO−, SO32 −. La composición química del aceite de motor usado mostró la presencia de 37% de SO3 contenido que puede ser la razón del efecto plastificante. El aceite de motor usado causó una variación en la resistencia a la compresión en el rango de ±20% en comparación con la mezcla de control. La resistencia a la compresión a 28, 56 y 180 días del concreto 100% OPC con UEO se redujo en aproximadamente un 17%. En general, una pequeña dosis de aceite de motor usado causó una reducción sustancial en el coeficiente de permeabilidad al oxígeno y la porosidad de todas las mezclas de concreto, lo que es un indicador de mayor durabilidad a largo plazo.

 

Afirma (Jean Assaad, 2013) en su artículo científico “Disposing used engine oils in concrete - Optimum dosage and compatibility with water reducers” Los aceites de motor usados (UEO) se encuentran entre los desechos tóxicos que afectan la vida marina y humana. Se emprendió un proyecto de investigación integral para abordar las implicaciones relevantes que resultarían de la eliminación de UEO sintético o mineral en el rendimiento del concreto. Estos incluyen la tasa de dosificación óptima, la compatibilidad con los reductores de agua convencionales (WR), la adición de tiempo durante la secuencia de procesamiento por lotes y el control del aumento indeseable en el contenido de aire y el olor aceitoso del concreto. Los resultados de las pruebas han demostrado que el aumento excesivo en el contenido de aire fresco y el olor aceitoso liberado durante la dosificación del concreto debido a la adición de UEO puede controlarse mediante la incorporación de pequeñas cantidades de productos químicos antiespumantes y odorantes. Se encontró una dosis óptima de UEO del 0,3% de la masa de cemento, más allá de la cual se pueden encontrar efectos perjudiciales sobre la caída inicial, el tiempo de fraguado y la resistencia a la compresión. La incorporación de UEO junto con WR convencional en hormigón dio lugar a una cierta incompatibilidad reflejada por el aumento de la viscosidad y las tasas de pérdida de caída a lo largo del tiempo. Tal incompatibilidad se acentuó particularmente cuando el UEO se agregó antes del WR durante la secuencia de procesamiento por lotes.

 

2.5.2        Antecedentes nacionales

Afirma (León Gamarra, 2022) en su artículo científico “Influencia de fibra metálica 4d en el comportamiento de resistencia del pavimento rígido del jirón Ayacucho del distrito de Andahuaylas” Tuvo como objetivo general determinar la influencia de la fibra metálica 4D en el comportamiento de resistencia del pavimento rígido en el Jirón Ayacucho del Distrito de Andahuaylas. La metodología general de la investigación fue el científico y del tipo aplicada, nivel descriptivo explicativo y de diseño experimental. La población estuvo conformada por el pavimento rígido en el Jirón Ayacucho del distrito de Andahuaylas. La principal conclusión de esta investigación es que, los resultados de los ensayos en la prueba de compresión de los cilindros de concreto arrojaron que la relación agua cemento del diseño de mezcla para este tipo de concreto es de 0.49 y para alcanzar los requisitos de la especificación del proyecto en el módulo de rotura se necesitó 20 kg de fibra metálica 4D, así mismo se pudo comprobar que el p_valor tuvo como resultado 0.001 y el R de Pearson obtuvo un valor de 0,999321 ≈ 99,9321% por tanto con una probabilidad de error 0,000679 ≈ 0,0679 % existe correlación entre la fibra metálica 4D y el comportamiento de resistencia del pavimento rígido.

 

De acuerdo a (Coronel Camino, Muñoz Pérez, & Rodriguez Lafitte, 2021) en su artículo científico “EFECTO DE LA CENIZA DE BAGAZO DE CAÑA DE AZÚCAR EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO” El objetivo principal es evaluar el efecto que produce la ceniza del bagazo de la caña de azúcar (CBCA) en las propiedades del concreto al reemplazarlo como cemento. La metodología consistió en realizar diseños de mezcla para resistencia f’c =280 kg/cm2 y f’c =350 kg/cm2, con dosificaciones Patrón, 5%, 10%, 15 % y 20% de sustitución. Se realizó ensayos en estado fresco y endurecido al concreto. Los resultados mostraron que la adición de CBCA; no mejora las propiedades físico-mecánicas del concreto empero la dosificación con 5% de sustitución proporciona valores cercanos a la muestra patrón en el ensayo a compresión, para la resistencia a flexión la dosificación de 10% mejora sustancialmente con respecto a la mezcla patrón a los 28 días de curado.

 

Afirma (Quenta Flores, 2020) en su artículo científico “EFECTO DEL RECICLADO DE LAS FIBRAS DE LAS BOTELLAS PET EN LA RESISTENCIA DEL CONCRETO NORMAL”, Se realizo un estudio experimental del efecto del reciclado de las fibras de botella PET en la resistencia del concreto normal, fibras obtenidas mediante un reciclado mecánico. La metodología consistió en elaborar una serie de mezclas de concreto con adición de fibras PET de 0 % a 8 % estimada respecto al peso del cemento. Los concretos resultantes se compararon con el concreto normal (0 % de PET). Se analizó la resistencia a la compresión y resistencia a la flexión del concreto respectivamente. Los resultados indican que para concreto con 2 % de PET alcanza su máxima resistencia a la compresión logrando un incremento de 2,6 % y el concreto con 4 % de PET disminuye en 6,3 %, no obstante, alcanza una resistencia superior a 210 kg/cm2. La resistencia a la flexión para concreto con 4 % de fibras de PET aumenta a 24 %. En conclusión, hasta 4 % de fibras de PET es posible adicionar para lograr una resistencia adecuada del concreto, método muy útil para resolver algunos problemas de desechos de PET en el medio ambiente.

 

De acuerdo a (Huaquisto Cáceres, Efecto de la Ceniza Volante en la Resistencia del Concreto en Condiciones de Clima Natural, 2015) en su artículo científico “Efecto de la Ceniza Volante en la Resistencia del Concreto en Condiciones de Clima Natural”, tuvo como objetivo determinar el efecto de la ceniza volante en la resistencia del concreto e identificar el porcentaje óptimo de utilización en la dosificación. Material y métodos: Se utilizó concreto normal con adiciones de ceniza volante al diseño en proporciones de 2,5%, 5,0%, 10,0% y 15,0% para roturas a los 7, 14 y 28 días. Resultados: A los 28 días se tienen resistencias en promedio de 221 kg/cm2 tanto para concreto normal, así como también para concreto con 2,5% de ceniza volante, 231 kg/cm2 para el 5,0%, 200 kg/cm2 para el 10,0% y 192 kg/cm2 para el 15% de ceniza volante respectivamente. Conclusiones: La ceniza volante mejora la resistencia del concreto en un rango del 3% al 6%, más allá de estos valores disminuye la resistencia del concreto, por lo que puede resultar perjudicial.

 

Afirman  (Huaquisto Cáceres & Belizario Quispe, 2018) en su artículo científico “Utilización de la ceniza volante en la dosificación del concreto como sustituto del cemento” El objetivo del presente estudio fue la dosificación de mezclas de concreto adicionando ceniza volante de tal manera que no disminuya la resistencia y ayude a mitigar el medio ambiente. El material y método empleado es el concreto normal con adiciones de ceniza volante en proporciones de 2.5%, 5.0%, 10.0% y 15.0% para roturas a los 7, 14, 28 y 90 días. Los resultados indican que a los 28 días se tienen resistencias en promedio de 221kg/cm2 para concreto normal, para concreto con 2.5% de ceniza volante 223kg/cm2, para el 5.0% 231kg/cm2, para el 10.0% 200 kg/cm2 y 192kg/cm2 para el 15% de ceniza volante respectivamente. En conclusión, la ceniza volante se debe utilizar como sustitución al cemento en un rango menor al 10%, más allá de este valor disminuye la resistencia del concreto, por lo que puede resultar perjudicial a la hora de realizar los controles de calidad.

 

Según (Aburto Moreno, 2018) en su artículo científico “Influencia del aloe-vera sobre la resistencia a la compresión, infiltración, absorción capilar, tiempo de fraguado y asentamiento en un concreto estructural” Tuvo como objetivo evaluar la influencia del Aloe vera en el concreto para determinar el porcentaje más óptimo, analizando su estado fresco y endurecido. La metodología consistió en realizar el estudio de las partes de la planta de Aloe vera mediante la prueba del goteo, con el que se determinó su mejor uso. Se realizó el diseño de mezcla para un concreto 210 kg/cm2 según ACI 211 (Instituto Americano del Concreto). El uso de Aloe vera fue en porcentajes del 0-6% respecto al total del concreto. Las pruebas realizadas estuvieron bajo las normas de la Sociedad Americana de Ensayo de Materiales (ASTM) C39, C1701, C403, C143, y Una Norma Española – Norma Europea (UNE-EN 1925). El contenido de agua del gel de Aloe vera fue del 98%. El mejor uso de la planta se logró al 2% con: la corteza, 2mm de gel y Aloína. Los resultados que se obtuvieron son que el asentamiento disminuyó linealmente, el fraguado inicial favoreció casi el doble y aprox. 7.6 veces más para el fraguado final. La resistencia a la compresión alcanzó 355 kg/cm2 (incremento del 41% de la resistencia patrón). La permeabilidad disminuyó 47,9% en términos de tasa de infiltración con 0,039 pulg/hora y la absorción capilar disminuyó 32% con 1,9 g/m2xseg0.5.

 

Afirma (Armas Aguilar, 2016) en su artículo científico “EFECTOS DE LA ADICIÓN DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN LAS PROPIEDADES PLÁSTICAS Y MECÁNICAS DEL CONCRETO HIDRÁULICO” Tuvo como objetivo estudiar experimentalmente los efectos de la adición de fibra de polipropileno en las propiedades plásticas (asentamiento, contenido de aire, peso unitario, temperatura y potencial de fisuración) y mecánicas (compresión y flexión) del concreto hidráulico en la región Lambayeque, mediante adiciones de fibra en dosis de 0, 200, 300 y 400 gr/m³ de concreto de resistencias a la compresión de 175, 210 y 280 kg/cm². La metodología consistió en realizar diferentes diseños de mezclas variando la dosis de adiciones de fibra, para esto se utilizó agregado fino y grueso (piedra de ½ pulg.) de las canteras La Victoria y Tres Tomas, respectivamente, Cemento Portland Tipo MS, fibra de Polipropileno, aditivo curador y aditivo superplastificante. Se concluye que una dosis de fibra de polipropileno de 400 gr/m³ de concreto logra reducir el potencial de fisuración en condiciones reales hasta en un 90%, demostrándose que esta dosis causa los siguientes efectos respecto a sus propiedades plásticas, reduce el asentamiento hasta en un 50%, el contenido de aire lo disminuyo hasta en un 25%, no altera la temperatura y el peso unitario del concreto fresco. Mientras que respecto a sus propiedades mecánicas de resistencia a la compresión y flexión las incremente aproximadamente en un 3% y 14% a la edad de 28 días, respectivamente.

 

2.5.3        Antecedentes Regionales

Según (Toroverero Saldaña, 2022) en su investigación “Incorporación de fibra de acero en un concreto Fc=210 kg/cm² para mejorar las propiedades físicas y mecánicas, Cajamarca – 2022”. Tuvo como objetivo analizar si la incorporación de fibra de acero en un concreto fc=210 kg/cm² mejora las propiedades físicas y mecánicas, Cajamarca, 2022. Por tal motivo se ha ido desarrollando pruebas para mejorar las propiedades físicas y mecánicas del concreto, aumentando la resistencia de un concreto Fc=210 kg/cm² con la adición de fibra de acero en porcentajes del 0.4% y el 1.2%. Las muestras tomadas para esta investigación fueron 18 probetas las cuales fueron sometidas a ensayos de compresión, con el fin de visualizar la comparación frente a un concreto patrón Fc=210 kg/cm² y verificar el aumento de la resistencia según el porcentaje incorporado. La técnica que se desarrolló en esta investigación fue la observación y análisis cuantitativo, el instrumento de recolección de datos las fichas en donde plasmaremos los resultados obtenidos de laboratorio, basándonos en reglamentos normativos. Los resultados obtenidos fueron que las edades de 7,14 y 28 días de un concreto patrón fc=210 kg/cm² en comparación con un concreto fc=210 kg/cm² + fibra de acero con un porcentaje de 0.4 % y 1.2%, se evidenció el aumento en su resistencia frente a ensayos de compresión.

 

Según (MORILLOS VERÁSTEGUI, 2021) en su investigación “Influencia de la adición de cenizas de cascarilla de arroz en la resistencia mecánica de los ladrillos de concreto” El objetivo fue determinar la influencia de la adición de cenizas de cascarilla de arroz en la resistencia mecánica de los ladrillos de concreto; para ello se ha determinado los ensayos a físicos y mecánicos a los agregados utilizados en el diseño de mezclas patrón, a su vez se realizó ensayos de las propiedades de la mezcla en estado fresco y endurecido con el fin de realizar el ajuste de mezclas, también se determinó el tiempo de vibrado para alcanzar una mayor resistencia a compresión de los ladrillos; se elaboraron ladrillos con adiciones de cenizas de cascarilla de arroz de 0%, 5%, 10%, 15% y 20% en peso del cemento. Se determinó que, los ladrillos con diferentes adiciones cumplen con los requerimientos de la norma E.070, así mismo se determinó la resistencia a compresión promedio de los ladrillos de concreto vibrado con 10% de adición de CCA a la edad de 3 días, alcanzó una resistencia compresión promedio de 227.51 kg/cm2, a los 7 días alcanzó una resistencia a compresión promedio de 268.29 kg/cm2, a los 14 días alcanzó una resistencia a compresión promedio de 287.33 kg/cm2 y a los 28 días alcanzó una resistencia máxima promedio de 296.34 kg/cm2; siendo el incremento del 12%, respecto del ladrillo patrón a los 28 días. Esta tendencia se presentó también en los resultados de la resistencia a compresión axial de las pilas de ladrillos con adición del 10% de CCA, así también en los resultados del módulo de elasticidad promedio de las pilas. Por lo que se concluye, que la influencia de la adición del 10% de CCA, es positiva puesto que incrementa la resistencia hasta en un 12% a la edad de 28 días.

 

Según (Chilón Quispe, 2018) en su investigación “Influencia de la fibra sintética (SIKA® fiber force PP-48) en el comportamiento mecánico de un concreto autocompactante con f´c= 280 kg/cm2” Tuvo como objetivo determinar el comportamiento mecánico del concreto autocompactante (CAC) con resistencia F´c =280 kg/cm2 al adicionar fibra sintética “SIKA® FIBER FORCE PP-48”, contempla además la determinación de propiedades del concreto autocompactante en estado fresco como su fluidez empleando ensayos de escurrimiento, caja en L y Caja V. Este concreto fue elaborado con agregados de la planta de chancado “Roca Fuerte”, áridos que son extraídos del rio Chonta, con cemento “Pacasmayo Tipo I”, aditivo MasterGlenium ® SCC 3800 y agua de la ciudad Universitaria. Se determinaron las características físicas y mecánicas de los materiales y luego se elaboraron los diseños de mezcla según el método del “Módulo de Fineza de la Combinación de Agregados”, tanto para el concreto patrón como para los concretos con fibra en cantidades de 2, 3 y 4 kg/m3. Se elaboraron 180 probetas, 108 cilíndricos y 72 prismáticos, las cuales fueron ensayadas a los 7, 14 y 28 días tanto a compresión, tracción indirecta y flexión. Los resultados manifiestan que, la adición de fibra aumenta la resistencia a compresión hasta un máximo de 17.3% para una dosificación de 4kg/m3 de fibra, la resistencia a la tracción indirecta incrementa hasta un 26.73% para una dosificación de 4kg/m3 de fibra, en tanto la resistencia a flexión aumenta hasta 7% para una dosificación de 2kg/m3 de fibra. Según los ensayos realizados, las propiedades en estado se encuentran dentro del rango establecido por la normativa internacional.

 

De acuerdo a (Chávez Bazán, 2017) en su investigación “Empleo de la ceniza de bagazo de caña de azúcar (CBCA) como sustituto porcentual del agregado fino en la elaboración del concreto hidráulico” El objetivo general fue determinar la influencia que presenta la adición de la ceniza de bagazo de caña de azúcar a un concreto de f’c = 250 Kg/cm2 y encontrar su dosificación óptima. Para ello se realizaron tres diseños de mezcla con dosificación de 1%, 3% y 5% de ceniza de bagazo de caña de azúcar por volumen absoluto de agregado fino y una mezcla patrón. Al finalizar la investigación concluimos que la influencia que presenta la adición de la ceniza de bagazo de caña de azúcar sobre la propiedad de resistencia a compresión del concreto es de manera positiva, dado que aumenta en un 21.88%, y que la dosificación óptima encontrada es de 3.24% del volumen absoluto de agregado fino.

 

Afirma (Beraún Coronel, 2017)en su investigación “Resistencia a la compresión de un concreto de F´C= 280 kg/cm2 con adición de fibra vegetal (cocos nocifera) con una proporción de 0.5%, 1.0% y 1.5%” Tuvo como objetivo estudiar la influencia de la incorporación en distintos porcentajes de fibra vegetal (cocos nocifera) con respecto a la cantidad de cemento requerido por m , determinando su resistencia a la compresión del concreto y su uso en el ámbito constructivo. Los materiales empleados son de la zona de Jaén, se han realizado ensayos comparativos entre un concreto patrón, que no contenía adiciones y concretos con adiciones de fibra vegetal (cocos nocifera) al 0.5%, 1.0% y 1.5%, los porcentajes es en peso respecto al cemento. El concreto fue diseñado para f´c= 280 kg/cm 3. Las propiedades del concreto que se estudiaron fueron la trabajabilidad, peso unitario del concreto fresco, la resistencia a la compresión. En lo que se refiere a los resultados, en el concreto en estado fresco se determinó que, en el caso de la adición de fibra vegetal (cocos nocifera), la trabajabilidad disminuye con respecto al concreto patrón, cumpliéndose que a adicionándole 1.5% de fibra vegetal (cocos nocifera) disminuye la trabajabilidad del concreto con una variación de 12.45% respecto al concreto sin adiciones. 2 La resistencia a compresión de las probetas curadas a los 28 días, con adiciones de 0.5%, 1.0% y 1.5% de fibra vegetal (cocos nocifera) con respecto a la cantidad de cemento para 1m y de longitud promedio de 15 cm, alcanzo una resistencia promedio a compresión de f´c = 304.31 kg/cm 3 y f´c= 274.31 kg/cm 2 , f´c = 292.44 kg/cm 2 .Observándose que a mayor porcentaje de adición de fibra (vegetal cocos nocifera), la resistencia promedio a compresión tiende a disminuir llegando a una variación de 17.83 % con la mayor adición de fibra vegetal con respecto al concreto sin adición.

 

Afirma (Huamán Quispe, 2015) en su investigación “Comportamiento mecánico del concreto reforzado con fibra de vidrio” Tuvo como objetivo estudiar la influencia de la incorporación de distintos porcentajes de fibra de vidrio, en las propiedades mecánicas del concreto, utilizando fibra de vidrio Tipo E- MAT450, cemento Pacasmayo Portland tipo 1, agregados de la zona y agua del Campus Universitario. Se han realizado ensayos comparativos entre un concreto patrón, que no contenía fibras y concretos con 0.125%, 0.25% y 0.5% (% en volumen por metro cúbico de concreto) de fibra adicionada, el concreto patrón tuvo una resistencia a la compresión a los 28 días, de 210 kg/cm2. Las propiedades del concreto que se estudiaron fueron la trabajabilidad, peso unitario del concreto fresco y endurecido, la resistencia a la compresión, a la tracción indirecta y la resistencia a la flexión. Estos ensayos se realizaron a 07 y 14 días, como parámetro, y a 28 días para obtener la resistencia última. En lo que se refiere a los resultados, en el concreto en estado fresco se determinó que, con la incorporación de fibras, la trabajabilidad disminuye con respecto al concreto patrón, cumpliéndose que a mayor cantidad de fibra adicionada menor es la trabajabilidad del concreto, y por el contrario, en lo que se refiere al peso unitario del concreto en estado fresco la cantidad de fibra de vidrio no influye en el aumento o disminución de esta, siendo la cantidad de fibra un parámetro neutro para esta propiedad. En el concreto endurecido se logró determinar que la adición de fibras de vidrio no tiene una influencia considerable en el aumento su resistencia a la compresión, y que por el contrario, el aumento de la cantidad de fibra de vidrio presente en la mezcla de concreto incide directamente en el aumento de la resistencia a la tracción y flexión de éste, cumpliéndose que a mayor porcentaje de fibra de vidrio adicionado, mayor es el aumento de la resistencia a la tracción y flexión, llegando hasta un 30.74% y 36.20% de aumentó respectivamente.

 

2.5.4        Antecedentes Locales

Según (Gonzales Rojas & Contreras Silva, 2023)en su investigación “Resistencia a compresión de bloques no portantes de concreto incorporando cascarilla de arroz” Ha tenido como objetivo evaluar qué cantidad de cascarilla de arroz se puede reemplazar por agregado fino reduciendo el peso, sin caer debajo de la resistencia mínima normada. Se determinaron las características de los agregados mediante ensayos de laboratorio y partiendo de una dosificación patrón, se incorporó cascarilla de arroz de 1% a 6% del peso del agregado fino y un aditivo plastificante en todas las dosificaciones, se procedió a la elaboración del concreto, se ensayó el slump, luego se fabricaron los bloques, posteriormente se les realizó el curado y finalmente después de 28 días se procedió a realizar los ensayos de densidad, absorción y compresión. Determinándose que la trabajabilidad, el peso y densidad disminuyen a medida que aumenta la adición de cascarilla; mientras la resistencia se incrementa hasta la incorporación de 4% de cascarilla a partir de donde se reduce.

 

Afirma (Adrianzen Flores & De la Cruz Pérez, 2023) en su investigación “RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y FLEXIÓN DEL CONCRETO INCORPORANDO FIBRAS DE POLIETILENTEREFTALATO PARA LA PRODUCCIÓN DE LADRILLOS TIPO 17, JAÉN-2022”. Tuvo como objetivo determinar la resistencia a la compresión y flexión del concreto incorporando fibras de polietilentereftalato para la producción de ladrillos tipo 17, Jaén-2022. La metodología que se utilizó fue incorporar fibras de plástico PET de forma rectangular al concreto con dimensiones 4 mm de ancho y 30 mm de longitud, en porcentajes de 0.5%, 1%, 1.5% y 2% en relación al peso del cemento. Se realizó un diseño de mezclas con resistencia a la compresión de f’c=175 kg/cm2, se verificó el asentamiento para una consistencia seca de 0’’- 2’’, mostrando una disminución a medida que aumenta la incorporación del plástico PET, cumpliendo el rango establecido. Las muestras se probaron a los 28 días después de mezclar el concreto. Para cada una de las muestras se determinó la resistencia a la compresión y flexión, además de ensayos complementarios como absorción, humedad y densidad. Los resultados obtenidos mostraron que la resistencia a la compresión óptima se alcanzó en 1% y a porcentajes superiores indicaron una disminución, mientras que la resistencia a la flexión se mostró directamente proporcional a medida que aumenta los porcentajes de incorporación, es decir su resistencia máxima se mostró en porcentaje de incorporación de 2%.

 

De acuerdo a (Cubas Vásquez & Tantalean Terrones, 2021) en su investigación “Influencia del aditivo plastificante para aumentar la resistencia a la compresión del concreto en columnas, Jaén – 2021” El objetivo fue determinar la influencia del aditivo plastificante en la resistencia a la compresión del concreto en columnas; la investigación fue aplicada, cuantitativa y experimental ya que las variables serán manipuladas. Por lo tanto primero se definió las propiedades de los agregados, contenido de humedad, granulometría, absorción, peso específico, ensayo de los ángeles, que fueron extraídos de la cantera del rio Amojú; también se realizó un diseño de mezcla del concreto y con aditivo plastificante Chema Plast al 0%, 4%, 6% y 8% para un F‘c= 210 kg/cm², se utilizó cemento Pacasmayo ExtraForte el más comercializado en la ciudad de Jaén. Se elaboraron 60 especímenes,15 probetas de concreto con aditivo al 0%, 4%, 6% y también al 8%, se realizó el cálculo de la resistencia a la compresión a edades de 3, 7, 14, 21 y 28 días. Se obtuvo como resultado que la resistencia la compresión del concreto al 0% de aditivo a edades de 3 días F’c = 110 Kg/cm², a los 7 días F’c = 251 Kg/cm², a los 14 días F’c = 177 Kg/cm², a los 21 días F’c = 200 Kg/cm² y a los 28 días F’c = 224 Kg/cm²; la resistencia máxima alcanza con el aditivo fue en su más alto porcentaje al 8% con valores a los 3 días F’c = 171 Kg/cm² con un incremento del 28%; a los 7 días F’c = 226 Kg/cm² con un aumento del 24%; a los 14 días F’c = 279 Kg/cm² que aumentó un 49%; a los 21 días F’c = 291 Kg/cm² una mejora de 43% y a los 28dias F’c = 316 Kg/cm² mejoro un 43%, con respecto al concreto con 0% de aditivo. Por lo tanto se concluyó que el aditivo plastificante Chema Plast mejora la resistencia a la compresión del concreto.

 

Afirma (Bravo Monteza & Carrasco Lopez, 2019) en su investigación “Elaboración de Concreto F´C 210 KG/CM2 con Adición de Polietileno HDPE” Tuvo como objetivo determinar la influencia en la resistencia a la comprensión del concreto f′c 210 kg/cm² añadiendo fibras HDPE al 0.00%, 0.03 %, 0.06%, 0.09% en relación al peso del concreto. Las fibras fueron recolectadas producto del reciclaje para su posterior trituración y lavado, trabajando con una dimensión promedio de 6.5 mm a 9.0 mm. Para la elaboración del concreto se buscó los materiales que cumplieran con la norma técnica peruana para luego realizar el diseño de mezcla con el método ACI con sus respectivos ensayos al concreto fresco y seco. Se desarrollaron 108 probetas, 27 para cada porcentaje de adición (0.00%, 0.03 %, 0.06%, 0.09%), luego se evaluaron los testigos a compresión a los 7, 14 y 28 días respectivamente. Se tomó como base al concreto patrón la cual no contenía fibras de polietileno HDPE para elaborar una comparación con el resto de muestras, se obtuvo un aumento del 4.91 %, 11.19% y 11.62% con adición de fibra al 0.03%, 0.06 % y 0.09 %.

 

Según (Vasquez Silva & Girón Gavidia, 2019) en su investigación “Análisis de la Resistencia del Concreto con Adición de Vidrio Pulverizado” tuvo como objetivo evaluar la resistencia a la compresión del concreto añadiendo distintas proporciones de vidrio pulverizado. La metodología consistió en elaborar un concreto patrón f'c = 210 kg/cm2 con el método del ACI y concretos experimentales a los que se le incorporo vidrio pulverizado pasante por la malla N°100 (0.15mm) en proporciones de 4%, 6% y 8% en relación al peso del cemento. Se elaboraron testigos que fueron ensayados a los 7, 14 y 28 días. Los resultados muestran que la adición de vidrio pulverizado disminuye la trabajabilidad a medida que se aumenta la adición. Con respecto al contenido de aire, temperatura y peso unitario no se han observado variaciones significativas. En cuanto a la resistencia a compresión, se pudo apreciar que a medida que se aumenta la proporción de vidrio pulverizado se genera incremento de la resistencia, siendo la más significativa la con la adición de 8% con la cual se ha conseguido un aumento de 17.45% respecto del espécimen control.

Según (Díaz Vargas & Fernández Pérez, 2019) en su investigación “Influencia de la Adición de Ceniza de Cascarilla de Café en la Trabajabilidad y Resistencia a Compresión del Concreto” El objetivo determinar su influencia en la trabajabilidad y resistencia a compresión del concreto. Se obtuvo la caracterización físico-química de la CCC y las características físicas de los agregados (arena y piedra chancada) a través de ensayos normalizados, permitiendo obtener un diseño de mezcla patrón f´c = 280 Kg/cm2, a partir del cual se realizó la corrección por incorporación de CCC en 1%, 2%, 4% y 8% en relación al peso del cemento. Se elaboró concreto y se hicieron ensayos en concreto fresco y endurecido, teniendo como resultados que el slump y peso unitario disminuyen a medida que aumenta la adición de CCC; la temperatura y contenido de aire se incrementan a mayor porcentaje de CCC. En conclusión, la resistencia a compresión del concreto se incrementa respecto a la muestra patrón al adicionar 1% y 2% de CCC.

 

En su investigación de (Buritica, 2022), en su investigación denominado “Estudio del comportamiento mecánico del concreto hidráulico: Adición de fibras y micropartículas de botellas plásticas”, describe que el empleo de materiales reciclables en la elaboración de concretos hidráulicos es un auge en la actualidad con el fin de disminuir los impactos ambientales y mejorar las propiedades mecánicas del hormigón, representando adhesión óptima entre los agregados, cemento y agua. El objetivo de este trabajo fue evaluar el comportamiento mecánico del concreto hidráulico con adición de fibras de nylon y micropartículas de botellas plásticas PET.

En su investigación (Gonzalo Martínez-Barrera, 2013), en su investigación denominada “Concreto Polimérico Reforzado con Fibras de Luffa”, se resume que se elaboró un tipo de concreto polimérico añadiendo fibras de luffa con el fin de mejorar la resistencia a la compresión y a la flexión, así como el grado de elasticidad.

 

2.6. Metodología

2.6.1 Población, muestra y muestreo

La población es el conjunto de individuos, objetos, situaciones, etc., de los que se desea conocer algo en una investigación.

La muestra en estudios experimentales es el subgrupo de la población del cual se recolecta los datos y debe ser representativa de dicha población. En estudios descriptivos es la unidad de análisis o conjunto de personas, contextos, eventos o sucesos sobre la cual se recolectan los datos sin que necesariamente sea representativa del universo.

En el muestreo se indica el tipo de muestreo a utilizar para seleccionar la muestra.

2.6.1.1 Población

·         Pavimentos especiales de la ciudad de Jaén en el año 2023.

·         Aceite Residual Automotriz de los centros de servicio técnico de mecánica automotriz de la ciudad de la Jaén.

2.6.1.2 Muestra

·         Losa de pavimento de concreto hidráulico de 3m x 3m de la calle Lambayeque del distrito de Jáen en el 2023.

·         6 Litros de aceite residual automotriz de los centros de servicio mecánico Automotriz “Chinchay”, Mecánica Automotriz “Flores” y Mecánica Automotriz “Jaén” ubicados en diversos sectores de la ciudad de Jaén.

2.6.1.3 Muestreo

Casi nunca es posible estudiar a toda la población que nos interesa. Esta es la razón por la que nosotros los investigadores utilizamos diversos tipos de muestreo cuando pretenden recopilar datos y responder las preguntas de investigación.

En la presente investigación se procede a realizar el tipo de muestreo denominado:  muestreo aleatorio simple, siendo este del grupo de técnicas de muestreo probabilístico.

Para la obtención del aceite residual automotriz el muestreo será no probabilístico, según conveniencia de los investigadores. Para iniciar la recolección, se realizará seleccionando 2 litros de aceite residual automotriz que han sido desechados producto del cambio de aceite que realizan los automoviles en el Centro de Servicio Técnico de Mecánica “Chinchay” , y otros 2 litros de aceite residual automotriz obtenida del Centro de Servicio Técnico de Mecánica “Flores”  y 2 litros del Centro de Servicio Técnico de Mecánica “Jaén”  para posteriormente ser almacenados en un depósito de plástico que garantize la pureza y composición química del aceite residual automotriz para ser utilizado en elaboración de concreto.

Para la selección de la muestra de pavimento, el muestreo será no probabilístico, se eligirá construir un pavimento de forma cuadrada con medidas 3m x 3m con características similares a un pavimento de sección típica construida en las calles y veredas de la ciudad de Jaén.

 

2.6.2 Materiales (de corresponder)

Se indican en forma de párrafo los materiales a ser utilizados en la investigación.

De conocerse debe indicarse la marca y procedencia del material.

Esta sección no incluye materiales y equipamientos de laboratorio, los cuales pueden ser mencionados en los métodos de la investigación.

Los materiales ser empleados:

Se utilizarán materiales, equipos y otros necesarios para la elaboración del presente proyecto como:

a. Materiales

- Papel bond 70 gr. para la elaboración de tablas de control y resultados, además guías de observación y entrevista.

- Lapiceros, lápices 2B, borrador.

- Formatos en cuadros.

- CD o DVD de 760MB o más

 

b. Equipos

- Vernier digital.

- Equipo de cómputo, laptop. I9 o superior

- Impresora a color.

- Cámara fotográfica, celulares de 32 MPX o superior.

- Wincha de 5m metálica.

- Baldes, recipientes, de 25 litros.

- Calculadora científica, para cálculos rápidos en laboratorio.

 

c. Otros

Herramientas

- Software :(Acrobat, AutoCAD, Microsoft Excel, Microsoft Word)

- GPS navegador

Otras necesidades

- Movilidad local, en zona urbana.

- Impresiones, anillados y empastados.

- Fotocopias.

 

2.6.3 Métodos

Consiste en describir los métodos a utilizar en la investigación científica. Se detalla paso a paso en forma clara y concisa los métodos que permitan alcanzar todos los objetivos específicos. Es común utilizar métodos ya desarrollados de investigaciones reportadas y deben ser citados. De corresponder, lo métodos deben incluir el diseño experimental y el análisis estadístico de datos.

2.6.3.1 Método Experimental

Cuando nos referimos al método científico experimental nos referimos a un grupo de técnicas que se utilizamos para investigar fenómenos, adquirir nuevos conocimientos o corregir e integrar conocimientos previos. En este método se utiliza investigación científica y se basa en la observación sistemática, la toma de medidas, la experimentación, la formulación de pruebas y la modificación de hipótesis.

En el presente proyecto de investigación se cuenta con el método experimental.

2.6.3.2 Diseño de investigación

Este proyecto de investigación corresponde al tipo de investigación experimental.  El esquema es el siguiente:

 

P

X

O

                       

Donde:

P : Representa todo la elaboración de probetas de concreto de manera convencional y con añadidura de aceite residual.

X : Representa el análisis y evaluación de la resistencia a la compresión del concreto, convencional y con añadidura de aceite residual.

O : Representa los resultados (Influencia en la resistencia a la compresión del concreto)

 

2.6.3.3 Variables de investigación

 

-     Variable dependiente  :           Resistencia a la Compresión del Concreto

-     Variable independiente           :           Aceite Residual de Motor

 

 

2.6.3.4 Técnicas e instrumentos de recolección de datos

Tabla N° 03.  Tablas e instrumentos de recolección de datos.

TÉCNICAS	INSTRUMENTOS	FUENTE / INFORMANTES
Observación directa	Formularios específicos	Producción de Probetas de Concreto
Análisis de información	Cuestionarios, programas y formatos.	Tablas con información recopilada en laboratorio y Normas de Producción de Concreto

  Fuente: Propia

  

2.6.3.5 Procedimiento de la investigación

 

Tabla N° 04.  Flujo de procedimiento de investigación

Procedimiento

Obtención de muestras

Comparación de costos de producción de concreto convencional y concreto con ARA para pavimentos

Ejecución de ensayos para analizar la variación de las propiedades físicas y mecánicas del concreto

Determinar la óptima dosis de ARA

Ensayos en laboratorio, a materiales componentes del concreto

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fuente: Propia.

 

            Procedimiento de recolección de datos

El proceso de datos obtenidos en campo, son mediante las técnicas de estudio, descripción y análisis documental, con sus respectivos instrumentos de medición; El cuestionario ficha técnica, software de cálculos y llenado de formatos. Para la recolección de los datos del campo para presente proyecto de Investigación se realizará de la siguiente manera:

Ø  Ensayos en laboratorio, a materiales: granulometría, contenido de humedad, peso unitario, grado de absorción, porcentaje de vacíos, etc.

Ø  Producción de probetas de concreto: se elaborarán probetas de concreto para ser ensayadas y verificar su resistencia a la compresión.

Ø  Visita de Campo: Para realizar la evaluación de los componentes de los pavimentos especiales en la ciudad de Jaén, se realizarán visitas al campo, para observar el funcionamiento que vienen cumpliendo los componentes, al mismo tiempo se tomaran los datos reales. A fin de reconocer las condiciones y deficiencias que se presentan en los pavimentos especiales, para luego realizar trabajos de gabinete y llegar a los resultado y conclusiones de la investigación. Se realizará la evaluación y diagnóstico del pavimento especial.

a)      Ensayos de laboratorio: Análisis de los componentes del concreto y los materiales a añadir (Aceite Residual de Motor).

b)      Producción de Concreto: Se produce concreto en probetas para realizar las comparaciones respectivas.

c)      Análisis de los datos obtenidos: Se realiza un análisis correspondiente con los datos obtenidos.

d)      Procedimiento: Se determina la forma de evaluación correspondiente.

e)      Conclusiones: Se obtienen resultados con los cuales se procede a determinar las conclusiones.

Para la recolección de datos se aplicará formatos de los ensayos o libreta de campo, fichas técnicas, la cual será completada con los datos obtenidos conforme a los ensayos realizados con las respectivas comparaciones en laboratorio en la producción de concreto.

 

Tabla 3.  Diseño experimental

Tabla 11

   Diseño experimental

Probetas de Concreto	% de ARM	Días de evaluación	DATOS OBTENIDOS EN LABORATORIO
			Altura mm	Diámetro mm	Volumen mm3	Peso kg	Carga kg	f’c kg/cm2
M1	0	7
		14
		28
M2	0.10%	7
		14
		28
M3	0.15%	7
		14
		28
M4	0.20%	7
		14
		28

Fuente: Elaboración propia

 

Trabajo de Gabinete

-          Procesamiento de Datos:

El procesamiento de datos para determinar el diagnostico, eficiencia y la gestión administrativa de los pavimentos de concreto especiales en la ciudad de Jaén, se hará el procesamiento de datos utilizando el programa Microsoft Excel, así empleara formulas y cálculos matemáticos básicos que permitan obtener los resultados con información correspondiente.

 

-          Descripción del área de estudio:

Se realizará una descripción confidencial del proyecto, que ayudará al investigador a tener una mejor perspectiva y un mejor alcance técnico, de las características y producción de concreto, será los siguientes:

·         Aspectos generales de los pavimentos especiales en la ciudad de Jaén.

·         Tipo de cemento.

·         Características y propiedades del aceite residual

·         Cantera de agregados.

·         Agua potable de la red pública de la ciudad de Jaén.

 

2.3.3.5  Análisis de datos

El análisis de datos utilizado en el presente proyecto de investigación de las probetas de concreto convencional y con adición de aceite residual de motor es experimental. Se realizará un análisis de las características mecánicas y físicas del concreto.

 

Análisis de la infraestructura y la gestión administrativa del servicio con la evaluación de indicadores mediante tablas formularios específicos. Posteriormente se analizará cada uno de los componentes para determinar las características técnicas requeridas. Cumpliendo además con los estándares de calidad para la evaluación y propuesta de mejoramiento, siguiendo los parámetros mínimos del Reglamento Nacional de Edificaciones.

“Uno de los mayores retos de la investigación es determinar los valores mínimos o estándares a cumplir en cada criterio evaluado, que responda a la realidad local” (Molina, Quesada, Calle, Ortiz y Orellana, 2018).

 

2.7. Referencias Bibliográficas

Se regirá por las normas establecidas según estilos APA (6ta edición o superior), Vancouver, o podrían utilizarse otros estilos vigentes como ISO 690-2 (artículos de revistas electrónicas), NLM, Harvard, MLA, Chicago o IEEE. Los estilos arriba indicados aplican únicamente para las citaciones y la lista de referencias del proyecto e informe final de tesis.

 

Se recomienda utilizar herramientas informáticas para gestión bibliográfica (e.g. Mendely, Zotero, entre otros) con la finalidad de asegurar un uso adecuado y versátil de estilos.

 

Aburto Moreno, Z. A. (2018). Influencia del aloe-vera sobre la resistencia a la compresión, infiltración, absorción capilar, tiempo de fraguado y asentamiento en un concreto estructural. Repositorio Institucional UNITRU.

Adrianzen Flores, J. C., & De la Cruz Pérez, C. (2023). RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y FLEXIÓN DEL CONCRETO INCORPORANDO FIBRAS DE POLIETILENTEREFTALATO PARA LA PRODUCCIÓN DE LADRILLOS TIPO 17, JAÉN-2022. Repositorio Universidad Nacional de Jaén.

Armas Aguilar, C. H. (2016). EFECTOS DE LA ADICIÓN DE FIBRA DE POLIPROPILENO EN LAS PROPIEDADES PLÁSTICAS Y MECÁNICAS DEL CONCRETO HIDRÁULICO. Rev. Ingeniería: Ciencia, Tecnología e Innovación.

Beraún Coronel, E. G. (2017). Resistencia a la compresión de un concreto de F´C= 280 kg/cm2 con adición de fibra vegetal (cocos nocifera) con una proporción de 0.5%, 1.0% y 1.5%. Repositorio Universidad Nacional de Cajamarca.

Bravo Monteza, I. A., & Carrasco Lopez, K. R. (2019). Elaboración de Concreto F´C 210 𝐊𝐆/𝐂𝐌𝟐 con Adicion de Polietileno HDPE. Repositorio Universidad Nacional de Jaén.

Buritica, S. A. (2022). Estudio del comportamiento mecánico del concreto hidráulico: Adición de fibras y micropartículas de botellas plásticas. Revista ingeniería de construcción.

Chávez Bazán, C. H. (2017). Empleo de la ceniza de bagazo de caña de azúcar (CBCA) como sustituto porcentual del agregado fino en la elaboración del concreto hidráulico. Respositorio Universidad Nacional de Cajamarca.

Chilón Quispe, S. N. (2018). Influencia de la fibra sintética (SIKA® fiber force PP-48) en el comportamiento mecánico de un concreto autocompactante con f´c= 280 kg/cm2. Repositorio Universidad Nacional de Cajamarca.

Coronel Camino, R. S., Muñoz Pérez, S. P., & Rodriguez Lafitte, E. D. (2021). Efecto de la ceniza de bagazo de caña de azúcar en las propiedades del concreto. INGENIERÍA: Ciencia, Tecnología e Innovación.

Cubas Vásquez, E. J., & Tantalean Terrones, K. J. (2021). Influencia del aditivo plastificante para aumentar la resistencia a la compresión del concreto en columnas, Jaén - 2021. Repositorio de la Universidad César Vallejo.

Gonzales Rojas, Y. J., & Contreras Silva, C. A. (2023). Resistencia a compresión de bloques no portantes de concreto incorporando cascarilla de arroz. Repositorio Universidad Nacional de Jaén.

Gonzalo Martínez-Barrera, M. M.-L.-C. (2013). Concreto Polimérico Reforzado con Fibras de Luffa. Información tecnológica.

Hadi, R. F., & Khdaim, L. H. (2020). The Fields of Applying the Recycled and Used Oils by the Internal Combustion Engines for Purposes of Protecting the Environment against Pollutions. Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems.

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MORILLOS VERÁSTEGUI, J. V. (2021). INFLUENCIA DE LA ADICIÓN DE CENIZAS DE CASCARILLA DE ARROZ EN LA RESISTENCIA MECÁNICA DE LOS LADRILLOS DE CONCRETO. Repositorio Universidad Nacional de Cajamarca.

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Quenta Flores, D. (2020). EFECTO DEL RECICLADO DE LAS FIBRAS DE LAS BOTELLAS PET EN LA RESISTENCIA DEL CONCRETO NORMAL. REVISTA DE INVESTIGACIONES DE LA ESCUELA DE POSGRADO.

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Toroverero Saldaña, D. J. (2022). Incorporación de fibra de acero en un concreto Fc=210 kg/cm² para mejorar las propiedades fisicas y mecánicas, Cajamarca 2022. Repositorio de la Universidad César Vallejo.

Vasquez Silva, Y. F., & Girón Gavidia, Y. C. (2019). Análisis de la Resistencia del Concreto con Adición de Vidrio Pulverizado. Repositorio Universidad Nacional de Jaén.

Yaphary, Y. L., Lam, R. H., & Lau, D. (2020). Reduction in cement content of normal strength concrete with used engine oil (UEO) as chemical admixture. Construction and Building Materials.

 

2.8. Anexos

Consignar información complementaria y relevante que complemente el Trabajo de Investigación realizado, entre ellos el consentimiento informado, autorización de la entidad o empresa para desarrollar la investigación, instrumentos, validez de expertos, confiabilidad,

2.8.1 Aspectos éticos

Toda información y resultados serán completamente veraz, para obtener los resultados se confiará en los datos que serán obtenidos en la zona de estudio. Se respetará las teorías de otros autores cada texto será correctamente citado, respetando así la propiedad ética de otros autores. El compromiso a la responsabilidad social, es decir esta investigación al finalizar aportara a la población de la localidad de San José del Alto y san miguel a mejorar la calidad de vida de los ciudadanos.

 

2.8.2 Insumos requeridos

- Aceite Residual de Motor: Para la obtención del aceite residual automotriz el muestreo será no probabilístico, según conveniencia de los investigadores. Para iniciar la recolección, se realizará seleccionando 2 litros de aceite residual automotriz que han sido desechados producto del cambio de aceite que realizan los automóviles en el Centro de Servicio Técnico de Mecánica “Chinchay” , y otros 2 litros de aceite residual automotriz obtenida del Centro de Servicio Técnico de Mecánica “Flores”  y 2 litros del Centro de Servicio Técnico de Mecánica “Jaén”  para posteriormente ser almacenados en un depósito de plástico que garantice la pureza y composición química del aceite residual automotriz para ser utilizado en elaboración de concreto, que presentan las mismas características o condiciones de un pavimento de sección típica construida en las calles y veredas de la ciudad de Jaén.

- Cemento Portland: El cemento es un polvo fino y suave que se utiliza como conglomerante debido a que se endurece después de estar en contacto con el agua. Se produce a partir de una mezcla de caliza y arcilla, calcinadas y posteriormente molidas.

- Agregados: Los agregados son un conjunto de partículas, de origen natural o artificial, que pueden ser tratados o elaborados. Pueden tener tamaños que van desde partículas casi invisibles hasta pedazos de piedra, junto con el agua y el cemento, conforman el trío de ingredientes necesarios para la fabricación de concreto.

- Agua: El agua en el concreto es fundamental porque al relacionarla con la cantidad de cemento contenido en la mezcla (relación agua/cemento), es la que determina la resistencia del mismo y en condiciones normales su durabilidad.