Revista ANEIC - Pagina Simple

RNOVENA EDICIÓN
EVISTA2020

El E-CONEIC 2020 tiene como objetivo fortalecer la formación académica
deestudiantesdeIngenieríaCivilmedianteunespaciovirtualquelepermita
ofrecer conferencias de calidad académica sobre investigaciones e
innovaciones,desarrollarlasáreastécnicas,científicas,sociales,sindejarde
ladolapartehumanistaylarelevanciadelaconductaéticaprofesionaldel
Ingeniero Civil en el desarrollo de las sociedades. Ofreciendo Ponencias en
todas las ramas, Concursos Académicos, EXPOCONEIC 2020, Charlas
Técnicas, Visitas Técnicas, Presentaciones Culturales y Eventos Socio
Culturales lo cual nos permitirá generar espacios de participación e
interacciónentrelosparticipantesdelcongresoyfomentarelintercambiode
conocimientos.

ÍNDICE
CONSEJODIRECTIVOANEICPERÚ
MaríaTeresaLuzmilaEspinozaSegura
PresidentaANEICPerú
GabyMarigelFebreMerino
SecretariaGeneralANEICPerú
PierinaRoxanaAlvaradoSantillan
TesoreraANEICPerú
JoséAlbertoSantillánCallañaupa
SecretariodeRelacionesPúblicas
ANEICPerú
JorgeYensiUrbanoCamones
SecretariodePlaneaciónANEICPerú
EMBAJADORINTERNACIONAL
AlexKenfúYapFlores
EmbajadorALEIC
4 EDITORIAL
5 PRESENTACIÓN
ENTREVISTA
6 “CONLOSPIESENLATIERRA”
INSTITUCIONALIDAD
10 HISTORIAANEICPERÚ
INGENIERÍA
12 MÁSALLÁDELCONCRETO,CONSTRUIMOSSOCIEDAD
14 SHOTCRETE, CONCRETO LANZADO O CONCRETO
PROYECTADO
17 PATOLOGÍASDELCONCRETO
APORTE
20 ANÁLISIS DE LA ADECUADA GESTIÓN Y MANEJO DE
RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN (RCD) PARA
DISMINUIRLACONTAMINACIÓNAMBIENTAL
28 OPTIMIZACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS EN
CONCRETOS REFORZADOS CON FIBRAS DE TEREFTALATO
DE POLIETILENO PARA REDUCIR SU IMPACTO AMBIENTAL Y
PRODUCIRCONCRETOSECOLÓGICOS
38 ANÁLISIS DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES EN LA
ESTRUCTURADEPAVIMENTOSFLEXIBLESMEDIANTEELUSO
DESTRAINGAUGES
46 IMPACTO AMBIENTAL DE UNA VIVIENDA SOSTENIBLE, BAJO
LA NORMA E010 DE MADERA Y EL MODELO DE VIDA DE LA
COMUNIDADNATIVADEKORIBENI-2020
54 BIOINGENIERÍAAPLICADAENUNSISTEMACOLABORANTEDE
ANDENES Y MURO DE GAVIONES PARA LA ESTABILIDAD DE
TALUDES
64 ESTUDIODECOMPARACIÓNENTRECONCRETOREFORZADO
CON FIBRAS NATURALES Y SINTÉTICAS: PROPIEDADES
FÍSICASYMECÁNICAS
74 INFLUENCIA DE LA CULTURA INCA EN LOS PROYECTOS
SOSTENIBLESDELSIGLOXXI
78 ANÁLISIS DE LA PERMEABILIDAD DE CONCRETOS
ELABORADOSENLACIUDADDEAREQUIPA-PERÚ
ENTRETENIMIENTO
88 CRUCIGRAMAE-CONEIC2020
88 SUDOKU
89 LOGOS-CONEIC
89 LABERINTOE-CONEIC
90 ¿CUÁLESTURAMADEINGENIERÍACIVIL?
91 PIRÁMIDEALGEBRAICA

CRÉDITOS
DirectoraGeneral: MaríaTeresaLuzmilaEspinozaSegura.
Revisión: ConsejoDirectivoANEICPerú.
Diagramación:ComitéOrganizadordelICONEICVIRTUAL2020.
Colaboración:
-SallyFabianaEspezuaChalco.
-RepresentantesdelaANEICPerú.
-SecretariosdeCOREDEANEICPerú.
-SubSecretariosdeCOREDEANEICPerú.
-ComitéOrganizadordelICONEICVIRTUAL2020.
Editorial
Una nueva edición de la Revista ANEIC Perú ha finalizado, pero ésta vez de una manera
totalmentedistintay,juntoaella,terminaunaetapallenadesacrificioyesfuerzoporpartedelos
miembros de la Asociación Nacional de Estudiantes de Ingeniería Civil del Perú (ANEIC Perú).
Estamosatravesandotiemposdifícilesylacrisissanitariamundialalaquenosenfrentamosconel
COVID-19notieneprecedentes,enestosmomentos,necesitamossolidaridad,voluntadyesperanza
entretodosnosotrosparasuperarestaduraprueba.
ÉstanovenaedicióndelaRevistaANEICPerúdenominada“Estaluchalaganamostodosjuntos”,
palabrasacertadasquemanifestó nuestropresidenteMartínAlbertoVizcarraCornejo,llegaráala
comunidad universitaria de la carrera profesional de Ingeniería Civil de manera digital, la esencia
de ésta revista es contar con los aportes de estudiantes de pregrado e Ingenieros civiles jóvenes,
desarrolladosporuniversidadesafiliadasenANEICPerú.
Finalmente,quisiéramosaprovecharesteespacio,parahacerllegarelagradecimientoatodaslas
personas que hacen posible que la Revista ANEIC Perú crezca y brinde información importante y
relevanteparalacomunidaduniversitaria.
Querido lector, con base de nuestro trabajo y a través de nuestra experiencia, queremos
expresarles que los más grandes logros empiezan con un sueño y se concretan trabajando
incansablementeyhaciéndolodecorazón.
ComitéEditorialRevistaANEICPerú.

Enlaactualidad,estamosatravesandodifícilesretossocialesytecnológicos,seguir
estudiandoycapacitándonosnosolonosabrelaspuertasdemejoresoportunidades,
sinoquereestructurarátumentepreparándoteparaenfrentarestosretos.
EsporelloqueelComitéOrganizadordelICONEICVIRTUAL2020,buscarorganizar
un congreso por primera vez totalmente virtual, juntando en éste gran evento:
Conferencias Nacionales e Internacionales, eventos culturales, eventos sociales y
presentaciones artísticas que cautiven a los participantes y guarden en su memoria
como una de las mejores experiencias vividas de eventos de formación integral
nacionalesalquehanasistido.
El Perú entero será sede de éste gran evento, que marcará un hito dentro de la
AsociaciónNacionaldeEstudiantesdeIngenieríaCivildelPerúyaquesecontarácon
elrespaldodelColegiodeIngenierosdelPerú.
Finalmente,nosotrosestamosconvencidosquelosjóvenespodemosparticiparen
eldesarrollodepaísysoñarengrande,pueslasdificultadesnosinspiranasermucho
mejores.
“Hincha tu pecho de orgullo al decir que eres peruano, porque el suelo en el que
naciste es abundante en recursos, alberga a gente que tiene un gran corazón y
siempretetiendelamano.¡QuélindoesmiPerú!”.
ComitéOrganizadorICONEICVIRTUAL2020.
Presentación

ENTREVISTA
“CON LOS PIES EN LA
TIERRA”
1.Parausted,¿QuésignificaserunIngenieroCivil?
PHD. LUIS MIGUEL
BOZZO ROTONDO
Msc. PhD. Ingeniería Civil.
Universidad de California en
Berkeley,USA.Años1986-1992
Ha diseñado varios de los
edificios mas altos y singulares de
AméricatalescomolatorreParadox
(62 plantas) o el Santuario de los
Mártires en México (100m de Luz
concúpulasdeformaslibre)
Tiene patentes en Perú, México y
España destacando el disipador
sísmico SLB y sus conexiones. Ha
escrito centenares de articulas en
revistas de impacto internacional y
varioslibrosdedistribuciónglobal.
TORRE
OAK 58
Un ingeniero civil es un profesional con una mente estructurada
acostumbrado a resolver problemas de corte físico/matemático, es
decir empleando la técnica y la racionalidad. Su trabajo es
eminentemente “con los pies en la tierra” pues de lo contrario la
realidadfísicaymatemáticademostraráatodossuerror.
Por otra parte, la creatividad es fundamental, es lo que nos
permite desarrollar nuevas soluciones, siempre sustentadas
científicamente.
2. A lo largo de todo el trayecto de estudio que lleva su
empresa con los disipadores ¿Cuáles son los ensayos que
ustedconsideraquehansidocrucialesparadefinirlacalidad
desusdisipadores?
Son3losmásimportantes:1)Losprimerosenmesavibratoriaen
ISMES,Italia,alláporelaño2002;2)losdeNápolesenelaño2018
porsuamplitudyprofundidady3)losdelaUniversidadCatólicadel
Perú en mesa vibratoria en el año 2019 por ser, en mi opinión, un
hitoenlainvestigaciónmodernaenelpaís
3. En vista que usted junto con todo su equipo de trabajo
están a punto de lanzar una nueva generación de sus
disipadores ¿Qué mejoras en el desempeño trae la nueva
generacióndesusdisipadores?
Lasmejorassonbásicamenteampliarelrangoenlacapacidadde
deformacióndelosdispositivos.Laactualgeneraciónestapensada
paraellímitedederivaodesplazamientodeentrepisodelanorma
Peruana actual de 0,007 que equivale a desplazamientos de piso
delordende20mmo25mmmáximo.Paraotrospaísesestoslímites
seamplían(entreotrasrazonesporquelasestructurassondeacero
y porque usan espectros de servicio, de diseño y de rotura) por lo
que queremos llegar a desplazamientos de rotura en estos
dispositivos superiores a 50mm y de allí el origen de la cuarta
generación.Estecambiotambiénpermitirádarunaalternativamas
económica y técnicamente superior a las “Diagonales de Pandeo
Restringido o BRBs” en base a diagonales unidas con SLBs. Esto
ultimo nos permitiría posicionarnos en un mundo global en mas
países pues el uso de BRBs está en continuo aumento a escala
global.
6 Aneic Perú

ENTREVISTA
4. Una de las preguntas más frecuentes que surge
en todos aquellos interesados en el rubro de las
estructuras es ¿cuáles son las ventajas de los
disipadores S.L.B VS los tradicionales de
aislamientodebase?
Las ventajas son múltiples: 1) los disipadores ahorran
costos y no los suben como los aisladores; 2) el fallo de
un aislador conlleva al fallo global lo cual NO es el caso
necesariamente en estructuras con SLBs pues hay,
normalmente, muchos dispositivos y ninguno es
imprescindible; 3) en los aisladores se tiene una
estructura de péndulo invertido cuya seguridad pasa
100%porestoselementosyestosehademostradonoes
una solución solida por lo que no es de sorprender los
continuos fallos ya detectados en estos sistemas; 4) las
técnicas constructivas con los aisladores son especiales
mientas que con disipadores son técnicas
convencionales;5)unaestructuraconaisladorescostara
más de un 30% del valor original mientras que con
disipadores SLB bajara su costo; 6) los aisladores no se
puedenensayarotestearenelPerúperolosdisipadores
SLBsi;7)losaisladoresNOsefabricanenelpaísmientras
que los SLB si se fabrican; 8) el mantenimiento de toda
estructura con aislamientos es imprescindible y especial
mientrasqueconSLBesunmantenimientonormal;9)la
efectividad de los aisladores depende del contenido de
frecuenciasdelossismosyestoocurreenmenormedida
conlosdisipadoresy,finalmente,10) losaisladores,por
su naturaleza y requerida durabilidad, son dispositivos
compuestosdevariosmaterialesdemuyaltatecnología,
entre ellos el neopreno por lo que se hace muy difícil
controlarquetodoslosmaterialesfuncionensiempre
alaperfección,mientraslosSLBSonfabricados con
acero A36 que se ensaya en cada fabricación de
maneraeconómicaysegura
5. En vista de la reciente norma E-031 que fue
aprobada, ¿Por qué considera usted que en el
Perúsequieredarmayorénfasisaloqueesel
aislamientodebase?
Esunarespuestaquetienevariascomponentes:1)
la mayoría de los expertos en dichos comités no
conocen a fondo los aisladores y mucho menos sus
fallosylimitaciones.Puedoafirmarquesoyelprimer
Peruano que trabajó en investigación en ellos allá
por 1987 por lo que e visto su nacimiento, evolución
yfallos.Lagranmayoríademiembrosdelcomitéde
normas solo conoce lo que los fabricantes de
dispositivos quieren que se sepa; 2) hay muchos
intereses comerciales y algunos miembros del
comitésonrepresentantesdelospropiossistemaso
se benefician directa o indirectamente de su
obligación ya sea porque hacen más proyectos o
porque distribuyen los aisladores o porque
supervisan o diseñan; 3) no dudo de la buena fe de
algunos de los miembros que piensan son una
solución infalible pues teóricamente así lo parece
pero, como digo, la experiencia muestra no es así y
porelloelúnicopaísentodoelmundoquelosobliga
es el Perú…. ¿porque si son infalibles no son
obligatorios en EU o en Japón? Finalmente y para
terminar este punto predije hace unos 25 años que
SANTUARIO
DE LOS
MÁRTIRES
Aneic Perú
7

ENTREVISTA
CÚSPIDE
BOSQUE
REAL
los desplazamientos en aisladores de fricción eran “incalculables” es decir,
podían salir desplazamientos de 10cm o de 100cm en la base y esto se ha
demostrado cierto, por ejemplo, en el reciente sismo de Ecuador donde se
rompióunanilloderestricciónporimpacto….perolanoticianotrascendiópues
normalmente estos fallos se tapan con un re-emplazo sin costo del aislador
fallido.
6. Entre las ventajas que tiene sus disipadores se tiene que estos
permitenelusodemurosdesacopladosentonces¿Bajoquéconcepto
sus disipadores permiten la discontinuidad de muros en una
edificación?
Nuestro sistema SLB es el único que garantiza por ensayo de platina la
resistencia de un determinado dispositivo sin necesidad de ensayar el propio
dispositivo pero también es el único con una conexión patentada “almenada”
que no transmite carga axial. Al no tener carga axial este elemento solo
transmite corte y por ello se puede disponer libremente en planta y en altura.
Al mismo tiempo al tener una fuerza máxima garantizada por el ensayo de
platina tenemos un sistema único cuyo único “inconveniente” es que es
tecnologíaPeruanaenunpaísquenocreeenlatecnología.
7. ¿Por qué la normativa peruana no permite el uso de su sistema en
estructuras esenciales y que considera usted que debería cambiar en
elPerúparaquelanormaconsidereusarlos?
Debería de cambiar poco, un solo párrafo que dijera cuales son los limites
para la famosa “operatividad continua” bastaría para ampliar el uso de
sistemas y tecnologías. Específicamente indicar el siguiente párrafo: “se
permitirá el uso de sistemas alternativos al aislamiento de base siempre que
garanticen un desplazamiento máximo de entrepiso inferior a 0,0035 para
determinado nivel de carga sísmica junto con un nivel de aceleración de piso
inferiores a 0,35g”. Estos dos parámetros para un determinado nivel de
espectrosísmicosonsuficientesparagarantizarlaoperatividadcontinua.
8. Para todos los estudiantes interesados en poder diseñar de formar
correcta usando sus disipadores, ¿Dónde uno puede encontrar su
manualytodolonecesarioparapodersercapazdeempezararealizar
diseños?
Hayvariasmanerasymuchosdevosotrosyasabéisquecongustorespondo
correos y comparto información, pero para que no tengan que buscar les
compartoelsiguientelinkdedescarga:
https://drive.google.com/file/d/1tHgDY9qOCN0G39_Mk4ivtST4ToVC_ qEU/
view?usp=sharing
9. Entre todas las construcciones que usted lleva realizando
empleandosusdisipadores,¿cuálconsideraquefueunmayorretoysi
nospodríadetallarcualesfueronesasdificultadesenlaobra?
EmpleandodisipadoreselmayorretofuelatorreParadoxporsualturay,es
especial, su complejidad geométrica única en el mundo en zona sísmica. La
8 Aneic Perú

ENTREVISTA
MARE BY
CAVILLE
torre al ser tan irregular presentaba movimientos solo por peso propio muy significativos y con los SLBs
ahorramos más de 1500ton de peso propio. Otro reto significativo fue el proyecto Tizate en México pues
demostramos que con este sistema el costo global de la estructura bajo un 5% comparada a sistemas de
solo muros o solo pórticos. En Perú destacaría la Universidad Católica Santa María de Arequipa dado que
consus65dispositivoslogramosunagranreduccióndedesplazamientosdeentrepiso.Porotrapartepara
mílomásimportantesonlasUniversidadespuesconsideroeslabasedelfuturodelpaísy,conellopuedo
decir con orgullo que excepto, curiosamente, mi alma matter hay muchas instituciones donde se han
instaladooseestáestudiandohacerlotalescomolamencionadaUniversidaddeArequipa, laUniversidad
NacionaldeCajamarca,laUniversidaddeCuzco,LaUniversidadSantoToribiodeChiclayo,laUniversidad
de Trujillo, la facultad de Odontología de la Universidad San Martin de Porres en Lima o la Universidad de
Huánuco. Importante señalar también, el edificio de laboratorios de la Universidad Militar en Ecuador.
Algunosdeestosproyectosdiseñadospordiversosproyectistas.
10.Entretodaslasconstruccionesqueustedllevarealizandoempleandosusdisipadores,¿cuál
considera que fue un mayor reto y si nos podría detallar cuales fueron esas dificultades en la
obra?
Lesdiríaqueelfuturoesunlibroenblancodondecadaunodeellosescribirápárrafosohojasenterasy
que no se desanimen si en sus universidades han encontrado tal o cual modelo deficiente de
comportamiento,queloimportanteesloqueellosconsiderenescorrectoy,lomásimportante,enelPerú
hay trabajo en abundancia y para todos, solo falta que aprendamos a colaborar de forma conjunta y no
poniendotrabasocelosprofesionales.Alfinallavidaponeacadaunoensusitioyelesfuerzo,elestudio,
elcomportamientocorrectoysobretodolapaciencianospermitenllegardondeanhelamos.
Aneic Perú
9

ENTREVISTA
HISTORIA ANEIC
¿QUÉ ES ANEIC PERÚ?
LA ASOCIACIÓN NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA
CIVIL PERÚ (ANEIC PERÚ) es una asociación civil de derecho
privado, sin fines de lucro y ajeno a toda actividad política
partidaria o religiosa, es de carácter científico, tecnológico y
cultural y está constituida por estudiantes de la carrera de
Ingeniería Civil y ramas afines de las universidades peruanas
adscritas a la Superintendencia Nacional de Educación Universitaria
(SUNEDU).
RESEÑA HISTORICA
A iniciativa de un grupo de estudiantes de Ingeniería Civil, por la búsqueda del
intercambiodeconocimientos,accederainformaciónnovedosayactual,sedesarrolla
el primer Congreso Nacional de Estudiantes de Ingeniería Civil (I CONEIC), realizado en la
ciudaddeCajamarcaen1992,perdurandohastalaactualidad.
En la sesión plenaria del año 2001, los representantes de las diversas delegaciones
asistentes acuerdan impulsar la formación de una organización estudiantil que vaya más
allá de lo académico y asuma el rol de representar y defender los intereses de los
estudiantes de Ingeniería Civil, frente a la problemática Nacional, Universitaria y Desarrollo
Profesional, asumiendo la responsabilidad de contribuir con propuestas concretas ante estos
puntos convocados. Así un 20 de Abril del 2002 en sesión plenaria los delegados asistentes
coincidenconlafundacióndelaAsociaciónNacionaldeEstudiantesdeIngenieríaCivil(ANEIC);teniendocomo
referentes organizaciones semejantes en México, Colombia y Venezuela, la cual vela por el cumplimiento de los
derechoscomoestudiantes.
La ANEIC PERÚ nace legalmente un 08 de Julio del 2006, de esta manera se cumple con uno de los objetivos
trazados, esperando tener presencia como institución formal en las diversas Universidades y así consolidar las
relacionesconlasdiferentesinstitucionesdentrodelcampodelaIngenieríaCivil.
ActualmentepertenecenlamayoríadeUniversidadesdelpaísconlacarreradeIngenieríaCivil,teniendomásde
20generacionesdeestudiantesparticipantesdeestaAsociaciónaportandoaldesarrollodelpaís,tratandodeser
unnexoquecomplementealaformaciónintegraldelosfuturosjóvenesprofesionales.
MISION
Serunaasociaciónquepromuevaydifundaelintercambioacadémico,cultural,socialytecnológicouniversitario
paradeésta maneracontribuiralestudianteunperfilacadémicoyhumanístico,capazdeadaptarseomodificarse
ensuentorno.
VISION
Ser la organización estudiantil líder de la región, promotora de investigación y comprometida con el desarrollo
denuestrasociedad
10 Aneic Perú

ENTREVISTA
E-CONEIC 2020
El I Congreso Nacional de Estudiantes de Ingeniería Civil Virtual 2020 (E-CONEIC
2020) nace como iniciativa de poder seguir contribuyendo a la formación profesional
de los estudiantes de Ingeniería Civil, con un evento de calidad académica, social y
cultural,usandolastecnologíasdeinformación,lograndoserunreferenteenladifusión
y promoción del conocimiento con la participación e interacción de profesionales y
estudiantesdetodoelpaísydelmundo.
ElE-CONEIC2020tienecomoobjetivofortalecerlaformaciónacadémicadeestudiantesde
Ingeniería Civil mediante un espacio virtual que le permita ofrecer conferencias de calidad académica sobre
investigaciones e innovaciones, desarrollar las áreas técnicas, científicas, sociales, sin dejar de lado la parte
humanista y la relevancia de la conducta ética profesional del Ingeniero Civil en el desarrollo de las sociedades.
Ofreciendo Ponencias en todas las ramas, Concursos Académicos, EXPOCONEIC 2020, Charlas Técnicas, Visitas
Técnicas, Presentaciones Culturales y Eventos Socio Culturales lo cual nos permitirá generar espacios de
participacióneinteracciónentrelosparticipantesdelcongresoyfomentarelintercambiodeconocimientos.
Esteeventomancaráunhitodentrodeloseventosquerealizanuestraasociaciónyaquesecontaráporprimera
vezconelrespaldoyauspiciodelColegiodeIngenierosdelPerú.
CONVENIOS A NIVEL DE LATINOAMERICA
LA ASOCIACIÓN NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA CIVIL PERÚ (ANEIC PERÚ) a lo largo de los últimos
años vino realizando diferentes convenios con algunas asociaciones a nivel de Latinoamérica como la ANEIC
Argentina,ANEICMéxico,ANEICChileyASCEICBolivia.
Lograndoasítenerunamejorconectividadymayorintegración,locualnosllevaráacrearunaagendaconjunta
que nos permitirá obtener nuevos objetivos en beneficio de la formación académica e integral de los futuros
jóvenesprofesionalesdeIngenieraCivil.
Aneic Perú
11

INFORMATIVO
MÁS ALLÁ DEL CONCRETO,
CONSTRUIMOS SOCIEDAD
Autor.JOSENICOLÁSFAJARDOMUÑOZ
1. INTRODUCCIÓN
La construcción es uno de los principales
sectoresquedinamizalaeconomíaanivelmundial,
para el caso de Colombia este sector llega a
representar un 7% del total del PIB del país
(Minminas,2018). De igual forma, tiene una
capacidad de generar empleos directos e
indirectos que garantizan el sustento de familias y
el crecimiento económico de las poblaciones que
colindan con los proyectos de desarrollo. Solo en
2019 el sector edificador empleó casi 1 millón de
personasenColombia(Minvivienda,2020).
Sin embargo, más allá de los impactos
monetarios y las mejoras en indicadores
económicos¿Cuáleselimpactosocialdelsectorde
la construcción? ¿Cuál es su componente social?
¿Benefician estos proyectos a la comunidad?
¿Están pensados hacia la construcción social y el
beneficiodelosactoresinteresados?
El presente texto tiene como finalidad dar a
conocer, brevemente, diferentes proyectos que
generaron impactos sociales positivos fruto de su
implementación. Esto último a través de las
acciones desarrolladas desde la ingeniería civil
quehanlogradobeneficiarcomunidadesygenerar
tejido social. Estas experiencias se basarán en los
proyectos desarrollados por la empresa
colombiana Construcciones JF, con el animo de
compartir vivencias que promuevan las acciones
dedesarrollosocialatravésdelaingeniería.
2. DESARROLLO
Construcciones JF es una empresa colombiana con
una trayectoria de 27 años que se enfoca en el
desarrollo de proyectos de desarrollo inmobiliario a
nivel nacional. A lo largo de su historia ha construido
más de 150.000 metros cuadrados y entregado más
de2.000viviendasenproyectosconcarácterfamiliar
yenfoquesocial.
Esto último ha llevado a que los proyectos de la
constructora se destaquen frente a otros del mercado,
principalmente debido a los beneficios sociales que
generanlosproyectosasusresidentesyasuentorno
social.
Consciente de que esta es su oferta de valor, la
empresa le apuesta a la “trilogía social” que son las
que permite que estos impactos se materialicen y
beneficien la comunidad. Estas tres fases son:
planeación y concepción, construcción y gestión
social.
Desde la planeación y concepción el ingeniero civil
debe identificar el contexto social del proyecto,
realizar una correcta caracterización de las
Ilustración 1.
Proyecto alminar
samoa 960 viviendas
de interés social en
ibagué, colombia
12 Aneic Perú

INFORMATIVO
poblaciones aledañas y un estudio de mercado que
permita conocer el grupo objetivo para la
comercialización de vivienda. Estos estudios previos
hanpermitidoquesediseñenproyectosquedesdesu
arquitectura y emplazamiento solucionen
problemáticas sociales de las comunidades. Casos
como el proyecto Alminar Samoa han logrado
solucionar la problemática de seguridad vial interna
dentro de los proyectos. Lo anterior a partir de la
omisión de vías internas dentro del proyecto,
relegando el vehículo y los medios motorizados a los
espacios exteriores del conjunto residencial. Con esto
seconstruyecalidaddevidayespaciosparaelgocey
disfrutedelacopropiedad.
Desde la construcción el ingeniero debe velar por
implementar tecnologías y materiales que vayan en
líneaconlasostenibilidaddelproyecto.Unejemploes
lacreacióndeobraslimpiasconmenorproporciónde
desperdicios, es el caso de nuestro proyecto Alminar
Gran Bahama el cual es vivienda de interés social en
sistema de construcción obra Brown. Este ultimo
disminuye los valores de desperdicio y presenta una
menor huella de carbono en su producción. De igual
forma, brinda un confort adicional a aquellos que
habiten en el debido a su capacidad de modulación
que es escasa para proyectos para población de
estratossocioeconómicosbajos.
vivienda y planes de crecimiento personal a nuestros
colaboradores,aligualqueelenfoqueexterno,apartir
delaconsolidacióndeespaciosmodernosyeldiseño
dealternativasquepuedentenerunimpactosocialen
laciudad.
Enfocarse en esta trilogía permite que se den
mejoras en la calidad de vida de las personas que
compran en los proyectos, al igual que mejorar las
condicionessocialesdeaquellosactoresinvolucrados
enelsistema.Todoestosiempreconelpreceptoclaro
de construir urbanismo social que construya tejidos e
impactepositivamentealaciudad.
Ilustración 3.
Proyecto ciudad
alminar
Ilustración 2.
Proyecto alminar
gran bahama
3. CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
ContodoestosepuedeverquelaIngenieríaCiviles
una profesión multidisciplinar que permite desde su
proceso vincularse directamente al componente
social. Esto último se valida con la experiencia
enunciada a lo largo del documento que permiten
evidenciar como a partir del seguimiento a detalle de
3faseslogramosimpactaralaciudad.
Esta experiencia sirve de apoyo para que día a día
sepresentenmayoresproyectosdeingenieríaquese
centrenenmayormedidaenelcontextosocialdesus
entornos, de tal manera que a partir de las obras se
construyaunmejortejidosocialyunamejorsociedad.
Finalmente,uningenierocivildebeasumirlagestión
socialcomounpilarparaeléxitodelproyecto,yaque
este aspecto se enfoca en satisfacer las necesidades
de los actores involucrados en el proyecto. Satisfacer
estas necesidades permitirán que los procesos fluyan
con mayor facilidad y un dialogo amable entre
aquellosquehacenpartedeél.Esporestoque,desde
el enfoque interno, apoyando con adquisición de
4. AGRADECIMIENTOS
A Construcciones JF por permitir mejorar el
entornosocialdelasfamiliaribaguereñas
Aneic Perú
13

BOLETIN INFORMATIVO - JULIO 2020
POR:ALMOANCIDTORRES,GONZALOyMINAYAABREGU,DIEGO
SHOTCRETE, CONCRETO
LANZADO O CONCRETO
PROYECTADO
DEFINICIÓN
El shotcrete, concreto lanzado o proyectado según el ACI 506 se define como un hormigón colocado por
proyecciónneumáticadealtavelocidaddesdeunaboquilla.Cuyoscomponentessonáridos,cementoyagua,y
sepuedecompletarconmaterialesfino,aditivosyfibraderefuerzo.
TIPOS DE CONCRETO LANZADO SHOTCRETE POR VIA HUMEDA
El concreto lanzado se clasifica de acuerdo al
procesodeproyecciónen:
SHOTCRETE POR VIA SECA
Técnica en la que el cemento y agregados se
procesan por lotes y se mezclan mecánicamente. El
material es transportado neumáticamente a través de
mangueras o tuberías a una boquilla donde se
introduce agua para humedecer la mezcla antes de
que sea proyectada. Este hormigón proyectado
también puede incluir aditivos o fibras o una
combinacióndeambos.
Técnica en la que el cemento, áridos y el agua se
procesan por lotes y se mezclan juntos en una planta
de hormigón o equipo móvil de mezclado, para luego
transportarlos y finalmente vaciarlos en una bomba.
Desde este punto la mezcla se transporta a través de
una manguera a una boquilla en donde se proyecta
neumáticamente sobre el sustrato. El aire comprimido
seintroduceenelflujodematerialenlaboquillaconel
fin de proyectar el material hacia el sustrato. A este
hormigón proyectado se incorporan aditivos
acelerantes antes de ingresar a la boquilla y también
selepuedeincluirfibrasduranteelmezclado.
FIGURA N°1: CONCRETO PROYECTADO POR VIA SECA.
Fuente: Shotcrete guía chilena de hormigón proyectado.
APLICACIONES Y USOS
•Estabilidaddetaludesyzanjas.
•Estabilidaddeexcavacionesyconstrucciónminera
ygalerías.
•Revestimientodetúnelesycámarassubterráneas.
•Restauracióndeedificioshistóricos.
•Reparación de concreto (reemplazo de concreto y
reforzamiento).
•Trabajosdesellodefiltraciones.
FIGURA N°2: CONCRETO PROYECTADO POR VIA HUMEDA.
Fuente: Shotcrete guía chilena de hormigón proyectado.
CONSIDERACIONES DE DISEÑO
El enfoque general para el diseño de estructuras de
concreto proyectado se asemeja al empleado para
estructuras de concreto convencional y toma en
consideración diferentes aspectos como resistencia,
cargasenservicio,entreotros.
CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA
ESTRUCTURAS DE CONCRETO PROYECTADO,
OBRAS CIVILES SUBTERRÁNEAS, CON
REFUERZO Y MINERAS.
•Diseñoporconsideracionesdeestabilidad.
•Diseñoporconsideraciónderesistencia.
14 Aneic Perú

BOLETIN INFORMATIVO - JULIO 2020
•Diseñoporconsideracionesdeservicio.
•Diseñoporresistenciaalfuego.
•Diseñoporcondicionesdedurabilidad.
•Cargasaplicadas.
•Diseñoconsiderandoparámetrosgeotécnicos.
•Diseñosinrefuerzo.
•Refuerzoconvencionalconmallasomarcos.
•Refuerzoconfibras.
PROPIEDADES DEL CONCRETO
PROYECTADO O SHOTCRETE
•Docilidad
•Resistenciaalacompresión
•Resistenciatemprana
•Resistenciaalaflexión
•Tenacidad
•Densidad
•Módulodeelasticidad
•Retracciónporsecado
•Fluencialenta(creep)
•Coeficientedeexpansióntérmica
•Durabilidad
◦Contenidodecloruroysulfato
◦Permeabilidaddelshotcrete
◦Absorcióndeagua
◦Reactividadálcali-sílice(ASR)
◦ Aguasacidas
•Uniónalsustrato
MATERIALES EMPLEADOS
•Cemento
•Materialesfinos(microsílice)
•Aditivosquímicos
◦Reductoresdeaguadealtoybajorango
◦Aditivocontroladordehidratación
◦Acelerantes
•Áridos
•Aguademezclado
•Fibrasderefuerzo
◦TipoI:fibrasdeacero(inoxidable,dealeacióno
alcarbón)
◦TipoII:fibrasdevidrio
◦Tipo III: fibras sintéticas (polipropileno de
homopolímero).
•Malladeacerooarmadura
TABLAN°1:Requisitosparalosáridos.
Fuente:Shotcreteguíachilenadehormigónproyectado.
En la corona el
espesor debe ser
el necesario para
evitarlacaidadel
shotcrete, generalmentede2”(5
cm) en cada
pasada de las
verticales.
TABLAN°2:Requisitosquímicosbásicosdelaguade
mezclado.
Fuente:Shotcreteguíachilenadehormigónproyectado.
Aneic Perú
15

BOLETIN INFORMATIVO - JULIO 2020
DISEÑO DE MEZCLA
•ACI 506 especifica 350Kg la cantidad mínima de
cementopormetrocubico.
•Relación A/C < 0.50 para concreto con especificaciónbaja.
•Relación A/C < 0.48 para concreto con especificaciónmedia.
•Relación A/C < 0.46 para concreto con especificaciónalta.
•Dosificación de aditivos: Superplastificantes de
0.3% a 2% y acelerantes de 3% a 9% respecto al
pesodelcemento.
•Resistencia mínima a compresión de 25MPa a los
28díasenpiscinas.
CONTROL DE CALIDAD
ENSAYOS EN CONCRETO FRESCO
•Mesadesacudidas
•Contenidodeaire
•Densidadaparente
•Temperatura
•Pruebadeslumpoasentamiento
•Pruebadeextensióndiametral
•Requerimientosderesistenciainiciales
FIGURAN°3:resultadodelensayoenlamesadesacudidas.
Fuente:Shotcreteguíachilenadehormigónproyectado.
ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
•Tenacidad
•Panelescirculares
CLASE J1
Apropiado para la aplicación de capas delgadas
sobre un sustrato seco. No existen requerimientos
estructurales y no se esperan esfuerzos impotante
luegodelasprimerashorasluegodelaplicación.
CLASE J2
Usado en aplicaciones de capas gruesas que tienen
que aplicarse y lograrse en un priodo de tiempo corto.
Puede ser aplicado sobre cabeza su uso es deseable
incluso bajo circunstancias difíciles, v.g. en presencia
de filtraciones o para continuar inmediatamente las
actividadesde“quema”yexcavación.
CLASE J3
Usado en caso de una roca muy débil con fuertes
filtraciones de agua. Debido a que su fraguado es en
extremo rápido se espera que el rebote sea mayor
durantelaaplicación.
•Panelescuadrados
OTROS ENSAYOS
•Penetracióndelaguaopermeabilidad
•Deflexióndevigasyresistenciaresidual
•Adherencia
•Espesor
BIBLIOGRAFIA
AmericanConcreteInstitute(ACI).ACI506R,concretoproyectadoShotcrete.
Shotcrete Guía Chilena de Concreto Proyectado, Instituto del cemento y del hormigón de chile. Santiago
(2015).2daEd.
16 Aneic Perú

BOLETIN INFORMATIVO - JULIO 2020
PATOLOGÍAS DEL CONCRETO
DEFINICIÓN
PorQuispeJesús-QuispeJhean–YarangaTony_DIRECTORIODEINVESTIGACIÓN2020
La palabra patología proviene de la palabra griega: Pathos: enfermedad, Logos: estudio. Entonces, a partir de
ahí podemos definir patología del concreto como el estudio de las “enfermedades” o “defectos y daños” que
puedensufrirestos,ademásdesuscausas,consecuenciasysoluciones.
PATOLOGÍAS FÍSICAS
Se dice así debido a las consecuencias de los fenómenos físicos tales como las heladas y las condensaciones.
Asimismo,alacausaraízdelprocesoquetambiénesfísica,yalaevoluciónquedependerádelosprocesosfísicos.
Entrelaspatologíasmáscomunestenemosalaerosiónylaaccióndehieloydeshielo.
EROSIÓN
La erosión del
concreto se
manifiesta de dos
maneras que es por
abrasión y por
cavitación. Ambos
son característicos en
obras hidráulicas que debido a la gran velocidad del
aguaprovocaundesgastesuperficialdelaestructura;
aunque la abrasión también aparece en pavimentos
quesufrendebidoelpasocontinuodelosvehículos.
ErosiónporAbrasión:
•Abrasiónporsólidos:Producidopordiferentestipos
desólidosquerozanalasuperficiedelconcreto.
•Abrasión por la acción del agua a gran velocidad.
Esto se produce cuando el concreto sufre la
abrasión debido a que el agua se desplaza a gran
velocidadtransportandopartículasensuspensión.
RECOMENDACIÓN
Se recomienda usar agregados de gran tamaño,
debido a su mayor resistencia que la pasta de
cemento. Asimismo, un agregado fino de gran dureza,
el uso de morteros especiales en las capas
superficiales, el uso de resinas sintéticas, sólo si el
pavimento es agresivo químicamente, el empleo de
concretos con resistencia superior o igual a 30 Mpa y
uncementodealtaresistencia.
EROSIÓN POR CAVITACIÓN
Tipodeerosiónqueseproduce
en las estructuras de concreto
armado, lo cual están expuestos
conlacorrientedelagua.
RECOMENDACIÓN
La recomendación que se da para este tipo de
erosión es que se emplee concretos de agregados
grueso de tamaño máximo bajo y un acabado
superficialbueno,yaqueelencargadoderesistiresta
erosióneselcemento.
ACCIÒN DE HIELO Y DESHIELO
Laaccióndehieloydeshieloes
un fenómeno donde el concreto
está expuesto a climas donde las
temperaturas descienden por
debajo de los cero grados, aquel
se basa en la congelación y su
posterior descongelación del agua absorbida por el
concretoendurecidodentrodesusporosabiertos.
RECOMENDACIÓN
Se recomienda emplear materiales resistentes a la
helada, emplear una baja relación A/C, emplear
aditivosaireantesparaevitarlasheladas,compactary
curar adecuadamente para mermar la porosidad del
concreto,emplearproductosdedeshielotalescomoel
cloruro de sodio, con sumo cuidado y finalmente
diseñar las estructuras de tal forma que eviten que
quedenexpuestasalaaccióndirectadelagua.
Aneic Perú
17

BOLETIN INFORMATIVO - JULIO 2020
PATOLOGÍAS MECÁNICAS
Este tipo de patología sucede debido a cargas o
esfuerzos mecánicos que ocasionan movimientos,
separaciones, aberturas, desgaste, etc. Entre las
patologías mecánicas tenemos a las deformaciones,
fisuras,desprendimiento,grietasyerosionesdebidoa
esfuerzos mecánicos. A continuación, veremos los
efectos mecánicos que causan estos tipos de
patologías:
FISURAS A
COMPRESIÓN
Este tipo de patología
suena curiosa debido a que
la resistencia a la
compresiónesunavirtuddel
concreto por eso podemos
decir que la fisura a compresión suele ser una falla
súbita, por lo general estas fallas en forma de X que
podemosverlasenensayosdelaboratorio.
Lassintomatologíassedetallancontinuación:
•Seproducensobretodoenpilares.
•Son especialmente peligrosas por su evolución, y
por la importancia de dichos elementos
estructurales.
•Muchasvecesesbastantedifícilidentificarlas.
FISURAS A FLEXIÓN
ParaPoderexplicareste
comportamiento que sufre
el concreto, se analizó el
colapso del Puente sobre
Quebrada Topará, en la
carretera Panamericana Sur,
Perú.
flexionada entre sus dos
extremos. Se aprecian
fisuras de flexión en
ambos extremos de las
dos vigas principales que
se explican por el trazado
de los cables de
Talcomosepuedeveren
la imagen, la viga de
rigidez estaba sobre
dimensionada para los
esfuerzos de flexión,
inclusoelproyectistahabía
diseñado un postensado
parabólico como si se
tratara de una viga
pretensado de las vigas principales, como se ve en la
FiguraUnavezqueloscablespasanaubicarsearriba
del eje neutro y fuera del núcleo central, aparecen
traccionesenlasfibrasinferior.
FISURAS A TORSIÓN
Tienenunaspectosimilaralasdelesfuerzocortante
y por tanto pueden ser confundidas con ellas. El
principalcriterioparadistinguirlasesqueenelcasodel
cortante las fisuras están inclinadas en el mismo
sentido en las dos caras opuestas en tanto que las de
torsión están inclinadas en sentidos contrarios, como
seindicaenlafigura.
BIBLIOGRAFÍA
• Mogollón, D. (2017). Determinación y evaluación de las
patologías del concreto en el canal de riego t-52 de la
comisióndeusuariosElAlgarroboValleHermoso,sector
La Peñita, distrito de Tambogrande, provincia de Piura,
región Piura, agosto-2016. (Tesis de magister,
Universidad Católica Los Ángeles de Chimbote,
Facultad de Ingeniería. Piura, Perú). Recuperado de
http://repositorio.uladech.edu.pe/handle/123456789/
1594[Consulta:15dejuliode2020].
• Sintomologías en las Estructuras de concreto Armado.
Recuperado de: http://www.biblioteca.udep.edu.pe/
bibvirudep/tesis/pdf/1_122_180_80_1138.pdf
• ESTUDIO DEL COLAPSO DE DOS PUENTES EN ARCO.
Recuperado de: file:///C:/Users/tony/Downloads/
F I S U R A S _ C O L A P S O % 2 0 P U E N T E
%20TOPAR%C3%81%20(3).pdf
•Carhuamaca, Julio. (2020). PROBLEMAS MÁS
FRECUENTES EN LA COLOCACIÓN DEL CONCRETO. 17
de julio del 2020, de Aceros Arequipa Recuperado de:
https://www.acerosarequipa.com/constructoras/boletinconstruccion-integral/edicion-17/calidad.html
• Bustamante, Iskra (2017). Estudio de la correlación
entre la relación agua/cemento y la permeabilidad al
agua de concretos usuales en Perú (tesis de pregrado).
PontificiaUniversidadCatólicadelPerú,Perú.
18 Aneic Perú

BOLETIN INFORMATIVO - JULIO 2020
PATOLOGÍAS QUÍMICAS
CARBONATACIÓN
Esunprocesoqueatacadeformalentayprogresiva
a las estructuras de
concreto al reducir la
alcalinidaddelcementode
13 a 9, lo que favorece la
corrosiónenelacero.
A la profundidad que el
dióxido de carbono ha
penetrado y, por lo tanto,
ha modificado el pH, se le llama frente de
carbonatación y en la práctica resulta útil conocer,
mediantetécnicaselectroquímicas,lavelocidadconla
que esta patología avanza para estimar cuándo
alcanzaráalaceroderefuerzo.
CORROSIÓN DEL ACERO
Oxidación que destruye los materiales metálicos por
acción electroquímica. Los principales agentes
agresivos que la originan son los cloruros en regiones
marinas y la carbonatación en zonas urbanas o
industriales. Iniciada la corrosión, ésta afectará la
estructura:
•Sobre el acero, con una disminución de su
diámetro inicial y, por lo tanto, su capacidad
mecánica.
•Sobre el concreto, debido a la acumulación de
óxidos expansivos en la interfase acero-concreto,
provocandofisurasydesprendimientos.
acero de la corrosión aplicando una resina epóxica,
después se aplicará a la zona picada un epóxico
puente de adherencia para asegurar que, finalmente,
el mortero de reparación y el concreto viejo de
adhieran y formen un elemento lo más monolítico
posible.
PATOLOGÍAS DERIVADAS DE LA
EJECUCIÓN DE LA
OBRA
SEGREGACIÓN
Ocurre cuando los
agregados y la pasta se
separan. Este fenómeno
puede ocurrir durante la
mezcla, transporte, vaciado o
vibradodeconcreto,loquelo
hace más débil, menos
durable y genera un pobre
acabadodesuperficie.
CANGREJERAS
El código ACI 116R-00 indica
que la cangrejera es un vacío
que queda en el concreto
debido a que el mortero no
llena completamente los espacios entre las partículas
deagregadogrueso.
Sobrelaadherenciaentreelaceroyelconcreto.
SOLUCIONES:
Según el ACI 562m-13, para reparar estructuras
donde el acero quede expuesto y haya evidencias de
cangrejeras, probablemente causadas por la
segregación de la mezcla, se deberá picar la zona
dañada hasta darle la forma de un cajón, tal como se
aprecia en la figura 2. Luego de ello, se protegerá al
PRECAUCIONES:
ConsiderandolanormaACI304.R,sedebecolocarel
concreto, en elementos horizontales, por capa de 40
cm de espesor máximo mediante una descarga
continua de la mezcla y, en elementos verticales, las
alturas de colocación por capas se incrementarán
conforme el concreto tenga una consistencia más
fluida. Según el ACI 309.R, se debe vibrar de forma
vertical respetando Aneicel Perú distanciamiento entre vibrado y
vibradosegúneldiámetrodelaagujavibratoria.
19

APORTE
ANÁLISIS DE LA ADECUADA GESTIÓN Y
MANEJO DE RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y
DEMOLICIÓN (RCD) PARA DISMINUIR LA
CONTAMINACIÓN AMBIENTAL
LuisAngelCubasSaavedra,BrendaElizabethAhumadaLinares,BraytonJavierHornaSánchez,JeysonYeiderGálvezGuerrero
EP.IngenieríaCivil,FacultaddeIngeniería,UniversidadPrivadadelNorte
ABSTRACT
Inthisarticle,asystematicanalysiswascarried
out,whichaimedtoanalyzetheimportanceofthe
adequate management of construction and
demolition waste (CDW) to reduce environmental
pollution. Six academic sources, published
between 2013 and 2018, were studied. These
were: 2 theses, a review article, a monographic
work, a regulation and a management plan. The
information was obtained from institutional
repositories of our country and foreign nations
such as Colombia and Spain. The keywords used
to narrow our research and to be more precise in
oursearchontheweb.Intheresultsobtained,the
specific information about the models for the
management of construction and demolition
waste (CDW) was shown, at the national and
international levels. Also, the importance of this
management in reducing environmental pollution
is appreciated. We concluded that the adequate
management of construction and demolition
waste (CDW) allows reducing the environmental
pollutionproducedbythiswaste.
Key words. Management of construction and
demolition waste (CDW); reduction of
environmental pollution; regulations for
managementofCDW;recyclingofCDW
RESUMEN
En el presente artículo, se desarrolló una revisión
sistemática, la cual tuvo como objetivo analizar la
importancia de la adecuada gestión y manejo de
residuos de construcción y demolición (RCD) para
disminuir la contaminación ambiental. Se estudiaron
seis fuentes académicas publicadas entre el año 2013
y 2018, las cuales fueron: dos tesis, un artículo de
revisión, un trabajo monográfico, un reglamento y un
plan de gestión. La información se obtuvo de
repositorios universitarios e institucionales de nuestro
país y naciones extranjeras como Colombia y España.
Se utilizaron palabras clave para delimitar nuestra
búsquedaysermásprecisosennuestraindagaciónen
la web. En los resultados obtenidos, se observa la
información específica sobre las etapas incluidas en
los modelos de una adecuada gestión y manejo de
RCD, a nivel nacional e internacional. También, se
aprecia la importancia de esta gestión y manejo en la
disminución de la contaminación ambiental. Llegando
alaconclusión,quelaadecuadagestiónymanejode
residuos de construcción y demolición (RCD) permite
disminuir la contaminación ambiental producida por
estosresiduos.
Palabras clave. Gestión y manejo de residuos de
construcción y demolición (RCD); disminución de la
contaminaciónambiental;reglamentosparalagestión
ymanejodeRCD;reciclajedeRCD
1. INTRODUCCIÓN
1.1. JUSTIFICACIÓN
Durante la última década, el sector construcción ha
sido considerado como una de las grandes fuentes de
desarrollo económico alrededor de todo el planeta,
destacandoporsussignificativascontribucionesalPBI
mundial. De acuerdo a lo señalado por la Federación
Internacional de la Industria de la Construcción (2019),
este sector aportó 4 billones 395 mil millones de
dólaresenelaño2017.Sinembargo,asuveztambién
posee altos índices de contaminación ambiental
producidosporsusresiduos,loscualesatentancontra
el desarrollo sostenible y la calidad de vida de la
población. Por dicha razón, es importante la
implementación y cumplimiento de una adecuada
gestión y manejo de residuos de construcción y
demolición (RCD) para disminuir la contaminación
ambiental.
La mayor parte de países del mundo han
implementado un plan de gestión y manejo de RCD
dentro de su territorio, aunque existe una notable
20 Aneic Perú

APORTE
diferencia en la implementación y cumplimiento de
dichosplanes,entrelasnacionesindustrializadasylas
subdesarrolladas. Al respecto, Fuentes, Pacheco,
RondónySánchez(2017)indicanlosiguiente:
Referentes en esta gestión son países como
Alemania, España y Bélgica, que en la actualidad se
encuentran a la vanguardia en el tratamiento y
aprovechamiento de estos materiales, adelantando
una política que incluye separación en la fuente,
tratamientos específicos y aprovechamientos en
diferentes áreas de la construcción, disminuyendo el
porcentajedematerialresidualaserdispuesto(p.536).
También, estos autores colombianos, en su artículo
de revisión Residuos de construcción y demolición
(RCD), una perspectiva de aprovechamiento para la
ciudad de Barranquilla desde su modelo de gestión,
informan que las prácticas de gestión de RCD en esta
ciudad no son las adecuadas, pues contribuyen a la
contaminación de suelos y aguas superficiales; por lo
que proponen el diseño de un plan de gestión de RCD
que incluya las etapas de separación en la fuente,
recolección y transporte, tratamiento de los RCD,
mercado para productos reciclados y sitio de
disposiciónfinal.
En el Perú, existe el Reglamento para la Gestión y
Manejo de los Residuos de las Actividades de
ConstrucciónyDemolición,elaboradoporelMinisterio
de Vivienda, Construcción y Saneamiento (2016). Este
establece el marco regulatorio para la gestión y
manejo de los residuos producidos en estas
actividades, con el propósito de “minimizar posibles
impactos al ambiente, prevenir riesgos ambientales,
protegerlasaludyelbienestardelapersonahumana
ycontribuiraldesarrollosostenibledelpaís”(p.8).
Paraverificarelcumplimientodeestereglamento,se
haceninvestigacionesenlosdiferentesdepartamentos
delPerú.Porejemplo,tenemosaltrabajomonográfico
deSilva(2018):Situacióndelagestiónymanejodelos
residuossólidosdelasactividadesdeconstruccióncivil
delsectorviviendaenlaciudaddeLimayCallao.Este
tuvo como objetivo general: “Analizar la gestión y
manejo actual de residuos de las actividades de
construcción civil del sector vivienda en Lima y Callao”
(p.2).Laconclusión principaldeestetrabajofuequela
gestiónymanejodeRCDenLimayCallaoesaúnmuy
incipiente. Asimismo, determinó que para lograr una
adecuada gestión y manejo de RCD se debe cumplir
con la minimización, segregación, reaprovechamiento
ydisposiciónfinaladecuadasdeestosresiduos.
Porúltimo,enlaregiónLaLibertad,específicamente
en la ciudad de Trujillo, el Servicio de Gestión
Ambiental de Trujillo (2013) desarrolló el Plan de
Gestión de Residuos de Construcción y Demolición
depositados en espacios públicos y de obras menores
del distrito de Trujillo 2014 – 2017. Dicho plan tuvo
como objetivo general: “Formular y obtener un
instrumento de gestión ambiental, que oriente la
gestión integral de los residuos de la construcción y
demolición depositados en espacios públicos y de
obras menores […] en la ciudad de Trujillo” (p. 17). A
pesar de ello, hasta la actualidad, no hay una mejora
en la gestión y manejo de estos residuos; incluso la
situación se ha agravado. Una muestra de ello es el
colapso del botadero municipal controlado El Milagro,
principaláreadedisposiciónfinaldeRCD.
Figura01.Botadero
municipalcontroladoEl
Milagro,Arauzo(2018)
Aneic Perú
21

APORTE
1.2. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN
¿Dequémaneralaadecuadagestiónymanejoderesiduosdeconstrucciónydemolición(RCD)permitedisminuir
lacontaminaciónambiental?
1.3. OBJETIVO GENERAL DE INVESTIGACIÓN
Analizar la importancia de la adecuada gestión y manejo de residuos de construcción y demolición (RCD) para
disminuirlacontaminaciónambiental.
El objetivo general de
investigación es analizar la
adecuada gestión y manejo de
residuos de construcción y
demolición (RCD) para disminuir
lacontaminaciónambiental.
¿Enelrestodelmundo,cómose
realiza la gestión y manejo de
residuosconstrucción?
¿Cuáles son las etapas de su
modelo de gestión y manejo de
residuosdeconstrucción?
Problemática
Nacional
Problemática
Internacional
“ANÁLISIS DE LA
ADECUADA GESTIÓN Y
MANEJO DE RESIDUOS DE
CONSTRUCCIÓN Y
DEMOLICIÓN (RCD) PARA
DISMINUIR LA
CONTAMINACIÓN
AMBIENTAL”
Problemática
Local
¿En Trujillo, se realiza una
adecuada gestión y manejo de
residuosdeconstrucción?
¿Se cumple con el reglamento
para la Gestión y Manejo de los
Residuos de las Actividades de la
ConstrucciónyDemolición?
¿En qué consiste la gestión y
manejo de residuos de
construcciónennuestropaís?
¿Qu/e garantiza la realización de
unaadecuadagestiónymanejode
estosresiduos?
Figura 02. Formulación del objetivo de general de
investigación
22 Aneic Perú

APORTE
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1. TIPO DE ESTUDIO
Enesteartículo,serealizóunarevisiónsistemáticadeliteratura;lacualesunresumenestructuradodedistintas
investigaciones primarias desarrolladas tales como: tesis, artículos científicos, reglamentos, etc. Estas buscan
responder a una pregunta de investigación, previamente, formulada. Las etapas que posee son: “formulación de
lapreguntadelarevisión;definicióndelasfuentesydelmétododebúsqueda;definiciónyaplicacióndecriterios
deseleccióndelosestudios;análisiscríticodelosestudios;extracciónysíntesisdelosresultadosdelosestudios;
yconclusioneseinferencias”(Araujo,2011).
2.2. MUESTRA
Lamuestraestáconformadaporseisunidadesdeanálisis,cuyascaracterísticassedescribenenlatabla1.
Enestainvestigación,secontemplan:dosunidadesdeanálisisinternacionales(unartículoderevisióndel2017
y una tesis doctoral del 2014, publicadas en Colombia y España; respectivamente) y cuatro unidades nacionales
(un trabajo monográfico del 2018, un reglamento nacional del 2016, una tesis de pregrado del 2014; todas
publicadas en Lima y un plan provincial del 2013 publicado en Trujillo). Las fuentes antes mencionadas
(internacionalesynacionales)abarcaneltemadenuestroanálisis.
Tabla1.Relacióndeinstitucionesdenaturalezapúblicaoprivada
referenciadasenlasdiferentesunidadesdeanálisis
INSTITUCIÓN
UNIDADDEANÁLISIS NATURALEZADE
LAINSTITUCIÓN INSTITUCIÓN PAÍSDELA PUBLICACIÓNDEUNIDAD
DEANÁLISIS
AÑO
UniversidaddelNorte Artículoderevisión Pública Colombia
UniversidadPolitécnica
deMadrid
UniversidadNacional
AgrariaLaMolina
MinisteriodeVivienda,
Construccióny
Saneamiento
UniversidaddeSan
MartíndePorres
ServiciodeGestión
AmbientaldeTrujillo
(SEGAT)
2.3. PROCEDIMIENTO
Tesisdoctoral Pública España
FacultaddeIngeniería
Civil
EscuelaTécnicaSuperior
deEdificación
2017
2014
Trabajomonográfico Pública Perú FacultaddeCiencias 2018
Reglamentonacional Pública Perú - 2016
Tesisdepregrado Privada Perú
Planprovincial Pública Perú
FacultaddeIngenieríay
Arquitectura
Organismo
descentralizadodela
MunicipalidadProvincial
deTrujillo
Estainvestigaciónsistemáticasedesarrollóatravésdetresfases(preselección,filtroyseleccióndefinitiva),las
cualessedetallaránmásadelante.
Nuestras unidades de análisis se escogieron de los repositorios de las instituciones descritas en la tabla 1,
utilizando las siguientes palabras claves: gestión y manejo de residuos de construcción y demolición (RCD),
disminucióndelacontaminaciónambiental,reglamentosparalagestiónymanejodeRCDyreciclajedeRCD.Se
eligieronestaspalabrasestratégicamenteparadelimitarnuestrabúsqueda,debidoalaampliainformaciónquese
puedeencontrarenlaweb.Sebuscarondocumentospublicadosentrelosaños2013hasta2018,loscualestengan
comotemaprincipallaadecuadagestiónymanejoderesiduosdeconstrucciónydemolición(RCD);recopilándose
ochounidadesenlapreselección.Luegoenelfiltro,seexcluyerondosunidadesdeanálisis;paraquefinalmente,
soloseisunidadesconformennuestramuestra(seleccióndefinitiva).
Pararegistrarlainformacióndecadaunidaddeanálisispreseleccionadaseutilizóuncuadro,dondesedetalló
lafuente,autor/es,diseñometodológico,país,tamañodemuestrayunbreveresumen(Tabla2).
2014
2013
Aneic Perú
23

APORTE
Tabla2
Unidadesdeanálisispreseleccionadasenlarevisión,segúnlaspalabrasclaveutilizadas
FUENTE
Residuosdeconstruccióny
demolición(RCD),una
perspectivade
aprovechamientoparala
ciudaddeBarranquilladesde
sumodelodegestión
Sistemadegestiónde
residuosdeconstruccióny
demoliciónenobrasde
edificaciónresidencial.
Buenasprácticasenla
ejecucióndeobra
Situacióndelagestióny
manejodelosresiduos
sólidosdelasactividadesde
construccióncivildelsector
viviendaenlaciudaddeLima
yCallao
AUTOR/ES
FuentesPumarejo;
Luis,Pacheco
Bustos;Carlos,
RondónQuintana;
HugoySánchez
Cotte;Édgar;2017
VilloriaSáez;Paola;
2014
CarbajalSilva;
Marcia;2018
DISEÑO
METODOLÓGICO
PAÍS
TAMAÑO
DELA
MUESTRA
Correlacional Colombia 20
Descriptiva España 158
Descriptiva Perú 52
BREVERESUMEN
Losautorespresentaronlos
resultadosdeunestudiorealizadoa
75obraslocali-zadasenlaciudadde
Barran-quilla,paraapartirdeello;
formulardistintosajustesenel
diseñodelplandegestióndeRCD
deestaciudad.
Enestatesisdoctoral,seaplicóuna
encuestaalsectorconstrucciónpara
apartirdeella,poderdefinire
implementarunSistemadegestión
deRCD.
Sebuscaronyanalizaron
documentoscientíficossobrela
gestiónymanejodelosRCD;
utilizandonormaslegalesytécnicas
deunabasededatospropia,del
SistemaNacionaldeInformación
AmbientalydelInstitutoNacionalde
Calidad.
Viabilidaddelusode
agregadorecicladoparala
elaboracióndeconcretode
F'C210KG/CM2proveniente ConoccAlejos;Julio;
delatrituracióndeprobetas 2018
dellaboratoriodeensayosde
materialesdeunaobraenel
distritodeLaMolina
Manejoderesiduosde
construcciónydemoliciónen
obrasmenores
ReglamentoparalaGestióny
ManejodelosResiduosdelas
ActividadesdeConstruccióny
Demolición
Planteamientodeunmanual
paralagestióndelos
residuosdeconstruccióny
demoliciónenedificaciones
urbanas
Ministeriodel
Ambiente;2016
Ministeriode
Vivienda,
Construccióny
Saneamiento;2016
ArceJáuregui;Luisy
TapiaGonzalez;
Eduardo;2014
Experimental Perú 30
Descriptiva Perú 8
Descriptiva Perú 9
Experimental Perú 31
Determinólascaracterísticas,
deficienciasfísicasycostosdel
agregadorecicladoprovenientede
latrituracióndeprobetasde
concretoencomparaciónconel
agregadoconvencional.
Lapresenteguíainformativadifunde
lasprincipalesobliga-cionesy
responsabilidadesdelosactores
involucradosenlagestiónymanejo
delosRCDenobrasmenores,
promo-viendosuminimizacióny
reaprovechamiento.
Estereglamentoregulalagestióny
manejodelosRCDparaminimizar
losimpactosambientales,proteger
lasaludyelbienestarsocial,así
comocontribuiraldesarrollo
sostenible.
Losautoresinvestigaronenlibros,
revistasyelreglamentoperuano
sobrelagestióndelosRCD,parade
estamanera;plantearunmanual
técnicoquepermitiólaadecuada
gestióndeRCDenunaobrade
construcción.
PlandeGestióndeResiduos
deConstrucciónyDemolición
depositadosenespacios
públicosydeobrasmenores
deldistritodeTrujillo2014–
2017
ServiciodeGestión
AmbientaldeTrujillo
(SEGAT)
Descriptivo Perú 13
Esteplanformulóuninstrumentode
gestiónambientalintegraldelos
RCDdeobrasmenores,buscandola
mejoradelacalidaddevidadela
población.
24 Aneic Perú

APORTE
2.4. CRITERIOS DE SELECCIÓN Y EXCLUSIÓN
Loscriteriosdeselecciónyexclusiónsedetallanenlafigura03.Seseleccionarondefinitivamenteseisunidades
de análisis, de las cuales cuatro (una tesis de pregrado, un trabajo monográfico, un reglamento y un plan de
gestión)sonnacionalesydos(unartículoderevisiónyunatesisdoctoral)internacionales.Estasfueronexaminadas
yseleccionadasportodoslosintegrantesquerealizaronlapresenteinvestigación.Enprimerlugar,serevisaronlas
unidadesdeanálisisnacionales,delascualessechequearonsusresúmenes,objetivos,resultadosyconclusiones.
Porlasimilituddelostemasquedesarrollaronconnuestrainvestigación,sellegóaunconsensoquesetomarían
como muestra nacional a las siguientes unidades: un trabajo monográfico, una tesis de pregrado, un reglamento
delMVCSyunplanprovincialdelSEGAT.Lasdosunidadesrestantesfueronexcluidasporquenonosbrindabanuna
informacióncompactaacercadenuestrainvestigación.Ensegundolugar,seexaminaronlasunidadesdeanálisis
internacionales,siendoseleccionadasambas(elartículoderevisiónylatesisdoctoral) porsurelaciónconeltema
denuestrarevisiónsistemática.
•La recopilación de datos
sehizomedianteunidades
de análisis sobre el tema
de la adecuada gestión y
manejo de residuos de
construcción y demolición
(RSD)
•Se aplico criterios básicos
acerca la adecuada
gestión y manejo de
residuos de construcción
(RCD)
•Serecopilaron8unidades
deanálisisentotal.
SELECCIÓN
DEFINITIVA
FILTRO
•Se realizo una lectura
mas profunda de los
d o c u m e n t o s
recopilados, con el fin
deahondarennuestra
investigación.
•Deestainformación,a
travésdeuncriteriode
inclusión y exclusión;
se descartaron una
tesisyunmanual.
•Primera parte:
unidades de análisis
nacionales publicadas
entre el 2013-2018 (4
unidades).
•Segunda parte:
unidades de análisis
internacionales
publicada en el 2014 y
2017.(2Unidades)
SELECCIÓN
DEFINITIVA
Métodosdeexclusióndefinitiva:
•Búsquedadepalabrasclave.
•Revisión de resúmenes,
objetivos, resultados y
conclusiones.
Figura03.Etapasparalaseleccióndelamuestra
Aneic Perú
25

APORTE
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. RESULTADO 1
El artículo de revisión de Fuentes et al. (2017)
identificó que la gestión de los RCD realizada en
Barranquilla (Colombia) no es la adecuada, pues los
resultados obtenidos de un estudio a 75 obras en
ejecución de esta ciudad; reflejaron que el gremio
constructornoseparaoclasificalosRCD,ademásque
estosresiduossonrecolectadosdemanerainformalen
la obras de construcción; por lo que se origina un
problema social y ambiental. Ante dicha situación,
estos autores plantearon una propuesta de ajuste al
modelo de gestión de RCD de la ciudad antes
mencionada. Las cinco etapas contempladas en esta
propuesta son: separación en la fuente, recolección y
transporte, tratamiento de los RCD, mercado para los
productos reciclados y sitio de disposición final de los
RCD.
3.2. RESULTADO 2
La tesis doctoral de Villoria (2014) analizó la gestión
de RCD realizada en el sector de la edificación en
Madrid (España), para que a partir de ello, elabore e
implemente un Sistema de gestión de RCD en la fase
de ejecución de obras de edificación residencial de
nueva planta, el cual permita gestionar estos residuos
deacuerdoalanormativaespañolaRD105/2008.Las
etapas de gestión integral del sistema propuesto son:
“generaciónysegregacióninsitu,recogidaytransporte
(directooconestacionesdetransferencia),separación,
recuperación y/o transformación y disposición final o
vertido” (p. 198). Este sistema favoreció “el control y
ahorro de las materias primas a través del
aprovechamiento y minimización de los residuos”
(p.230). Asimismo, “reduce los riesgos de
incumplimiento de la normativa legal y del deterioro
medioambiental[…]”(p.231).
2.3. RESULTADO 3
El Reglamento para la Gestión y Manejo de los
Residuos de las Actividades de la Construcción y
Demolición, diseñado por el Ministerio de Vivienda,
Construcción y Saneamiento (2016), determina en su
artículo 13 que el Plan de Manejo de Residuos Sólidos
debe incluir las siguientes etapas en su contenido: la
caracterización de los RCD, estimación de los
volúmenes de residuos generados, determinación de
medidas alternativas para la minimización de estos
residuos, establecimiento y ejecución de los
procedimientos internos de recojo, segregación,
almacenamiento, reciclaje y traslado de los residuos
dentrodelaobra,transporteexternoydisposiciónfinal
de los RCD. A fin de contrarrestar los daños y/o
perjuiciosdelacalidadambientalenelPerú;talycomo
se señala en la exposición de motivos del decreto
supremo que aprobó este reglamento, en el cual se
considera que el mal manejo de los residuos
producidos por este sector agrava la preservación del
medioambiente.
3.4. RESULTADO 4
El trabajo monográfico de Carbajal (2018) está
enfocado en el análisis de la situación de la gestión y
manejodeRCDdelsectorviviendaenLimayCallao.A
partir de dicho análisis, la autora concluyó que la
gestión y manejo de estos residuos en las ciudades
antes mencionadas, es muy incipiente; puesto que los
RCD son gestionados y manejados inadecuadamente.
Unejemplodeelloessudisposiciónfinalenbotaderos
informales tales como playas y riberas de ríos, lo cual
seconstataconlainspeccióndelaOEFA(comosecitó
enCarbajal,2018)alaplayaConchán-VillaElSalvador;
endondeencontraronquelosresiduosdeconstrucción
afectaban50mdesuorilla.
Por todas las razones antes mencionadas, en este
trabajomonográficoseconcluyequeesposiblelograr
una adecuada gestión y manejo de RCD en las obras
de construcción, a través de las siguientes etapas:
minimizar (reducción de la generación de RCD),
segregar (correcta segregación y almacenamiento de
RCD),transportar(transporteexternodeRCDrealizado
por una EPS-RS o EC-RS), aprovechar
(reaprovechamiento de los RCD) y disponerlos
adecuadamente(disposiciónfinaldelosRCD).
3.5. RESULTADO 5
La tesis de pregrado de Arce y Tapia (2014) realizó
una investigación exhaustiva acerca de las técnicas y
métodos para la implementación de una correcta
gestión y manejo de RCD en la obra "El encanto de
JesúsMaría";lacualfueejecutadaporlaconstructora
LaMurallaenLima,elaño2014.Losautoresllegarona
la conclusión que las actividades a realizar antes,
durante y después de la generación de RCD son: la
separación de residuos, el almacenamiento de
residuos, el manejo y transporte de residuos en obra,
eltransporteexternoderesiduos,elreciclajedeRCDy
disposición final de residuos. También, concluyeron
quelarealizacióndeestasactividadespermitióquela
obra"ElencantodeJesúsMaría"produzcaunimpacto
positivoalambiente.
3.6. RESULTADO 6
El plan de gestión de RCD del SEGAT (2013) formuló
una gestión integral de estos residuos a través de un
instrumentodegestiónambientalquepermitamejorar
la calidad de vida y proteger el medio ambiente. En
26 Aneic Perú

APORTE
esteplanseindicaquelasetapasdeun “cicloóptimo
de los residuos de construcción y demolición (RCD),
debe comenzar con una clasificación inicial en el sitio
de la obra, luego realizar la separación y reciclaje
primario y finalmente enviar los residuos a la
escombrera correspondiente” (p. 14). Sin embargo, se
debe tener en cuenta que hasta el día de hoy, Trujillo
aún no cuenta con una escombrera o sitio de
disposiciónfinalespecíficoparalosRCD.
4. CONCLUSIONES
- La adecuada gestión y manejo de
los residuos de construcción y demolición
(RCD)hasidoplanteadaeimplementadaen
diferentes países a nivel internacional y en
laregiónLimaanivelnacional;permitiendo
disminuir la contaminación ambiental
producida por este tipo de residuos en
dichoslugares.
- Las etapas que deben ser
implementadas en los planes de gestión y
manejodeRCD,sonlassiguientes:
(ANTESDELAGENERACIÓNDELOSRCD)
a) La caracterización y estimación de
losvolúmenesgeneradosdeRCD
b) Determinación de medidas
alternativas para la disminución de los RCD
generados
(DURANTE LA GENERACIÓN DE LOS RCD,
DENTRODELAOBRA)
c) Segregación, clasificación, traslado
internoyalmacenamientodeRCD
(DESPUÉS DE LA GENERACIÓN DE LOS
RCD,FUERADELAOBRA)
d) Transporte de los RCD por EPS-RS o
EC-RScontratada
e) ReciclajeyreutilizacióndeRCD
f) Disposición final de RCD en
escombreraautorizada
REFERENCIAS
Araujo, M. (2011). Las revisiones sistemáticas (I).
Medwave,11(11).doi:10.5867/medwave.2011.11.5220
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Fuentes,L.,Pacheco,C.,Rondón,H.ySánchez,É.
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UniversidadPolitécnicadeMadrid,Madrid,España.
Aneic Perú
27

APORTE
OPTIMIZACIÓN DE LAS PROPIEDADES
MECÁNICAS EN CONCRETOS REFORZADOS CON
FIBRAS DE TEREFTALATO DE POLIETILENO
PARA REDUCIR SU IMPACTO AMBIENTAL Y
PRODUCIR CONCRETOS ECOLÓGICOS
LinaresJhamill:Jhamill.linares@usil.pe
PérezJheyder:jheyder.perez@usil.pe
Estudiantedepregrado,FacultaddeIngeniería
CarreradeIngenieríaCivil,UniversidadSanIgnaciodeLoyola,Perú
RESUMEN
El uso masivo del concreto en la industria de la
construcción requiere de nuevos materiales,
material capaz de mejorar el desempeño del
concretofrenteasuspropiedadesmecánicasyasu
vez reduzca y preserve las condiciones naturales
del medio ambiente, por lo que consideramos a
estos puntos como la problemática de esta
investigación. Mejorando el comportamiento
mecánico del concreto, reforzándolo con material
reciclado, para obtener ventajas tanto
estructurales, de durabilidad y la más importantes,
ambientales. El material reciclado por sus
propiedadesytrascendenciainvestigada,másapto
para el mejoramiento del desempeño del concreto,
son las botellas plásticas recicladas elaboradas a
partir de tereftalato de polietileno (PET por sus
siglas en ingles). Estas botellas plásticas PET
recicladas fueron cortadas en tiras de 25mm de
longitudy2mmdeancho,añadiéndosealconcreto
en diferentes porcentajes de incidencia de 0.0, 0.5,
1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0%, logrando de esta manera
analizar el desempeño del concreto fresco y
endurecido, buscando el porcentaje optimo con el
que se obtendrían las mejores propiedades
mecánicas. De los ensayos, cálculos y resultados
experimentales obtenidos se determinó que el
porcentajeoptimoesde1.54%deadicióndefibras
de botellas plásticas PET recicladas, logrando con
este valor mejorar las propiedades mecánicas del
concreto.Incrementandoeficazmenteelmódulode
rotura de la resistencia a tracción y compresión,
con un incremento de 11.81% y 10.38%
respectivamente,segúnlamuestrareferencial.
Palabra clave: Fibras de plástico PET, Concreto
reforzado,Materialesreciclados
1. INTRODUCCIÓN
Lautilizaciónmasivadelconcretoenlosúltimosaños
estápresentandouncrecimientoacelerado,porloque
buscamos en este proyecto acompañar este
crecimientoconcontribuiralasostenibilidaddelmedio
ambiente.Debidoaquesepresentanseriosproblemas
enlaproteccióndelmedioambiente,muchosinventos
creadosparatenercomodidadenlavidadiariasonlos
mayores causantes de este problema, esto debido a
lastécnicasinapropiadasdemanejodelosresiduoso
desechos que se creen inservibles. Uno de estos
residuos inorgánicos y en considerables proporciones
sonlasbotellasplásticasPET,lascualessonrecicladas
actualmenteparadiferentesprocesosmanufacturados
con la finalidad de contribuir con la sostenibilidad
ambiental. Este proyecto propone aplicarlas en
proyectos ingenieriles, para impulsar su reciclado y
disminuir la contaminación ambiental, como fibras en
elconcreto.Endiferentesinvestigacionesseconsidera
el uso de estas botellas plásticas como fibras de
refuerzo para el concreto (Ochi et al 2007), por otro
lado, algunos investigadores (Kandasamy y
Murugesan (2012), Patil Pramod Sambhaji (2016),
Bandodkar (2011)) consideran también el uso de las
botellas PET pulverizadas para ser usadas como
agregado en reemplazo parcial de la arena en el
concreto.
Son muy conocidas las buenas propiedades del
concreto convencional frente a la gran capacidad de
resistencia a la compresión, esta capacidad depende
de los materiales que se utilizan para elaborarlo
existiendo normativas que estos deben cumplir
asegurando un buen producto como resultado, sin
embargo,elconcretoauntiendeaserunmaterialmuy
frágil frente a la capacidad de resistencia a tracción y
flexión, para mejorar el comportamiento bajo estos
28 Aneic Perú

APORTE
esfuerzos se elaboran los diferentes tipos de fibras de
refuerzo, que cumplen con reducir las grietas y los
planos de falla, siendo por ello muy importante la
adición de estas fibras de botellas plásticas PET en el
concreto, las cuales pueden llegar a superar las
propiedades físicas y mecánicas que las fibras
sintéticas (T. Ochi et al, 2007), además de poder
resolver nuestra principal problemática, de reducir los
materialescontaminantes.
Dentro de este contexto, este articulo está
organizado de la siguiente manera: la sección 1
presenta la introducción, la sección 2 describe
brevemente los antecedentes, estudio realizados y
consideracionestomadasenesteartículo,lasección3
muestra el programa experimental, descripción de los
materiales, diseño, preparación de los especímenes y
el protocolo de mezclado de las muestras de concreto,
la sección 4 presenta los resultados y su análisis,
finalmentelasección5presentalasconclusionesdela
investigación.
2. ANTECEDENTES
En la actualidad existen algunos tipos de fibras de
refuerzo, tales como fibras de acero, carbón, vidrio o
sintéticas, en todos estos tipos de fibras se realizaron
estudios y ensayos para asegurar un buen
comportamiento mecánico en el concreto y mantener
las propiedades físicas en diferentes ambientes a los
que podría estar expuesto (Saidani et al, 2016),
ademásdebuscarunabuenadosificacióndelasfibras
en el diseño del concreto según el tipo de estructura.
Para el uso de las fibras de plástico (FP) en la
construcción, se deberá asegurar un buen
comportamientomecánicoenconjuntoconelconcreto
tales como una buena adherencia al concreto,
resistencia a ambientes agresivos y muy importante,
que no afecte negativamente a la resistencia del
concretoacompresión.
En algunos países como India (Kandasami, 2012) y
Japón (Ochi et al, 2007) ya se realizaron estudios
acercadelcomportamientodelconcretoreforzadocon
fibras de botellas de plástico recicladas (Nibudey et al,
2013), por lo que sugieren parámetros en las
dimensiones de las fibras para el estudio y ensayo de
concretoreforzadoconFP,elcualindicaquelasfibras
serán de 2mm de ancho con una longitud de 25mm,
estasdimensionesnoestáncercaalrangodelasfibras
queseproducenenelmedio,noobstante,porfacilidad
en el cortado manual y por ensayos ya exitosos de
Nibudey se utilizó las mismas dimensiones para este
estudioexperimental.
3. OBJETIVOS
Considerando lo descrito anteriormente, el presente
artículotienecomoobjetivos:
1. Mejorar el desempeño del concreto frente a sus
propiedades mecánicas con el uso de las fibras de
botellas plásticas PET, contribuyendo con la
sostenibilidaddelmedioambiente.
2. Demostrar mediante ensayos, cálculos y
resultados de laboratorio, la eficiencia del uso de las
fibras de botellas plásticas PET como material de
refuerzodelconcretoenmejorarsudesempeño.
3.Obtenerunóptimoporcentajedefibrasdebotellas
plásticasPETparamejorelcomportamientomecánico
del concreto en tracción, sin afectar sus propiedades
mecánicas frente a compresión y así equilibrar ambas
propiedadesmecánicas.
4. Finalmente, resolver problemáticas ambientales
planteadas mediante la reducción de fisuras en el
concreto y preservación del medio ambiente, usando
efectivamentelasfibrasdebotellasplásticasPET.
4. PROGRAMA EXPERIMENTAL
El programa experimental de este estudio consistió
enunsolotipodediseñodemezcla(Tabla3)alacual
se le fue añadiendo diferentes porcentajes de FP (0.0,
0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 y 3.0%) en función del peso del
cemento.
Los materiales, características, diseño, preparación,
ensayo de los especímenes y protocolo de mezclado
semuestranacontinuación.
4.1. MATERIALES Y CARACTERÍSTICAS
Los materiales necesarios para llevar a cabo el
trabajo experimental son: Cemento portland tipo I
(Según la normal ASTM C 150 M, Tabla 1), agregado
fino, agregado grueso (Los agregados cumplen con la
normaASTMC33M,Tabla2),aguapotableyfibrasde
refuerzo de botellas recicladas FP (2mm de ancho y
conunlargode25mm).
4.1.1. OBTENCIÓN DE LAS FIBRAS
Las fibras de plásticos usadas en esta investigación
se obtuvieron de botellas recicladas que fueron en su
mayoría contenedores de agua mineral como se
muestra en la Imagen 2 a). Estas botellas se cortaron
manualmente en forma rectangular (Imagen 2 b)) con
mucha precaución de mantener la uniformidad de las
fibrastantoenformacomoensusdimensiones(25mm
delongitudy2mmdeancho).
4.1.2. PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS
DEL PET
Laspropiedadesfísicasymecánicasdelasfibrasde
botellasplásticasPETrecicladas,fuerontomadasdela
investigación realizada por T. Ochi et al, 2007, y estas
a su vez se corroboraron simultáneamente con
diferentes otros estudios, donde se confirma la
Aneic Perú
29

APORTE
obtencióndevaloressimilaresparaestaspropiedades
delPET.Laspropiedadestantofísicascomomecánicas
semuestranenlaTabla7.
4.2. PROPORCIONES DE DISEÑO
Eldiseñodemezclaserealizóparaunaresistenciaa
la compresión de 29.4 MPa y la adición de FP al
concreto se realizó variando el porcentaje respecto al
peso del cemento desde un 0% hasta un 3% al igual
que el estudio realizado por Nibudey et al, 2013. Los
especímenes resultantes del concreto con ninguna
adición (0.0 %) de fibras de refuerzo de botellas
recicladas se tomaron como referencia para la
comparación con las demás muestras que contenían
un cierto porcentaje de FP. La Tabla 3 muestra las
proporcionesparalos7diferentesdiseñosdemezcla.
4.3. PreparaciónyCuradodeEspecímenes
Se realizo 7 diseños de mezcla para cada
ensayo (Compresión y Tracción indirecta) con los
diferentes porcentajes de FP (0%, 0.5%, 1.0%, 1.5%,
2.0%, 2.5% y 3.0%) y 2 con especímenes en cada uno
(14 especímenes para cada tipo de ensayo). Los
especímenes fueron cilíndricos (con una relación D/
H=1/2, con un Diámetro de 100 mm y una altura de
200mm).
Elprocesodemezcladoparalapreparacióndelos
especímenes cilíndricos se realizó en una mezcladora
eléctrica con un rendimiento de 6 especímenes por
cada mezcla. Para iniciar con el mezclado se
introdujeron los agregados con un 30% del agua,
pasando30segundosseadicionoeltotaldelcemento
y se dejó batir por un minuto, luego se agregó el 70%
restantedeagua,finalmentepasando4a5minutosse
añadiólasfibrassegúnsuporcentajeyparacompletar
el mezclado se dejó batir adicionalmente por 3
minutos.
Los especímenes ya moldeados se desencofraron
a las 24 horas de su preparación e inmediatamente
después de ser marcados se introdujeron a una poza
de curación hasta los días de ensayo. El proceso de
moldeado y curado de los especímenes se llevaron a
cabosiguiendolanormaASTMC192M.
4.4. ENSAYO DE LOS ESPECÍMENES.
A continuación, se describe los detalles de los
ensayos en estado fresco (Control de asentamiento) y
endurecido (Resistencia a la compresión y tracción
indirecta).
Imagen1.Materialespesadossegún
eldiseñodemezclaenLaboratorio
30 Aneic Perú

APORTE
Tabla1
PropiedadesFísicasyMecánicasdelCementoPortland
PROPIEDAD
GravedadEspecifica
MódulodeFinura
TiempodeFraguadoinicial
TiempodeFraguadofinal
Resistenciaalacompresión(3
días)
Resistenciaalacompresión(7
días)
Resistenciaalacompresión
(28días)
DESCRIPCIÓN
3.09g/cm3
390m2/kg
141min
300min
29.2MPa
35.6MPa
42.3MPa
4.4.1. ENSAYO EN ESTADO FRESCO
(CONTROL DE ASENTAMIENTO)
Este ensayo se realizó con el fin de conocer la
disminucióndelatrabajabilidaddelamezclaamedida
que se le aumenta el porcentaje de FP. El control de
asentamiento de asentamiento se hizo con el método
del cono de Abraham, a cada diseño antes de la
elaboración de los especímenes siguiendo la norma
ASTMC143.
4.4.2. ENSAYO DE COMPRESIÓN
Elnúmerodeespecímenesensayadosacompresión
axial fue de 14, 2 por cada diseño de mezcla de los
cualesseensayaronalaedadde28díasycumpliendo
conlanormaASTMC39M.
Los ensayos a compresión se efectuaron en una
máquina de compresión con una capacidad de
1100 KN, la cual mide la carga de rotura de las
probetas, la resistencia a la compresión de cada
espécimensecalculódelasiguientemanera:
Tabla2
PropiedadesFísicasdelosAgregados
PROPIEDAD
Gravedad
Especifica
AGREGADO
FINO
AGREGADO
GRUESO
2.56 2.5
TMN -- 3/4”
MódulodeFinura 3.10 6.62
Absorción 1.60% 0.92%
Esfuerzo de Compresión (1)
Donde:
P:Cargamáximaderoturay,
A:Áreadelaseccióntransversaldelespécimen
4.4.3. ENSAYO DE TRACCIÓN INDIRECTA
POR COMPRESIÓN DIAMETRAL
Este ensayo es el más importante de este estudio,
pues el fin es demostrar el buen comportamiento del
concreto reforzados con FP. Al igual que el ensayo
anterior, el número de especímenes fueron 14, se
ensayaronalaedadde28díasyenlamismamáquina
decompresión.Esteensayofuellevadoacabo
Imagen2 BotellasPETparalasfibras
Aneic Perú
31

APORTE
El ensayo de Tracción
indirecta por compresión
diametraleselmásimportante
de este estudio, pues el fin es
demostrar el buen
comportamiento del concreto
reforzadosconFP.
Imagen3.Fibrasde
plásticodespuésde
sercortadas
DISEÑO
CEMENTO
(KG/M3)
Tabla3
ProporcionesdeDiseñodeMezcla
AGREGADO
FINO(KG/M3)
AGREGADO
GRUESO
(KG/M3)
AGUA(KG/M3)
FP(KG/M3)
FP–0.0 366 742 921 225 0.00
FP–0.5 366 742 921 225 1.83
FP–1.0 366 742 921 225 3.66
FP–1.5 366 742 921 225 5.49
FP–2.0 366 742 921 225 7.32
FP–2.5 366 742 921 225 9.15
FP–3.0 366 742 921 225 10.98
FP:FibrasdePlástico
La resistencia la tracción de cada espécimen fue
calculadaconlasiguienteecuación:
Esfuerzos de Tensión (2)
Donde:
P:Ultimacarga
D:Diámetropromediodelespécimencilíndricoy,
L:Longitudpromediodelcilindro
Tabla7
PropiedadesFísicasyMecánicasdelPET(T.Ochietal,
PROPIEDAD
PET
GravedadEspecifica(g/cm3) 1.34±0.02
Longitud(mm) 25±0.3
Ancho(mm) 3±0.2
Espesor(mm) 0.7
Superficie Lisa
ResistenciaalaTracción(MPa)
Apróx.450
32 Aneic Perú

APORTE
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1. RESULTADOS DEL CONTROL DE ASENTAMIENTO
LosresultadosdelensayodeasentamientoobtenidossemuestranenlaTabla4,estosvaloressonlospromedios
de dos medidas tomadas, uno en cada mezcla (Mezcla para ensayos a compresión y mezcla para ensayos a
tracción). De estas medidas tomadas se puede deducir que la trabajabilidad se ve afectada a medida que se
aumentaelporcentajedeFP,enlaImagen7semuestralagráficadetrabajabilidadvsporcentajedeFPconuna
variaciónlinealyconundecaimientopromediode1.50pulgadasderevenimientoporcadaporcentajeadicionado
deFP.
Imagen4.
Preparaciónde
lamezcla
Imagen5.
Especímenes
desencofradosy
marcadossegún
sutipo.
Imagen6.
Ensayode
controlde
trabajabilidad.
Imagen7.
Ensayode
controlde
trabajabilidad.
Aneic Perú
33

APORTE
Imagen8.Falladel
ensayoa
compresióndeun
espécimencon
fibras
Imagen7.Falladel
ensayoa
compresióndeun
espécimensinfibras
5.2. RESULTADOS DEL ENSAYO A COMPRESIÓN
Al diseño de mezcla inicial se le adiciono 7 porcentajes diferentes de FP (desde 0.00% hasta un
3.00%),luego2especímenesdecadaporcentajefueronensayadoacompresión.LaTabla5muestra
losresultadosexperimentalesylaImagen8a),lagráficadelacurvaderesistenciaalacompresión
vsporcentajedeFP.LaresistenciadesarrolladaporlosconcretosconporcentajedeFPdiferentede
cero(Concretoreferencial)son2.61%,7.11%,10.38%,10.47%,5.995y1,12%para0.50%,1.00%,1.50%,
2.00%, 2.50% y 3.00% respectivamente. De estos resultados se puede observar que con 2.00% de
FP se alcanza la más alta resistencia a la compresión y una notable caída de la resistencia a la
compresiónconporcentajesdeFPmayoresa3.00%.
34 Aneic Perú

APORTE
Tabla4
ResultadosdelAsentamientosegún
porcentajedeFP.
Imagen9.GraficadelAsentamientovs
porcentajedeFP.
DISEÑO SLUMP(PULGADAS)
FP–0.0 5.8
FP–0.5 4.85
FP–1.0 4
FP–1.5 3.25
FP–2.0 2.75
FP–2.5 2.15
FP–3.0 0.8
Tabla5
ResultadosdelEnsayoCompresión
N
0
CÓDIGODEL
ESPÉCIMEN
CARGADE
FALLA(KN)
ESFUERZODE
FALLA(MPA)
ESFUERZODEFALLA
PROMEDIO(MPA)
1 FP-0.0 237.84 29.11
2 FP-0.0 230.79 28.81
3 FP-0.5 239.98 29.66
4 FP-0.5 243.23 29.77
5 FP-1.0 249.94 31.2
6 FP-1.0 249.48 30.83
7 FP-1.5 256.31 31.99
8 FP-1.5 255.85 31.93
9 FP-2.0 263.4 32.55
10 FP-2.0 251.76 31.42
11 FP-2.5 252.39 30.23
12 FP-2.5 267.11 31.5
13 FP-3.0 240.35 29.41
14 FP-3.0 235.86 29.15
28.96
29.71
31.01
31.96
31.99
30.86
29.28
5.3. RESULTADOS DEL ENSAYO A TRACCIÓN INDIRECTA.
Paraestaprueba,deigualmaneraseensayaron2especímenesdecadaporcentaje,considerandocomopatrón
aldiseñodemezclacon0.00%deFP.Losresultadosdeexperimentalesylagráficaderesistenciaalatracciónvs
porcentaje de FP se muestran en la Tabla 6 e Imagen 8 b) respectivamente. La variación de la resistencia a la
tracción de los diferentes diseños respecto al concreto patrón son 8.28%, 11.15%, 11.81%, 8.80%, 7.89% y -0.80%
para 0.50%, 1.00%, 1.50%, 2.00%, 2.50% y 3.00% respectivamente. De los resultados obtenidos, a diferencia del
porcentajeóptimodeFPencompresión(2.00%),seobservaqueeldiseñocon1.50%deFPalcanzalaresistencia
a la tracción más alta (2.76 MPa). Por otro lado, se observa que con un pequeño porcentaje de FP adicionado
(0.50%) se obtiene un alto porcentaje de aumento de la resistencia a la tracción (8.28%), además al igual que la
resistencia a la compresión, con porcentajes de FP mayores a 3.00% se tiene un decaimiento significativo en la
resistenciaalatracción.
Aneic Perú
35

APORTE
Tabla6
ResultadosdelEnsayosaTracciónIndirecta
N
0
CÓDIGODEL
ESPÉCIMEN
CARGADE
FALLA(KN)
ESFUERZODE
FALLA(MPA)
1 FP-0.0 80.43 2.47
2 FP-0.0 80.5 2.48
3 FP-0.5 90.45 2.77
4 FP-0.5 83.63 2.58
5 FP-1.0 88.38 2.7
6 FP-1.0 90.93 2.79
7 FP-1.5 90.26 2.73
8 FP-1.5 91.67 2.79
9 FP-2.0 92.66 2.82
10 FP-2.0 85.18 2.56
11 FP-2.5 90.92 2.77
12 FP-2.5 85.23 2.56
13 FP-3.0 76.87 2.39
14 FP-3.0 81.21 2.52
ESFUERZODE
FALLA
PROMEDIO
(MPA)
PORCENTAJE
DEVARIACIÓN
(%)
2.47 0
2.68 8.28
2.75 11.15
2.76 11.81
2.69 8.8
2.67 7.89
2.45 -0.8
Imagen10.Graficadelosensayosde
ResistenciaaCompresión
Imagen11.GraficadelosensayosdeResistenciaa
Tracción
Imagen12.Falla
delensayoa
tracciónindirecta
deunespécimen
sinfibras
Imagen12.Falla
delensayoa
tracción
indirectadeun
espécimencon
fibras
36 Aneic Perú

APORTE
6. CONCLUSIONES
En base a los ensayos, cálculos y resultados
experimentales realizados, las principales
conclusionesson:
1. La adición de las fibras de plástico (FP)
claramentecontribuyealaresistenciadelatraccióny
compresión. De los resultados se obtuvieron como
porcentajes óptimos para la resistencia a la
compresión y tracción, 2.00% y 1.50%
respectivamente, no obstante, se considera 1.54% de
FP como el porcentaje óptimo para mejorar tanto la
resistenciaacompresión,asícomoatracción.
2. La adición de FP puede llegar a afectar
significativamente la resistencia tanto a compresión
como a tracción cuando se supera el 3.00% del peso
delcemento.
3. Las fallas en el ensayo a tracción en los
concretos reforzados con FP a diferencia del concreto
común, no tiende a agrietarse fácilmente y aun
despuésderealizadoelensayoseobservólauniónde
todoelespécimengraciasalasFPensuinterior.
4. La adición de FP como reforzamiento en el
concreto también tiene desventajas en la
trabajabilidad con una reducción de 1.50 pulgadas de
revenimientoporcadaporcentajedeFPqueseañada.
REFERENCIAS
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andCuringConcreteTestSpecimensintheLaboratory.
AmericanSocietyofTestingandMaterials.
ASTM C 33 – 01 Standard Specification for Concrete
Aggregates.AmericanSocietyofTestingandMaterials.
ASTMC150–00StandardSpecificationforPortland
Cement.AmericanSocietyofTestingandMaterials.
ASTMC39M.StandardTestMethodforCompressive
StrengthofCylindricalConcreteSpecimens.American
SocietyofTestingandMaterials.
ASTM C 143/C 143M – 00 Standard Test Method for
SlumpofHydraulic-CementConcrete.AmericanSociety
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Partial Replacement for Sand” International
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ISSN0974-5904,Volume04,No06SPL,October
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Pp448-455.Japan.
RNOVENA EDICIÓN
EVISTA2020
Aneic Perú
37

APORTE
CordoniJ.VerónicaI:
Urb.LasOrquideasC12,
SanSebastián,Cusco
Tel.:+51949552400
E-mail: isumi501@gmail.com
EP.IngenieríaCivil,FacultaddeIngeniería
UniversidadNacionaldeSanAntonioAbaddelCusco
ANÁLISIS DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES EN
LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
MEDIANTE EL USO DE STRAIN GAUGES
RESUMEN
Elestudioconsisteenanalizarmedianteensayosde
laboratoriolosesfuerzosydeformacionesdentrodela
configuración de una estructura de pavimento flexible
instrumentando la estructura con strain gauges y
diales de deformación en la superficie. Se realizaron
ensayos de laboratorio simulando la configuración de
un pavimento flexible fabricando vigas con
dimensiones de 25 x 20 x 80cm, donde se representa
a escala las capas de subrasante y subbase. Se
realizaron secciones con y sin refuerzo de geotextil.
Los esfuerzos de tensión originados en la interfaz
analizada influyeron directamente en la disminución
del espesor de la subbase hasta un 50%, ahorro de
hasta el 40% en costos y el incremento de la vida útil.
Finalmente, con el resultado de la reducción del
espesor de la capa granular se pueden evaluar las
diferentesalternativasdediseñoalutilizarungeotextil
derefuerzosobrelasubrasante.
Palabrasclave:Deformaciones,esfuerzosdetensión,
geotextil,pavimentosflexibles,straingauge.
ABSTRACT
This study consists of analyzing, through
laboratory tests, the stresses and strains within the
configurationofaflexiblepavementstructureusing
strain gauges. Laboratory tests were performed
simulating the configuration of a flexible pavement,
manufacturing beams with dimensions of 25 x 20 x
80cm,whereascaleofthesubgradeandsubbase
layersisrepresented.Sectionsweremadewithand
without geotextile reinforcement. The tensile
stresses originated in the analyzed interface
directly influenced the decrease in the thickness of
thesubbaseupto50%,savingsofupto40%incosts
andtheincreaseinusefullife.Finally,withtheresult
of the reduction in the thickness of the granular
layer, the different design alternatives can be
evaluatedusinggeotextileasareinforcementinthe
subgrade-subbaseinterface.
Key words: Strains, tensile strains, geotextile,
flexiblepavements,straingauges.
1. INTRODUCCIÓN
Las propiedades mecánicas de los geotextiles están definidas por el comportamiento de tensión – elongación,
dondeladeformaciónlateraldelgeotextilesrestringida.ElmétododeEnsayoGrab(ASTMD4632)queseutilizará
enelpresenteestudiopermitiráobtenerlaresistenciaalatensiónentérminosdefuerzaylaelongacióndelmismo
[1]; obteniendo valores útiles para la supervivencia de los geotextiles como refuerzo y separación dentro de una
estructuradepavimentoflexible[2].
La aplicación de una carga en una vía se debe principalmente al tránsito vehicular, donde la respuesta del
pavimento ante la aplicación de dicha carga, produce un estado de tensiones y deformaciones, con lo cual los
desplazamientos que ocurren son en sentido vertical en magnitudes muy pequeñas del orden de centésimas o
milésimas de milímetro [3]. Por lo tanto, es necesario entender que, ante la aplicación de una carga vehicular, si
bienseproduceunadeflexiónmáximasobreelpuntodeaplicación,alrededordeestazonatambiénseproducen
38 Aneic Perú

APORTE
desplazamientosverticalesyhorizontalesqueoriginan
unestadodetensiones,lascualesseránanalizadasen
el diseño y evaluación de las estructuras de
pavimentosflexible[6]-[7].
1.1. OBJETIVOS
• Analizar la influencia de la elongación de
geotextiles, en los esfuerzos de tensión en la interfaz
subrasante – subbase como refuerzo y separación
dentrodelaestructuradepavimentosflexibles.
• Determinar la carga de rotura y la elongación
por el Método Grab (ASTM D4632) de un tipo de
geotextil tejido y uno no tejido empleando la máquina
universaldeensayos.
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Comohipótesisdelestudio,seconsideraquelacarga
de rotura y la elongación de los geotextiles influirán
directamenteenlosesfuerzosdetensióndelainterfaz
subrasante – subbase para el diseño y evaluación de
pavimentosflexibles.
2. METODOLOGÍA
El tipo de investigación fue Aplicada, ya que está
encaminada a la resolución de problemas prácticos,
con un margen de generalización limitado. Así mismo,
por la forma como se intervendrá a los objetos de
estudioseimplementaráundiseñotransversal,puesla
recolección de datos se hará en el momento dado, es
decirenuntiempoúnico.
Se aplicó el Método de Investigación Experimental,
puesto que se recopilarán datos para comparar las
mediciones de comportamiento de un grupo control
con las mediciones de un grupo experimental [5]. Se
realizaron ensayos de control de dos materiales de
subbase (Cantera 1 y Cantera 2), material de
subrasante y geotextiles (T2400 y NW030M – PAVCO).
Teniendocomoalgunosresultadoslossiguientes(Tabla
1yTabla2)
Además, se realizó un ensayo para el cálculo de
esfuerzos y deformaciones en la interfaz subrasante –
subbaseconGeotextilTejido,NoTejidoysingeotextil;
simulandounaconfiguracióndesubrasante–subbase.
Seaplicóunacargapuntualalcentrodelasección.Los
sensores, en este caso strain gauges, se colocaron en
la interfaz subrasante – subbase, donde se obtendrán
datos de esfuerzos y deformaciones [11]. El ensayo
consta básicamente de la fabricación de vigas con
material de subrasante y subbase, estas tienen
dimensiones de 80cm x 20cm x 25cm y están
apoyadas sobre un material compactado de 10cm de
espesor que simula la continuación de la subrasante
[9]-[10].
Los espesores de la subrasante y la subbase se
determinaron ubicando el eje neutro de las dos vigas
apiladas, de esa manera se sabrá dónde ubicar el
geotextil.
Tabla1
Resumenderesultados–ensayosdematerial
desubbaseysubrasante.
DESCRIPCIÓN CANTERA1 CANTERA2
MATERIALDE
SUBRASANTE
ClasificaciónSUCS GP GP CH
ClasificaciónAASHTO A-1-a(0) A–1–a(0) A–7–6(11)
DensidadSecaMáxima 2.10gr/cm3 2.17gr/cm3 1.83gr/cm3
ContenidodeHumedad
Optimo
8.30% 7.60% 13.60%
CBR100% 53.00% 50.00% 9.00%
CBR95% 43.00% 43.00% 8.00%
MódulodeElasticidad
(E=100xCBR)
4300kg/cm2 4300kg/cm2 800kg/cm2
Tabla2
Resumenderesultados–geotextiles
DESCRIPCIÓN
CANTERA1 CANTERA2
CargadeRoturaPromedio 79.60kg 95.70kg
ElongaciónPromedio 38.03% 40.75%
Aneic Perú
39

APORTE
Siendo uno de los objetivos calcular y analizar los
esfuerzos de tensión, ubicaremos el geotextil en la
zona de tracción, por lo tanto, la configuración de la
viga será de 15 cm de subrasante y 20cm de subbase,
asícomosemuestraenlaFigura1yFigura2.
Parapoderdeterminareltipodestraingaugequese
utilizara en el ensayo, se realizó previamente un
análisis de multicapa para calcular los esfuerzos,
deformacionesydeflexionesenunpuntoespecífico;y
de esa manera adquirir strain gauges con
especificacionestécnicasútilesparaelensayo[9].Este
análisisserealizóconelSoftwareKenlayer,elsoftware
cuenta con herramientas que nos proporcionan un
análisis más completo de esfuerzos, deformaciones y
deflexionesenpuntosespecíficosyasuvezsepueden
ingresar parámetros de distintos tipos de terreno; lo
cual favorece al análisis. Teniendo en cuenta que los
valores del CBR al 95% de las Canteras 1 y 2 son
iguales, entonces hacemos un único análisis. Como lo
vemosenlaTabla3yTabla4.
Tabla3
ResultadosdeesfuerzosconSoftwareKenlayer
EsfuerzoVertical
EsfuerzoRadial
ESFUERZOS
12.339PSI 0.860kg/cm2
-13.367PSI -0.940kg/cm2
EsfuerzoTangencial -29.021PSI -2.040kg/cm2
EsfuerzoCortante -6.065PSI -0.426kg/cm2
Tabla4
ResultadosdedeformacionesconSoftwareKenlayer
DEFORMACIONES
DeformaciónVertical 0.0004486
DeformaciónRadial -0.0001188
EsfuerzoTangencial -0.000481
EsfuerzoCortante -0.000268
Figura1.ConfiguraciónSubrasante–Subbase,congeotextil
Teniendo como datos preliminares los esfuerzos y
deformaciones, elegimos un tipo de Strain Gauge que
tenga la sensibilidad para medir dichos datos. Para
este tipo de aplicación normalmente se utiliza galgas
con una rejilla de medición con 10mm o mayor.
Elegimos el de la Serie C de la marca HBM, que tiene
las características necesarias para realizar el ensayo.
El dispositivo de lectura de Strain Gauges y diales de
deformación, es un equipo registrador que consta de
sensores(micrómetros,straingauges,celdasdecarga)
de forma modular, el desarrollo contempla el
dispositivo registrador y el software necesario para la
visualización y almacenamiento de la información
recolectadaenunahojadecálculotipoExcel.
2.1. DESARROLLO DEL PROBLEMA
Figura2.Seccióntransversaldelaestructura
Ensayo de análisis de esfuerzos y deformaciones en
laestructuradepavimentosflexibles
Esteensayotieneporfinalidadobtenerresultadosde
esfuerzos y deformaciones en la interfaz subrasantesubbase
mediante la utilización de strain gauge
ubicados en dicha interfaz, para la realización de los
ensayos, análisis o investigaciones de laboratorio que
requiera un proyecto. Puede ser aplicado con la
metodología de diseño que se basa en el análisis de
deformaciones y los esfuerzos que se presentan en la
estructuradepavimento.
40 Aneic Perú

APORTE
EQUIPOS Y MATERIALES
Se empleará una Maquina Universal de Ensayos,
dispositivoparalamedidadedeformacionesmediante
los strain gauge, tecle manual con trípode metálico
para el montaje del ensayo; además del material de
subrasante, material de subbase, geotextil tejido y no
tejido, encofrado de madera (90cm x 30cm x 15cm),
encofrado metálico (80cm x 20cm x 25cm), strain
gauges, pisón y placa de compactación. Las muestras
desueloqueseemplearándeberánserpreparadasen
los encofrados mencionados, para la compactación
deberán prepararse con la humedad optima de agua.
La muestra utilizada debe pasar el tamiz de 19mm
(3/4”), toda la gradación deberá usarse para preparar
lasmuestrasacompactarsinmodificación.
PROCEDIMIENTO
Deacuerdoaladensidadyelcontenidodehumedad
de cada uno de los materiales, ya sea para la
subrasanteolasubbase,calculamoselpesonecesario
para la fabricación de nuestras vigas. Todo este peso
calculado deberá ser compactado en el volumen
predeterminado.Seguidamentesecompacta10cmdel
materialdesubrasanteenelencofradodemadera.La
compactación se hará en 5 capas, 56 golpes en cada
punto de compactación. Procedemos a armar el
encofrado metálico encima de la subrasante
compactada y dentro del encofrado metálico, se
compacta 5 cm de subrasante. Se tiende el geotextil
encima de la subrasante compactada, y se tensa
ligeramente de manera longitudinal. Colocamos los
strain gauges encima del geotextil compactado,
ubicado en la parte central, cubriendo un área de 40x
20cm aproximadamente. Finalmente, se compacta
20cmdematerialdesubbase(05capas,56golpesen
cadapuntodecompactación).LaFigua3.,muestrauna
vistadelmodelodeensayodelaboratoriopropuesto.
CÁLCULOS:
1. Peso necesario para la compactación
mediantelasiguienteecuación“Eq.1”:
DondeWm=pesodelmaterial; d=densidad;w=
contenido óptimo de agua; Vm = Volumen del
encofrado.
2. Las lecturas de deformación y esfuerzo, se
realizarán mediante el dispositivo de lectura delos
straingaugeylamaquinauniversal.
Losresultadosdelensayorealizadoenlaboratorio
fueronobtenidosdedosfuentes:
- Máquina Universal de Ensayos INSTRON
600DX
Los datos que se controlaron al emplear la
Maquina Universal fueron la velocidad (200 kg/min)
y el esfuerzo o presión de contacto “q” (8.443 kg/
cm2).
- Equipo Registrador de Sensores (Strain
Gauges)
A partir de los datos de esfuerzo vertical (σz) y
esfuerzo radial (σr), obtenemos los valores de
deformaciónradial(ɛr),conla“Eq.2”
Donde ɛr=deformaciónradial; σr=esfuerzoradial
(kg/cm2); σz = esfuerzo vertical (kg/cm2); σt =
esfuerzotangencial(kg/cm2); σt=σr;µ=coeficiente
de base de la subbase; E = módulo de elasticidad
subbase(kg/cm2).
(1)
(2)
Resultados del ensayo de análisis de esfuerzos y
deformacionesenlaboratorio
Figura3.Vistadelmodelodeensayosinencofradosenlos
laterales.Elensayoserealizaráconelencofradometálico
armado,representandoelconfinamientodelsuelo.
Se muestran dos tipos de gráfica obtenidas al
realizar el ensayo, posteriormente se presentará un
resumen con los resultados para cada situación
planteada,Figura.4yFigura5.
Aneic Perú
41

APORTE
Figura4yFigura5.(izquierda)Esfuerzoverticalvsposición–cantera02congeotextiltejido,(derecha)Esfuerzo
radialvsdeformaciónradial-cantera02congeotextiltejido
ESFUERZO
VERTICAL VS
POSICIÓN
Esfuerzo Vertical (kg/cm2)
0.900
0.800
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
0.200
0.100
0.000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Posición (mm)
1.000
0.900
0.800
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
0.200
0.100
0.000
0.000 0.000025 0.000050 0.000075 0.000100 0.000125 0.000150
ESFUERZO
RADIAL VS
DEFORMACIÓN
RADIAL
2.2. ANÁLISIS DE RELACIÓN BENEFICIO – COSTO CON EL USO DE GEOTEXTILES
TEJIDOS Y NO TEJIDOS EN LA INTERFAZ SUBRASANTE – SUBBASE
2.2.1. ANÁLISIS BENEFICIO – COSTO CON GEOTEXTIL TEJIDO T2400 – PAVCO CANTERA
01 Y 02
Esimportanteresaltarqueelgeotextiltejidopermite
incrementar las condiciones de soporte de la
estructura de pavimento como un todo, sin embargo,
enlametodologíadediseñosedebeevaluarelaporte
del geotextil en la capacidad portante del suelo de
subrasanteparacompararlosresultadosdeldiseñode
lavíasingeotextilydeldiseñocongeotextil.Setoman
en cuenta características como tráfico de diseño,
periododediseñoyCBRdelasubrasante[4].
Además, empleamos la metodología de diseño de la
AASHTO93paracalcularvaloresdeSN,mediantedatos
de confiabilidad, desviación estándar, serviciabilidad
inicial y final, módulo resiliente de la subrasante, y
númerodeejesequivalentes[4].
Consideramos como coeficientes estructurales ai los
siguientes:subbasea3=0.125/cm,basea2=0.052/cm,y
carpeta asfáltica a1=0.047/cm y como coeficientes de
drenaje mi, los siguientes: base m2= 0.8 y subbase
m3=0.8.CalculamoselnúmeroestructuralSN=a1D1+
a2D2m2+a3D3m3,SN=3.17.Porlotanto,losespesores
planteados serían: 5cm de carpeta asfáltica, 25cm de
42 Aneic Perú

APORTE
basey40cmdesubbase.
Para el cálculo de esfuerzos y deformaciones se
utiliza el software Kenlayer, con el cual obtenemos
resultadosdeesfuerzosydeformacionesenlainterfaz
analizada. Se plantean dos alternativas de reducción
enlasubbase.
Alternativa01:reduccióndelasubbasea30cm
Alternativa02:reduccióndelasubbasea25cm
En ambos casos, se calculan esfuerzos y
deformaciones. Los que tomaremos en cuenta son las
deformaciones y esfuerzos en sentido vertical. El
esfuerzo normal se distribuye en forma horizontal, en
unáreaplanaysecalculalatensiónrequerida,paralo
cual se toma en cuenta especificaciones técnicas del
geotextil propuesto para poder calcular el factor de
seguridadglobal(FSG).EsimportantesaberqueelFSG
debe estar por debajo de 1.3. Haciendo los cálculos
respectivos,optimizamoslareduccióndelasubbasea
25cm.
Porúltimo,calculamosladisminucióndeespesorcon
geotextilderefuerzo[4].SerealizóelanálisisdePrecio
Unitario–Subbasegranularcompactadaenobra,con
el Software S10 y el costo por m3 es S/. 69.58 para la
canterade01yS/.75.58paralacantera02
Haciendo un análisis con respecto al espesor
reducido y tomando en cuenta el costo por m2 de
geotextilsetienelosiguiente:
Cantera 01: En un kilómetro de vía con una calzada
de 7m de ancho y con estas características de
espesores el ahorro es de: S/. 38,500.00, lo que
equivaleunahorrodel47%.
Cantera 02: En un kilómetro de vía con una calzada
de 7m de ancho y con estas características de
espesores el ahorro es de: S/. 44,800.00, lo que
equivaleaunahorrodel43%.
2.2.2. ANÁLISIS BENEFICIO – COSTO CON
GEOTEXTIL NO TEJIDO NW030M - PAVCO
CANTERA 01 Y 02
En el caso de geotextiles no tejidos se evaluará la
reducción del índice de serviciabilidad en función de
las cargas equivalentes sin la instalación de un
geotextil como elemento de separación, y
determinaremos el incremento en costos por efectos
de la contaminación presentada en una vía principal
que fue diseñada con la misma estructura
anteriormenteyacalculada.
Teniendo ya calculado el número estructural SN=3.17
y sabiendo los espesores de las capas, calculamos el
número de ejes equivalentes con la ecuación AASHTO
93.
Para cuantificar la reducción en el coeficiente
estructural de la capa de la subbase se tomó como
referencialafrase“5kilosdepiedracolocadossobre5
kilosdebarronosdacomoresultado10kilosdebarro”
citada por Robert Koerner en su libro “Design with
Geosynthetics” [8]. Teniendo en cuenta lo anterior, se
reduceelcoeficienteantesmencionadoenun50%yse
procede a calcular el nuevo SN de la estructura de la
vía.
Por consiguiente, el coeficiente estructural de la
subbase(a3)quedareducidoenun50%.Ycalculamos
nuevamente el número estructural SN=2.42 con este
valor se calcula el nuevo número de ejes equivalentes,
conservandolosvaloresrecomendadosporAASHTO.
Haciendo la relación entre los valores de las cargas
equivalentesdelaestructurainicialylaafectadaporla
contaminación,encontramosquelareducciónesigual
a:1–295000/1410000=79.10%
Para evaluar el beneficio del geotextil como
elemento de separación, se calcula el material
adicional necesario, para mantener las condiciones
iniciales de la vía (SN=3.17), teniendo un coeficiente
estructural de la subbase reducido en un 50%. Por lo
tanto,elvalordea3esiguala0.0235/cm,entoncesel
espesor de la subbase contaminada debería ser igual
a80cm.
Posteriormente, para verificar si el geotextil que
empleamos en el ensayo de Tensión Grab [1], es el
adecuado se calcula el FSG, teniendo en cuenta
valores de elongación del geotextil, así como también
características del material granular de la subbase.
EsteFSGtienequesermayoralaunidad.
En ambos análisis esta condición se cumple.
Procedemos a hacer la comparación de costos de las
dos estructuras de la vía considerando solo la
reduccióndelasubbasegranular.
Finalmente, para la Cantera 01 el ahorro en costos
graciasalainstalacióndeungeotextilcomoelemento
de separación en esta estructura es de 41% y para la
Cantera02unvalorde42%.
Aneic Perú
43

APORTE
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La Tabla 5, Tabla 6 y Tabla 7 presentan los resultados de esfuerzos y deformaciones del ensayo realizado en
laboratorio,asícomolosresultadosdelanálisisderelaciónbeneficio-costodelusodelosgeotextilesenlainterfaz
subrasante-subbase.
3.1. RESULTADOS DEL ENSAYO PARA EL CÁLCULO DE ESFUERZOS Y
DEFORMACIONES EN LABORATORIO
Tabla5
Resultadosdeesfuerzosydeformaciones–Cantera1yCantera2
CANTERA1
CANTERA2
SINGEOTEXTIL
GEOTEXTIL
TEJIDO
GEOTEXTIL
NOTEJIDO
SIN
GEOTEXTIL
GEOTEXTIL
TEJIDO
GEOTEXTILNO
TEJIDO
Esfuerzo
vertical
Posición
vertical
0.854kg/cm2 0.816kg/cm2 0.843kg/cm2 0.882kg/cm2 0.795kg/cm2 0.855kg/cm2
44.60mm 35.00mm 44.40mm 44.70mm 43.30mm 44.60mm
Esfuerzoradial 0.907kg/cm2 0.836kg/cm2 0.730kg/cm2 0.920kg/cm2 0.892kg/cm2 0.724kg/cm2
Deformación
radial
-0.00020585 -0.00015535 -0.00013231 -0.00020892 -0.0001256 -0.00010054
3.2.RESULTADOSDELANÁLISISBENEFICIO–COSTOCONELUSODEGEOTEXTILES
EN LA INTERFAZ SUBRASANTE – SUBBASE
Tabla6
AnálisisBeneficio-costo,Geotextilnotejido
NW030M
Tabla7
AnálisisBeneficio-costo,GeotextiltejidoT2400
Reducciónde
espesorde
subbase
AhorroenS/.por
capa/m2
Ahorroen1kmde
víacon7mde
calzada
CANTERA01
De80cma
40cm
CANTERA02
De80cma40cm
50% 50%
S/.22.90
S/.33,586.00
S/.25.30
S/.43,758.00
41% 42%
Reducciónde
espesorde
subbase
CANTERA01
CANTERA02
De40cma25cm De40cma25cm
37.50% 37.50%
Ahorroporm2 S/.5.50/m2 S/.6.40/m2
Ahorroen1kmde
víacon7mde
calzada
Reducciónde
espesorde
subbase
S/.38,500.00
S/.44,800.00
47% 43%
De40cma25cm De40cma25cm
37.50% 37.50%
44 Aneic Perú

APORTE
4. CONCLUSIONES
La influencia de la Carga de Rotura se ve
reflejada en la metodología de diseño ya sea
conGeotextilesTejidosyNoTejidos,siendoeste
dato esencial para el cálculo de la Tensión
Disponible y consecuentemente para el cálculo
del Factor de Seguridad Global y así poder
optimizareldiseñocongeotextil,encuantoala
influencia en los esfuerzos de tensión se
concluye que los Geotextiles No Tejidos
absorben en mayor proporción los esfuerzos a
diferencia de los Geotextiles Tejidos. Por otro
lado, la influencia de la elongación en los
esfuerzos de tensión que se producen en la
interfaz subrasante – subbase, se refleja en la
metodología de diseño con Geotextiles No
Tejidos,yaqueespartedelcálculodelFactorde
SeguridadGlobal,siendounodelosvaloresque
define el cumplimiento o no de un tipo de
geotextil en la función de separación. La
metodología de diseño que se empleó permite
definir la reducción del espesor de la capa
granular de subbase en una estructura de
pavimentoflexible,basadaenunanálisisdelas
deformacionesylosesfuerzosquesepresentan
encadacapadelaestructurayenunateoríade
la deformación del geotextil sobre suelos
blandos bajo la aplicación de la carga. Debe
realizarse mayores investigaciones que
abarquen otro tipo de geosintético, como el
caso de geomallas, o en su defecto plantear el
uso de un tipo de geosintético natural, de esa
maneratambiénhabráunahorroenelproyecto
de una vía. La instrumentación de una sección
depavimentoflexibleconstraingauges,celdas
depresión,LVDTs,piezómetros,etc.,esuntema
quesevieneanalizandotiempoatrás,siendola
instrumentación muy útil para el cálculo y
análisis directo de esfuerzos y deformaciones
que se originan en una vía. A su vez, es
recomendable un análisis con elementos finitos
para corroborar los valores tomados en los
ensayos de laboratorio, así se pueden tener
modelos predeterminados para un posterior
análisis.
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Aneic Perú
45

APORTE
IMPACTO AMBIENTAL DE
UNA VIVIENDA SOSTENIBLE,
BAJO LA NORMA E010 DE
MADERA Y EL MODELO DE
VIDA DE LA COMUNIDAD
NATIVA DE KORIBENI - 2020
RosarioRodrigoLeonardoAlcántaraFlores,TeofiloPrudencioMedina
Asesor:RenattoNicolinoMottaZevallos
EP.IngenieríaCivil,FacultaddeIngeniería
UniversidadNacionalInterculturaldeQuillabamba
RESUMEN
En la actualidad existe una demanda de viviendas en zonas rurales, debido a desarrollo
urbanoacceleradoysinplanificacion,especialmenteenlaselvadelPeru,elpresenteestudio
tratadedarunasolucionaestademandapoblacionalteniendocomoaspectofundamentalel
respeto al medio ambiente, para ello se propone realizar el diseño de una vienda sostenible
bajo la norma E 010 de madera y el modelo de vida de la comunidad nativa de Koribeni,
utilizando el metodo hipotético-deductivo, para tratamiento de los datos y un enfoque
cualitativo; la aplicacion de la norma E 010 de madera y la modelacion estructural de la
vivienda sostenible garantiza la estabilidad de la estructura, asi mismo el tipo de material se
enfocaenlasostenibilidad,todoestoesvalidadoporlospobladoresdelacomunidadnativa
de koribeni a traves de sus modelo de vida, este proyecto revalora el sistema ancentral
constructivodelospobladoresdelacomunidadnativadekoribeni.
Palabrasclave:Viendasostenible,normaE010demadera,modelodevida
INTRODUCCIÓN
La sobrepoblación es uno de los principales
problemas a nivel mundial, cada habitante hace
uso de los recurso naturales disponibles a su
alcance satisfaciendo sus necesidades,
impulsando al desarrollo de actividades
generalmente que deterioran a la naturaleza
(Acuña, 2017), uno de los principales sectores que
se desarrollan debido al crecimiento poblacional
esenlaconstrucción.
En el Perú hay una gran demanda de viviendas
queayudanenlaexpansióndelaszonasurbanas,
afectando diversos sectores; en lo ambiental las
construcciones comunes a base de concreto
generalmente traen un impacto negativo según
estudios realizados por (Navas De García et al.,
2015) , en lo social genera una expansión e
interacción entre distintas culturas conocidas con
el nombre de interculturalidad, definida según
Austin Millán: "algún tipo de contacto, interacción
o comunicación entre grupos humanos de
diferentes culturas pero en un contexto
problemático, a nivel de la vida social",
entendiéndolaqueunainteraccióninterculturalva
a traer diversos problemas, porque son dos
realidades diferentes, influenciando una sobre la
otra. Asíescomotenemosenlacomunidadnativa
deKoribeniunainterrelaciónentreelciudadanoy
el nativo amazónico, motivo por el cual el nativo
amazónico se siente influenciado por las
costumbres del ciudadano, enfrentándose
generalmente a una pérdida de identidad,
refiriéndose al origen tradicional de sus
construcciones. El diseño estructural de la
construcción nativa está acorde al estilo de vida
que llevan, es una construcción espontánea, auto
construible, sin asesoría de los arquitectos e
ingenieros, por tanto, la construcción amazónica
responde a una adaptación a determinado lugar
46 Aneic Perú

APORTE
que se trasmite de familia a familia y de
generaciónengeneración.
La comunidad nativa de Koribeni es de origen
Matsigengua,lacualseencuentraeneldistritode
Echarate, provincia de la convención región cusco,
esta comunidad nativa tiene su propio modelo
estructural,construidoabasedetroncodeárboles
y techo de palmas, lo cual según (FALK, 2009)
respectoalamaderanosindicaqueesunmaterial
renovable,económico,defácilacceso,sobretodo
laenergíaempleadadesdelafabricaciónhastael
lugar en donde se va a emplear es mínima, por
endeesunmaterialconsideradoecológico,quesu
implementación va a contribuir con disminuir el
impacto ambiental en una construcción, por tal
motivo se debe de revalorar sus saberes
ancestrales a través de la implementación de un
plan de vida integral, siendo uno de sus fines
revalorarsusprocesosconstructivosadaptándolos
alasnecesidadesactuales.
DESARROLLO TEMÁTICO
1. LA MADERA
La madera, como recurso natural renovable,
ofrecegrandesventajasambientalesfavoreciendo
procesos de soporte al ecosistema y brindando
enormes garantías como materia prima de alto
potencial físico, mecánico y estético para la
construcción(Madera & Murillo, 2009).Es un
material de origen vegetal, empleado en diversos
sectores, entre los cuales es utilizado en el sector
construcciónyparaellosedebenrealizardiversos
estudios, para ver cuál es la especie maderable
más optima desde el punto de vista estructural,
ecológico y estético; algunos aspectos
primordialesatenerencuentacuandotrabajamos
conmaderaseríanlossiguientes:
1.1 TIEMPO DEL CRECIMIENTO DEL ÁRBOL A
UTILIZAR
Este aspecto es muy importante, porque si
escogemos a la madera como principal material
estructural,conestonoquieredecirquevayamos
a talar todos los árboles a nuestra disposición sin
mantener un equilibrio, no sería nada sostenible,
ya que los árboles son muy importantes para el
control de contaminación, reguladores de clima,
paisaje,recreación,aporteculturalysimbólico.Por
estarazóneltiempodecrecimientoesesencial
para poder mantener el equilibrio deseado, ya
que pueden demorar mucho tiempo en su
crecimiento. El alcance dado por (Vaillant,
2001) quien divide en 4 etapas el
envejecimiento del árbol, la fase 1 consiste en
la germinación de la semilla y elaboración de
lasramificacionesdelárbol,lafase2esdonde
el árbol adquiere una rápida expansión
nombrada árbol joven, en la fase 3 la
expansión del árbol es lenta a la cual se le
nombra árbol adulto, la fase 4 es cuando
termina el estado de su desarrollo nombrado
senescente,generalmenteescuandoestalista
para el uso de materia prima. Esto varía de
acuerdo a la especie, por esta razón se
necesitaescogerunárbolqueeltiempoenque
llegue al estado senescente sea lo mínimo
posible, para no perjudicar al medio ambiente
y poder reforestarlo con mayor facilidad,
llegandoalasostenibilidad.
1.2 CONTENIDO DE HUMEDAD DE LA
MADERA
Definida como la cantidad de masa de agua
que está dentro de la madera, que según
(Salazar Alvarado, 2014) nos menciona que la
humedad produce variaciones de las
dimensionesdelamadera,cuandoaumentasu
contenido de humedad la madera se hincha y
cuando disminuye se contrae o merma; con
estopodemosdecirquesinoseestudiadeuna
forma adecuada el contenido de la humedad
La comunidad
nativa de Koribeni es de
origen Matsigengua, la cual se
encuentra en el distrito de
Echarate, provincia de la
convención región cusco, esta
comunidad nativa tiene su propio
modelo estructural, construido a
base de tronco de árboles y
techodepalmas.
Aneic Perú
47

APORTE
en la madera debido a la anisotropía que posee
puede variar sus dimensiones ocasionando
problemasgravesenlaconstrucción.
1.3 DENSIDAD DE LA MADERA
Este factor es muy importante al momento de
escoger el tipo maderable más adecuado para
nuestraconstrucción,yaquesegún(Gomez,2013)
nos dice que está relacionada con la masa y el
volumen, por lo tanto la resistencia de la madera
en una estructura va estar relacionada con su
densidad
1.4 CLASIFICACIÓN POR EL TIPO DE USO
DE LA MADERA ESTRUCTURAL
De acuerdo a la clasificación realizada por
(Gomez, 2013) quien nos da a conocer los
principales factores que tenemos que tomar en
cuenta para poder lograr escoger una madera
estructuraladecuada,sebasaenlacargaalacual
está sujeta la pieza maderable, clasificándola
según su dimensión y su uso en maderas sierra,
vigas y largueros, postes y vigas grandes y
madera para piso y cubiertas; brindándonos sus
respectivasmedidassegúnsuresistenciayflexión
al soportar la carga. Es un factor importante para
unaedificacióndeunaviviendademadera.
1.5 PRESERVACIÓN DE LA MADERA
Este aspecto es primordial, como sabemos la
madera tiene agentes destructores que
determinansuvidaútil,entrelosmencionadospor
(Salazar Alvarado, 2014) tenemos a bacterias,
insectos, hongos, hongos cromógenos, mohos,
hongos xilófagos, pudrición blanca, pudrición
marrón; también tenemos a agentes abióticos
influyentescomolosonlaluzsolar,latemperatura
y humedad, el fuego; estos factores expuestos
anteriormente son los principales en influir sobre
una estructura de madera ya que los agente
pueden disminuir la capacidad de resistencia
comomaterialestructural,yporendeafectarenla
vidaútil.Porestarazónsebuscaunapreservación
adecuada ya que es el conjunto de técnicas por
medio de las cuales se aplican sustancias a las
maderas para evitar que sean afectadas por
agentes destructores, las principales
característicasquedebentenersegún(CENTRODE
TRANSFERENCIATEGNOLOGICO,n.d.)
•Toxicidad: debe tener alto grado de toxicidad
para los agentes destructores de la madera.
Además, es necesario que sea soluble en
líquidos o secreciones de los organismos
xilófagos.
•Penetrabilidad: debe tener la capacidad de
impregnarse a una profundidad suficiente y
dispersarseuniformemente.
•Permanencia: es necesario que la sustancia a
utilizar sea durable para proteger a la madera
duranteaños,estoimpideelusodesustancias
que sean lavables o que se transformen
químicamente.
•Inocuidad: la madera tratada debe ser
manejada fácilmente por el hombre, además
de no tener toxicidad para animales
domésticosyparaelpropiohombre.
•No corrosivos: se debe cuidar a la madera al
momento de su construcción, ya que
normalmente utilizan a los metales como
materialesdefijación
•No combustibles: los químicos empleados no
tienenqueserinflamables.
Los factores expuestos anteriormente son los
principales para poder escoger y estructurar una
madera adecuada para una vivienda sostenible
como, por ejemplo el estudio realizado por
(Alvarado & Andres, 2019) cuyo objetivo es
demostrar a la madera como un material
sostenible de construcción a través de un método
cuantitativo cuyos resultados muestran que para
la creación de una madera resistente y sin perder
sus propiedades está en el secado y la
preservación de la madera, refiriéndose al
contenido de humedad antes mencionada; con
respecto al tiempo de crecimiento del árbol a
utilizarmencionaquepodamosreforestarydeese
modo no vamos a dañar de forma masiva el
medioambiente.
48 Aneic Perú

APORTE
2. ESTRUCTURAS DE LA VIVIENDA
Asícomoserevaloralasconstrucciónincaicaysehacemúltiplesestudiossobredichacultura,entreellos
tenemosalestudiorealizadopor(Castroetal.,2019)basadosendiversosmurosdecontencióndelSector
Agrícola Inferior de Machu Picchu, Perú; cuyo objetivo fue analizar su estabilidad y las condiciones de
drenaje y saturación, cuyos análisis revelaron “que los muros de contención de Inca son funcionales y
altamente optimizados, exhibiendo un factor de seguridad que está notablemente cerca de los
recomendadosenlosestándaresdediseñogeotécnicomoderno”;enlascualesunasdesusconclusiones
a las que llegan es poder aplicar la metodología incaica en estructuras similares a la actualidad; y ¿Por
quénopodemosrealizarestudiossobreeldiseñoestructuraldeunaviviendanativa?
Tomandocomoreferenciaelestudiorealizadopor(Parra,2013)quienbuscamejorarlaconstrucciónde
vivienda del modelo Miskita- Honduras- Nicaragua, para que pueda resistir los diversos desastres de la
naturaleza. El presente trabajo se toma como referencia debido a la similitud de estructura entre los
modelosdeMiskita,TimpiaylacomunidaddeKoribeni,comolopodemosapreciarenlaimagen1y2.
Imagen 1:
Modelo de Miskita
Timpia
Fuente: (Parra, 2013)
Imagen 2: Modelo del
CC.NN. Timpia
Echarati – La Convención
Fuente: (ECHARATI, 2014)
Aneic Perú
49

APORTE
2.1 ELECCIÓN DEL SITIO A CONSTRUIR:
El terreno escogido para la construcción tiene
que ser adecuado, nivelado, para que la vivienda
pueda soportar los distintos cambios naturales
como por ejemplo estar por encima de las
inundacionesregistradasnormalmenteyasípoder
tenerunaresistenciaoptima.(SGR,2015)
2.2 SECADO DE LA MADERA:
Este factor como mencionamos líneas arriba es
muy importante para la resistencia de la
edificación, como lo menciona (Córdoba Foglia,
2005)laimportanciadelsecado:
•Peso de la madera: al hacer un buen sacado de
madera, reduce gran parte de su humedad en la
cual nos trae notables beneficios económicos,
estructuralesporqueposeenmayorfirmeza.
•Estabilidad dimensional: si se obtiene un secado
optimo refiriéndose al equilibrio de humedad muy
próximo al tiempo de servicio, no sufriría cambios
notablesensusdimensiones
•Resistencia mecánica: mientras la humedad es
eliminada, la resistencia mecánica aumenta
notablemente.
•Pudriciónymancha:silamaderaessecadadeuna
forma adecuada, no sufrirá degradación por
hongosyotrosinsectosquedeterioranlamadera
•Tratamientos de preservación: al momento de
utilizarmaterialesquecolaborenconelmaterial,la
maderacuandoestasecaseimpregnamejor.
Algunos métodos para poder realizar un secado
optimo según (SANTIAGO PUERTAS et al., 2013),
quiennosdaaconocer:
SECADO NATURAL O AL AIRE:
Larecomendaciónquenosdaeslasiguiente“es
recomendable para ciertos productos que se
utilizan al CH que les permite el ambiente
(durmientes, madera estructural, pisos exteriores).
También se utiliza como primera etapa de secado
afindereducireltiempodelprogramadelsecado
encámara”;tienequerealizarsesinserexpuestos
alosrayossolares.
SECADO EN CÁMARA
Nos da a conocer que depende el tipo de
cámara,asícomotambiénlaespeciemaderabley
elespesordecadapieza,estemétodoesunpoco
mas costoso y conlleva con un mayor gasto de
energía,laventajaesqueocupauntiempomenor.
SECADO SOLAR
Seutilizacomoprincipalfactorlaradiaciónsolar
para realizar el proceso. Las cuales nos traería
más ventajas con respecto al método anterior, es
más económico y conlleva un gasto menor de
energía; el problema es que ocupa un tiempo
mayor.
Figura Nº3: secado natural
Fuente:(SANTIAGO
PUERTAS et al., 2013)
50 Aneic Perú

APORTE
2.3 APLICACIÓN DE LA NORMA E 010 DE
MADERA A VIVIENDA SOSTENIBLE:
Consiste en: agrupamiento de maderas para
usoestructural,clasificaciónentresclases:A,B
y C, y requisitos y procedimientos para
incorporacióndenuevasespecies.
•Agrupamiento. Basado en la densidad
básicaylaresistenciamecánicaydensidad
básica.
•Incorporación de nuevas especies. En
función de la densidad básica y de la
resistencia mecánica obtenida de ensayos
de vigas de tamaño natural (mínimo 30
vigasde5árbolesporespecie.
•Maderadeusoestructural. Losproyectistas
deberán tomar en cuenta los aspectos
propios que presentan la madera como
material natural ligno celuloso. Madera
aserrada: según grupo estructural. Madera
rolliza: con o sin corteza, correspondiente a
alguno de los grupos estructurales. Madera
laminada encolada: Tablas unidas con
adhesivos, grano paralelo al eje del
elemento. C.H. entre 8% a 12% (Diferencia
nomayorde5%entrelastablas).Adhesivos
resistentesalagua.
•Diseñoconmadera.Paraefectosdediseño
seespecificaránlaspropiedadesmecánicas
según la dirección paralela o perpendicular
a la fibra. Las especies para el diseño son
lasregistradasdeacuerdoalagrupamiento
de maderas para uso estructural de la
Norma.
•Método de análisis. Las recomendaciones,
limitaciones y esfuerzos admisibles dados,
son aplicables a estructuras analizadas por
procedimientos convencionales de análisis
linealyelástico.
•Método de diseño. Cargas de servicio,
esfuerzos admisibles. Criterios de
resistencia,rigidezyestabilidad. Condición
más Crítica. Requisitos de resistencia:
esfuerzos iguales o menores de los
Admisibles. Requisitos de rigidez:
deformaciones diferidas. Deformaciones
debidasauniones.
•Cargas. Cargas: peso propio, cargas
permanentes; sobrecargas de servicios,
sobrecargas de sismos, vientos, nieve.
Cuandolassobrecargasdeservicioseande
aplicación continua o de larga duración, se
considerarán como cargas muertas para la
determinacióndelascargasdiferidas.
•Esfuerzos admisibles. Los esfuerzos
admisibles serán los correspondientes a
dada grupo estructural según lo indicado en
laNorma.Paraelcasodediseñodeviguetas,
correas, entablados, etc., donde exista una
acción de conjunto garantizada, estos
esfuerzospuedenincrementarseenun10%.
•Módulo de elasticidad. Los módulos de
elasticidad a utilizarse serán lo indicados
según el grupo estructural. En general se
usará el módulo de elasticidad mínimo. El
valor promedio podrá utilizarse sólo cuando
exista una acción de conjunto garantizada,
como en el caso de muros entramados,
viguetasyentablados.
•Diseño de elementos en flexión. Son vigas,
viguetas, entablados. Elementos
horizontales.Partedepisosotechos.
2.4 MANTENIMIENTO:
Sirveparaalargarlavidaútildelosmateriales,
algunosbeneficiossegún(Mora-Vicarioli,2016):
•Se puede minimizar la devaluación de la
construcción.
•Prevención de daños mayores por falta de
mantenimiento.
Por consecuencia tenemos algunos métodos
para emplear el mantenimiento respectivo que
selehará,entrelascualestenemos:
•El mantenimiento correctivo: este
mantenimiento se realiza en partes
específicas, más que todo en los elementos
que constituyen la infraestructura o bien el
deterioro a raíz del uso normal o por otros
factoresexternosconelfindemantenerbien
laestructura
•Elmantenimientopreventivo:estacontempla
laprotecciónsuperficialdelamaderayaque
evita los problemas a futuro y que busca la
conservación de la estética, preservar el
valordelaedificaciónyaumentarlavidaútil
de los materiales. varias veces para este
mantenimiento se apoya de algo químico
comoeselbarniz.
Aneic Perú
51

APORTE
3. MEDICIÓN DE VALIDEZ DE LA
VIVIENDA SOSTENIBLE:
La madera es un material sostenible que, por
consiguiente, el producto será una
infraestructura sostenible, que va a dar paso al
desarrollo sostenible que según ((BID), 2018)
nos menciona 3 indicadores fundamentales
para éste desarrollo, los cuales son, las
dimensiones sociales, ambientales y
económicos. Para la evaluación de las
dimensiones mencionadas en esta idea de
trabajo, mencionaremos los indicadores
respectivos para su posterior medición y
evaluación.
•Conrespectoaloeconómicolosprincipales
indicadores serian el Bienestar y
Crecimiento económico que se podrían
medir a través de los Ingresos económico
percápitayEgresoseconómicos.
•Con respecto a la dimensión ambiental
tendríamos gran amplitud de indicadores
como lo son: el factor Ecológico, las
construcciones y viviendas, la relación
armónica entre la sociedad y la naturaleza,
los Materiales medioambientales
sostenibles,quepodríamosmediratravésde
la especie maderable más conveniente para
la edificación desde el punto de vista
ambientalyestético.
•Con respecto a la dimensión social los
indicadores que podríamos tener son: el
estilodevida,elfortalecimientodelaCultura,
valorar sus costumbres y la Cohesión social
quesepodríamosmediratravésniveldevida
quellevan,esperanzadevidaquetienenyel
niveldeeducación
Lasdimensionespodemosmedirlasatravésde
sus indicadores, que nos van ayudar a
desarrollarlasideaspropuestasdeltrabajo,para
que se pueda lograr una satisfacción de las
personas propias de ahí y posteriormente
hacerla prototipo de acuerdo a la norma E010
paralograrunaexpansiónsostenible.
4. RESULTADOS ESPERADOS:
ViviendavalidadaporlacomunidadnativadeKoribeni,elcualsebasaenelmodelo
devidadecadaintegrantedelacomunidad.
Viviendaconbuenaresistenciaantisísmica.
Vivienda ecológica, sustentable desde el punto de vista económico, social y
medioambiental.
Serescataelsaberancestraldeconstrucciónamazónico.
SemejoralacalidaddevidadelosintegrantesdelacomunidadnativadeKoribeni.
52 Aneic Perú

APORTE
5. CONCLUSIONES
Larecuperacióndelossaberesancestrales
constructivos amazónicos, para el diseño de
unadeunaviviendasostenibledeacuerdoa
la norma E010 de madera, adecuándose al
modelo de vida de la comunidad nativa de
Koribeni, no solo nos ayudara a que la
comunidad mencionada este satisfecha con
el diseño estructural estando de acuerdo a
su estilo de vida, sino que también debido a
queseutilizamaterialesecológicos,quepor
ende la vivienda a construir es sustentable,
el cual nos ayudara a crear un diseño de
modelo general para poder implementar en
eldesarrollourbanoenlaamazoniadelPerú,
asídisminuyendoelimpactoambientalenel
sector construcción y poder desarrollarnos
deunaformaequilibradaparacolaborarcon
el medio ambiente y sobre todo con las
futurasgeneraciones.
Este modelo de construcción tiene que
servir como guía para poder revalorar otras
etnias nativas que estén acorde con su
modelodevida.
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Aneic Perú
53

APORTE
BIOINGENIERÍA APLICADA EN UN
SISTEMA COLABORANTE DE ANDENES Y
MURO DE GAVIONES PARA LA
ESTABILIDAD DE TALUDES
RESUMEN
Enelpresenteartículo,serealizóunanálisisde
la estabilidad del talud en un tramo de Malecón
Castagnola – Costa Verde en el distrito de
MagdalenaatravésdelsoftwareGeoStudio2012
y GawacWin BR 2.0 que permitan el
modelamiento del talud, para posteriormente
proponer una solución adecuada a la
problemática de este. Para el análisis de
estabilidad de taludes, se recopilaron los
resultados de ensayos realizados en la zona de
estudio que arrojan parámetros de resistencia
(ángulo de fricción y cohesión) a través de un
“back analysis” y a su vez también se analizaron
conceptos como las pendientes promedio que
presentan los taludes. Además, se utilizó el
programa Geo Studio 2012 considerando el tipo
de falla circular con el método “Morgensten y
Price” para simular el análisis de estabilidad del
taludencondicionesestáticasypseudoestáticas
en su estado natural para obtener el factor de
seguridad. Los resultados dieron pie a concluir
que el talud es inestable por lo que, se requiere
aumentar el factor de seguridad mediante una
solución. La propuesta planteada para remediar
dicha problemática es mediante la aplicación de
un muro de gaviones al pie de un sistema de
andeneríaconlafinalidaddereducirlapendiente
del talud, aumentando el factor de seguridad.
Además del uso de geomantos sintéticos y la
técnica de la hidrosiembra. La aplicación de la
bioingeniería mencionada funcionará como
anclaje natural debido a la generación de
vegetación.
Palabras clave: Bioingeniería; taludes
inestables; sistema de andenes; muro de
gaviones;hidrosiembra;factordeseguridad
GustavoAdolfoGoñiVizarreta: u201511393@upc.edu.pe
MarcosCristobalGonzales: u201510144@upc.edu.pe
EP.IngenieríaCivil,FacultaddeIngeniería
UniversidadPeruanadeCienciasAplicadas
1. INTRODUCCIÓN
En la década de los años 60 se llevaron a cabo
estudios para que la Costa Verde sea condicionado
comounterritorioparalarecreación.Fueasícomoen
lasúltimasdécadaslafranjalitoralhasidounatractivo
muy importante por inversionistas de proyectos
inmobiliarios.Estecrecimientoenelsectorinmobiliario
sobre la franja litoral ha conllevado a factores que
afectanlaestabilidaddelsueloprovocandoriesgosde
deslizamientos o caída de rocas, lo cual es una
amenazainminenteparalapoblación.
Diversos estudios han manifestado que el tipo de
suelo de Lima está conformado por sedimentos
gruesos y finos, así como la presencia de arcillas y
limos, esto debido a que la Costa Verde se encuentra
sobre el abanico fluvial de Lima. El malecón
Castagnolahasidoconsideradozonacríticadebidosus
condiciones geológicas – geodinámicas y a sus
concurrentesfenómenosenlazona.[3]Unhechomuy
comentado fue en el año 2019, se originó un
deslizamiento que produjo un arrastre de material
antropógenoyobstruyólavíaCircuitodePlayasdela
CostaVerde[2].
Alvarado, et al. [1] en su tesis tuvo como objetivo
realizar el análisis de estabilidad de taludes en un
tramo de la Costa Verde – La Perla, debido al peligro
inminente que afecta la zona, como los
desprendimientos de rocas y deslizamientos. Además,
estos problemas geológicos también generan un
impacto ambiental negativo en la zona, por una serie
de factores que involucran las erosiones, tránsito
54 Aneic Perú

APORTE
vehicular, brisa marina, entre otros. Por lo que se
realizó una exhaustiva recopilación de datos
geológicos, topográficos y geomorfológicos para
posteriormente modelar el talud en estudio mediante
elprogramaSLOPE/W.
Del análisis realizado, se obtuvo que el F.S para una
condiciónestáticaseencuentraenunrangode1.603a
1.452 y en condiciones pseudo estáticas, de 1.903 a
1.522conunángulodecortede47°.Enesesentido,se
presentólapropuestacomotécnicadesoluciónparala
mitigaciónderiesgos,lacualconsisteenundiseñoque
permiteelaborarunacapadecéspedde0.15mparala
protección del talud, asimismo, la aplicación de una
geomalla biaxial con la adición de estacas de
contenciónconunalongitudmínimade5m.Además,la
colaboración de un geomanto que brinda integridad a
la solución presentada, asegurando la prevención del
desprendimientodegravas.
Para el análisis en condiciones estáticas se tomó
comoreferencialaNormaPeruanaE.050delaño2018,
norma que indica que el F.S debe ser mayor a 1.5. De
igual manera para el análisis en condiciones sísmicas,
cuyofactordeseguridadnodebesermenora1.25yse
consideró un factor de aceleración de 0.51g con un
periodo de retorno de 100 años con el 10% de
excedencia, según el mapa de peligros sísmicos o
isoaceleracionesdelPerú.
Posteriormente,yaconlosresultadosdelanálisisde
la estabilidad del talud, se presentó la propuesta de
remediación a través de la técnica de la hidrosiembra.
Estatécnicatienelafinalidaddeaumentarelfactorde
seguridadyreducirlapendiente,yaqueconsisteenun
diseño geotécnico de banquetas y la aplicación de la
técnicayamencionada.
Ante esta problemática de peligros inminentes que
puedencausardañosenlapoblación,sehanevaluado
diferentes propuestas para la mitigación de riesgos
ocasionados por los fenómenos geológicos. La
propuesta que trae este artículo es estabilizar el talud
del Malecón Castagnola mediante un sistema de
andenería y la aplicación de muro de gaviones al pie
del talud utilizando la bioingeniería en base a los
geomantosylatécnicadehidrosiembra.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1. MÉTODO DE DOVELAS
(MORGENSTERN – PRICE)
Es un método analítico aplicado a superficies con
fallas circulares como no circulares. [6] Dicho método
permite satisfacer todas las condiciones de equilibrio
actuando en bloques como rebanadas individuales,
considerando las tensiones y fuerzas que varían por
continuidad sobre la superficie. Las fuerzas actuantes
enlosbloquesseccionadossemuestranenlaFig. 1.
Fig.1.EsquemaestáticodelmétodoMorgenstern–
Price(Adaptadode“Theanálisisofthestabilityof
generalslipsurfaces”-1995)
Según el esquema presentado, para el cálculo del
equilibrio límite de las fuerzas y momentos de las
seccionesindividuales,seasumelosiguiente:
Losplanosdivididosenseccionesdebensersiempre
verticales.
Lalíneadeaccióndelpesodelbloque“Wi”,pasapor
elcentrodelsegmento.
La fuerza normal “Ni” actúa en el centro del
segmento“i”.
Lainclinacióndelasfuerzas“Ei”queactúanentrelas
secciones es diferente en cada bloque al punto
extremodelasuperficiededeslizamiento.
2.2. GAVIONES
El sistema de gaviones consiste principalmente en
una caja compuesta por una malla hexagonal de
alambre galvanizado lleno de rocas y gravas. Este
métododesoluciónparticularmentesecaracterizapor
ser una estructura que le otorga soporte al talud,
además de ser un elemento flexible, lo cual permite y
se adapta a deformaciones considerables, en caso de
movimientos de masa, sin perder su estabilidad.
Además, posee otras características como, por
ejemplo; ser un elemento de bajo impacto ambiental,
económico, sistema drenante, estas hacen que las
estructurasdegavionesseanutilizadascomounnuevo
sistemaenestabilidaddetaludes.
Existentiposdegaviones;loscualesson:
1. Gaviones tipo caja: Esta estructura metálica
formada por una malla hexagonal de doble torsión y
rellenada con rocas, es la más recomendable para
murosdecontenciónentaludes.[7].
2. Gaviones tipo colchón: Conocidas con ese
nombre, debido a su baja altura, la cual fluctúa entre
0.17ma0.30m,estánformadosporlamallahexagonal
de acero galvanizado y un porcentaje de Zinc de 5%
con aluminio en su recubrimiento [7]. Este tipo de
estructurasesidealyrecomendableenriveraderíosy
canalizaciones.
Aneic Perú
55

APORTE
Fig.2.Elementosque
conformanlosgavionestipo
cajaytipocolchón.
AdaptadodeMaccaferri.
2.3. HIDROSIEMBRA
Esunatécnicadebioingeniería,lacualconsisteenla
siembra mecanizada sobre una superficie de talud
remediando el suelo y la cobertura vegetal del talud
medianteunequipodebombeo[8].
Este método de siembra mecanizada es una mezcla
de componentes, como las semillas, agua, mulch,
estabilizantes, elemento cuya función principal es el
aportedediversascaracterísticasparalaremediación
y restauración del paisaje. [5] Asimismo, es
considerada como una técnica eficaz e innovadora
anteelcontrolylaprevencióndelaerosiónentaludes.
Algunasdelasventajasdeaplicarestatécnicason:
•La cobertura de vegetación se establece un 20 –
25%másrápido.
•Lamezclasedistribuyedemanerauniformeporsu
fácilaplicación.
•Aplicableentaludesdegrandesalturas.
•Existeuncontroldelaerosióndelsuelo.
•Esunsistemaversátil.
Fig.3.Aplicaciónde
semillasmediantela
hidrosiembra.Adaptado
deVictorGiussepe
Copello(2015)–
Hidrosembradora
56 Aneic Perú

APORTE
2.4. SISTEMA DE ANDENES
Es el sistema agrícola más conocido debido a su
antigüedad, a lo largo de los años se ha ido
perfeccionando para cumplir los requerimientos de
producción, recursos hídricos, entre otros y así lograr
avancesdediversificaciónsegúnsuuso.
El sistema de andenería otorga propiedades de
mejoramiento del suelo, como la reducción de la
erosión, reducir la inestabilidad del talud. Según
estudios, es ideal para la mitigación y/o erradicación
demovimientosdemasa.
Parallevaracabounsistemadeandenería,sedebe
tomarenconsideraciónparámetroscomolapendiente
deltalud,sualturayeltipodesuelo.
Generalmenteladimensióndelanchodelosandenes
varíaenfunciónalapendientedelterreno,fluctuando
enunrangoqueoscilaentre1.5ma20m,sulongitud
se encuentra entre 4 m a 100 m y una altura que se
encuentraentrelos0.5ma3m.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Para llevar a cabo el planteamiento de la propuesta
en cuestión, se realizó el análisis de estabilidad de
talud en la zona de estudio. Dicho análisis consiste en
la recolección de datos para posteriormente ser
procesados a través del software Geo Studio 2012, en
elcualseconsideróuntipodefallacircularysetrabajó
enbasealmétodo“MorgensternandPrice”
Es así, que se procedió a recopilar los datos de
estudios similares y relacionados con la presente
investigación, tal es el caso de la tesis “Estabilización
de talud de la Costa Verde en la zona del distrito de
Magdalena”, realizado por Javier Díaz Venero, la cual
sirviódeguíaporsusimilitudeneltipodesuelo.
Los datos que se obtuvieron fueron; ángulo de
fricción interna, cohesión, peso unitario, los cuales se
muestranenlatabla1[4].
TABLEI. Parámetrosderesistenciadelsuelo
Fuente:AdaptadodeDiaz(2008)
Losparámetrosderesistenciadelsuelopresentados
enlatablaN°1sonconsideradosdatosdeentradapara
elanálisisenelsoftwareGeoStudio2012,estosserán
modelados en su estado natural y en base al sistema
propuestopararealizarlacomparación.
Para el desarrollo del modelamiento en el software
sedispusoadistribuiren5seccionestransversalesde
50 m de separación en el tramo en estudio, las
progresivas se muestran en la figura 4.Seguidamente
con el software se analizó el F.S (factor de seguridad)
en condiciones estáticas, para el cual la norma del
ReglamentoNacionaldeEdificacionesE.050,exigeun
valor de factor de seguridad mínimo de 1.5 y en
condiciones pseudo estáticas (riesgo sísmico) un valor
de1.25comomínimoencuantoaestabilidaddeltalud
serefiere.
Fig.4.Esquemadedistribucióndelassecciones
Los valores de factor de seguridad calculados por el
software Geo Studio 2012 en su estado natural, para
condicionesestáticasypseudoestáticassepresentan
enlasiguientetabla.
Aneic Perú
57

APORTE
TABLEII. Factordeseguridadencondicionesestáticasypseudoestáticas
Fuente:Elaboraciónpropia
Como se puede observar en la Tabla N°2 los valores de factor de seguridad son inferiores a lo requerido por la
NormaE050.Portalmotivo,serealizóunnuevomodelamiento,estavezasumiendolapropuestadelsistemade
andenería,elcualseríaaplicadoaltramodelazonadelaCostaVerdeenestudio.
3.1. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUD EN FUNCIÓN DEL SISTEMA DE ANDENES
Lapropuestadelapresenteinvestigaciónconsisteenunsistemadeandeneríaencolaboraciónalosconceptos
debioingenieríaparamejoraryreforzarlaspropiedadesderesistenciadeltalud.Enesesentido,paraaumentarel
factordeseguridad,sedebetrabajarconunángulodeinclinaciónmínimo,razónporlacualelsistemadeandenes
aportaelconceptodeescalonesparareducirlapendienteescarpadadeltaludoriginal.
Paraencontrarunánguloprecisoypoderdeterminarelfactordeseguridad,serealizóunapreviaiteracióncon
ángulosenunrangode25°a45°.Conlosparámetrosestablecidos,selograrealizarelanálisisdelaestabilidad
deltaludconlapropuestadesistemasdeandenes,estavezobteniendounF.Smayoralmínimoquemencionala
NormaE050.
TABLEIII.Factordeseguridadenfunciónalosángulosdeinclinación
Fuente:Elaboraciónpropia
En base a la tabulación anterior se llegó a la conclusión que para aumentar el factor de seguridad se debe
realizarelanálisisconunángulode35°.
RNOVENA EDICIÓN
EVISTA2020
58 Aneic Perú

APORTE
Fig.5.Simulacióndelaestabilidaddeltaluden
condicionesestáticasypseudoestáticasconunángulo
En la siguiente tabla se muestran los nuevos factores de seguridad para una condición estática y en una
condiciónconriesgosísmico.
TABLEIV. Factordeseguridadenfunciónalapropuestadeandenería
Fuente:ElaboraciónPropia
3.2. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUD CON GAVIONES
Para el cálculo de la base total que tendrá el gavión al pie del talud, se consideró 5 m de altura, la cual
aplicadaenunafórmulanosdiocomoresultado3m.Eltipodegaviónqueseoptóparaelanálisisfuede“caja”,
condimensionesde1mdealturaydeancho,teniendocomoretroceso0.50paracadagavión.Enlafigura6
sepuedeobservareldiseño.
A través del software GawacWin BR 2.0 se realizará el análisis de estabilidad con muros de gaviones. En la
siguientefigurasemuestranlosresultadosdelasverificacionesdeestabilidad,dichosresultadossesometerán
aunacomparaciónconlasespecificacionesAASHTOparadiseñodemuros.
Aneic Perú
59

APORTE
Fig.6.Diseñodegavionesparalazonadeestudioeinformesobreelanálisis
defalla
TABLEV. Factoresdeseguridaddeanálisisdeestabilidadcongaviones
Fuente:ElaboraciónPropia
4. VALIDACIÓN
Con el fin de validar la propuesta planteada se realizó la modelación a 5 secciones transversales en distintos
tramos de la Costa Verde. Para ello, se rescató los parámetros de resistencia publicados por investigaciones
similares.
TABLEVI. Parámetrosgeotécnicosobtenidosdelacostaverde
Fuente:ElaboraciónPropia
60 Aneic Perú

APORTE
Cabe resaltar que, para la simulación realizada en cada sección, se consideraron factores como la pendiente
promedio,tipodematerial,ángulodeinclinación,elcualseráde35°.
4.1. APLICACIÓN DE LA PROPUESTA CON UN SISTEMA DE ESTABILIZACIÓN CON
ANDENES
LasimágenesmostradasrepresentanlosesquemasquedelasseccionesqueseingresaronenelprogramaGeo
Studio2012deltaludoriginal.
Fig.7.Simulacióndelanálisisdeestabilidad
delasección1,2,3,4y5.
Enlasiguientetabla7sepresentanlosfactoresdeseguridadcalculadosporelsoftwareGeoStudio2012enel
taludoriginalencondicionesestáticas.
TABLEVII.Factordeseguridadencondicionesestáticasdetaludoriginal
Fuente:ElaboraciónPropia
Aneic Perú
61

APORTE
Comosepuedeobservar,losvaloresdeF.ScalculadoscumplenconlanormaE0.50aexcepcióndelasección1
y 4 cuyo valor es inferior al 1.5. De este modo, con la finalidad de aumentar el factor de seguridad se realizó la
simulación de análisis de estabilidad en función a la propuesta del sistema de andenería, obteniendo los valores
quesepresentanenlatabla8.
Fig.8.Simulacióndelanálisisdeestabilidadconlapropuestadelasección1encondicionesestáticasysísmicas.
Fig.9.Simulacióndelanálisisdeestabilidadconlapropuestadelasección4encondicionesestáticasysísmicas.
En la siguiente tabla se presentan los resultados de
factor de seguridad de las secciones (1,2,3,4 y 5) en
base a la propuesta de andenería, tanto en
condiciones estáticas y sísmicas, es importante
recalcar la aceleración utilizada para el análisis de
riesgo sísmico fue de 0.51 g y un coeficiente sísmico
horizontal de ½ de aceleración máxima y un
coeficienteverticalde1/3.
TABLEVIII.Resultadosdefactoresdeseguridad
Fuente:ElaboraciónPropia
Fig.10.Simulacióndelanálisisdeestabilidaddelmurode
gavionesenlasección1.
RNOVENA EDICIÓN
EVISTA2020
Tomando en cuenta los tipos de falla y coeficientes
de seguridad que debe presentar un muro de gavión,
se procedió a realizar el modelamiento mediante el
softwareGawacWinBR2.0,lacualseanalizóalpiedel
talud.
62 Aneic Perú

APORTE
TABLEIX.Resultadosdecoeficientesdeseguridad
Fuente:Elaboraciónpropia
REFERENCIAS
De la tabla 9, se concluye que los resultados de
coeficientes de seguridad se encuentran dentro de lo
exigidoporlanormativadelManualdeDiseñoAASHTO
LRFDparavalidarelusodemurodegavionesencada
seccióndeestudio.
5. CONCLUSIONES
Efectuando el análisis de estabilidad del talud con la
propuesta en cuestión (sistema colaborante de
andenería) se obtuvo un factor de seguridad de 1.606,
siendopermitidoporlanormaE050yaqueesmayora
lo que esta indica F.S > 1.5 en condiciones estáticas y
conunF.S>1.25encondicionespseudoestáticas.
Los muros de gaviones que se utilizarán en la parte
baja del talud, serán de tipo caja (1 m de ancho y alto),
laalturatotaldelsistemadegavionesseráde5myuna
base total de 3 m, se estima que el presupuesto
aumentaenun2.5%conrespectoalapropuestasinel
usodegaviones.
Realizar un proyecto con la técnica de hidrosiembra,
brindará un impacto ambiental positivo debido a la
cobertura vegetal obteniendo un mejor paisaje,
además, sirve de soporte ante el desprendimiento de
rocas.
En la simulación del análisis de estabilidad se
concluyóque,delasseccionesevaluadas,lasecciones
1 y 4 en condiciones estáticas representan zonas
vulnerables por su bajo factor de seguridad en
condiciones estáticas, lo cual indica que en esas
seccioneseltaludtiendeasufrirdeslizamientos.
De la sección 4 se concluye que el sistema de
andenería no sería óptimo ya que en el análisis de
estabilidad en condiciones de riesgo sísmico el factor
deseguridadesinferioralorequeridopornorma.
En las secciones 2,3 y 5 no se recomienda el uso de
sistema de estabilización de taludes, ya que los
factores de seguridad en su estado natural son
superioresalorequeridoporlanorma.
Seconcluyequeelmismosistemacolaborantepuede
ser aplicado en otros tramos de la Costa Verde debido
a que presentan similitud en sus características
geotécnicasymateriales.
[1] A.A. Alvarado y A. Cornejo,
“EstabilizacióndeTaludesenlaCostaVerde
–Callao”USMP,Lima,Perú,2014.
[2] INDECI (2019). Informe Técnico que
sustenta la necesidad de declarar en
Estado de Emergencia por peligro
inminente ante derrumbes, los acantilados
de la Costa Verde, comprendidos en los
distritosdeSanMiguel,MagdalenadelMar,
SanIsidro,MirafloresyChorrillos.
[3] INGEMENT. (2019). Evaluación de
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Masa en el Malecón Castagnola –
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[8] V. Alfaya, “Colonización de Taludes
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Natural”
Aneic Perú
63

64 Aneic Perú
APORTE
COMPARISON STUDY BETWEEN CONCRETE
REINFORCED WITH NATURAL AND SYNTHETIC
FIBERS: PHYSICAL AND MECHANICAL
PROPERTIES
(ESTUDIO DE COMPARACIÓN ENTRE CONCRETO
REFORZADO CON FIBRAS NATURALES Y
SINTÉTICAS: PROPIEDADES FÍSICAS Y
MECÁNICAS)
RESUMEN
Enelpresenteartículoacadémico,sebuscaconocer
el comportamiento e influencia de fibras sintéticas y
naturales en el concreto debido a que, actualmente,
constituye un material de construcción extensamente
usado. Sin embargo, uno de sus contratiempos más
frecuentes, en estado endurecido, es la aparición de
fisuras.Porello,debidoalosaltosgastosydeficiente
producción de barras de acero en el mundo, se ha
impulsado el uso alternativo de artículos locales
disponibles para satisfacer las crecientes demandas
de estructuras de concreto. Esta razón motivó el
estudio de otros materiales que pueden usarse como
sustitutos del acero de refuerzo. Una técnica
implementada desde 1847 consiste en reforzar el
concreto con fibra, lo que permite, según varios
estudios, incrementar su desempeño respecto a
propiedades mecánicas como resistencia a
compresiónytracción,tenacidadyrigidez.Serecopiló
información de fibras naturales: caña de azúcar,
cáñamo y yute; mientras que las sintéticas son: vidrio
y Sikafiber Force PP/PE-700/55. Luego, se analizó el
comportamiento de estas fibras en el concreto en
estado fresco y endurecido. Los resultados
alcanzados, indican que, al añadir fibra sintética o
natural al concreto, se reduce considerablemente su
trabajabilidad.Porunlado,alagregarfibranatural,se
aprecia una mejora de sus propiedades en estado
endurecido. Sin embargo, con fibra sintética, al
agregarle la de vidrio al concreto, aumenta su
resistencia a la compresión, pero, la fibra Sikafiber
ForcePP/PE–700/55lareduce.
Palabrasclave:Concretoreforzado,Fibrasnaturales,
Fibrassintéticas,Resistenciaalaflexión,Resistenciaa
lacompresión.
1. INTRODUCCIÓN
JesúsQuispe: u201621659@upc.edu.pe
JoelParedes: u20152429@upc.edu.pe
WendyValencia:u201621564@upc.edu.pe
AlejandraTeniente: u20151a037@upc.edu.pe
Km.19CarreteraCentral,Ñaña,Lima
Tel.:+51977379734
EP.IngenieríaCivil,FacultaddeIngeniería
UniversidadPeruanadeCienciasAplicadas
Históricamente, el concreto ha sido un material
extensamenteusadoenlaconstrucción,debidoasus
numerosos beneficios y características como
rentabilidad, disponibilidad y resistencia frente al
fuego.Pero,esprescindibleusarloconacerodebido
aquesuresistenciafrentealatracciónesmuybaja;
si bien el acero posee una resistencia a la tracción
muyaltaencomparaciónconelconcreto,elusodel
acero debe reducirse puesto que es un material
costoso. Es por ello que, debido a los altos gastos y
ladeficienciaenlaproduccióndebarrasdeaceroen
todo el mundo, se ha impulsado en las personas el
interés en el uso alternativo de otros medios de
artículos disponibles localmente para hacer frente a
las crecientes demandas de estructuras de concreto.
Esta razón ha dirigido el estudio hacia varios otros
materiales que pueden usarse como sustitutos del
refuerzodeacero.Elrefuerzodelconcretomediante
adiciones de fibras durante el proceso de mezclado
esunatécnicaquesehaimpuestodesdehacevarios
años,hallándoseasívariosestudiosencuantoasus
aplicaciones. Además, la adición de fibras a los
concretos busca incrementar el comportamiento de
estosenbaseasuspropiedadesmecánicascomola
resistenciaalacompresiónyalatracción,tenacidad
yrigidez[15].Encuantoalostiposdefibras,existen
de diversos tipos diferenciadas por el material del
queestáncompuestascomo:fibrasmetálicas,fibras
sintéticas,fibrasdevidrioyfibrasnaturales[33].

APORTE
Enlapresenteinvestigación,analizaremos2tiposde
fibra en específico: fibras naturales y fibras sintéticas.
Lasfibrasnaturalespuedenprovenirprincipalmentede
los tallos u hojas de plantas, así también de cáscaras
superficialesdealgunasfrutas,caberesaltarque,solo
algunas fibras naturales poseen un verdadero
potencial para ser consideradas como refuerzo en el
concreto [18]. Respecto a las fibras sintéticas, se
entiende que se fabrican a partir de materiales
sintéticos que pueden resistir el medio alcalino del
concretoalargoplazo[36].
Por ello, la actividad de adicionar fibras a los
concretos se ha ido incrementando a lo largo de los
últimos años, puesto que se busca un adecuado
comportamiento del concreto, como material de
construcción, frente a distintos escenarios. Además,
estatendenciahaganadoatencióndebidoalaugede
losmaterialesdeconstrucciónconfinesecoamigables
y sostenibles; alcanzando así un adecuado
aprovechamiento de las fibras naturales y artificiales
para mejorar el desempeño del concreto como ha
quedado demostrado en extensas investigaciones, tal
eselcasodelasrealizadaspor[17]y [28].
Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo
investigar los efectos de la adición de fibras naturales
ysintéticasenlaspropiedadesfísicasymecánicasdel
concretoconcementoPortland.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1. CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES
2.1.1. CEMENTO
Se define como la mezcla de materiales calcáreos y
arcillosos,uotros,quesecomponendesílice,alúmina
u óxidos de hierro. Es procesado a altas temperaturas
ymezcladoconyeso[21].Unadesuspropiedadesmás
importantes es la capacidad de fraguar y endurecer
antelapresenciadeagua,ocasionadoporunproceso
químicollamadohidratación[35].
2.1.2. CEMENTO PORTLAND TIPO 1
Paraestainvestigacióntodaslasmezclasevaluadas
usan cemento Portland tipo 1. Este tipo de cemento es
comúnmenteutilizadoenobrasdeconstrucciónenlas
cuales el concreto no se expone ante factores
agresivos, como el ataque de sulfatos existentes en el
suelooagua.Enloquerespectaasususos,seincluye
en: pavimentos, edificios de concreto reforzado, pisos,
mampostería, puentes, estructuras para vías férreas y
diversos productos en base a concreto reforzado
[21,31]. Cabe resaltar que el cemento Portland Tipo I
deberá cumplir con los requisitos de las normas NTP
334.009;oconlaNormaASTMC150[29].
2.1.3. AGUA
Es uno de los ingredientes fundamentales en la
preparación del concreto, ello debido a que cumple
una tarea sustancial en el estado fresco y endurecido
del concreto [35]. El agua a usar debe cumplir los
requerimientosexigidosenlanormaNTP339.088:2014
[3].
2.1.4. AGREGADOS
2.1.4.1. AGREGADO FINO
Se indica como agregados finos a la arena o piedra
natural finamente triturada con tamaño reducido, es
aquel material que pasa el tamiz 3/8” (9.5 mm), son
generadasdebidoaladesintegraciónnaturalderocas,
y son trasladados por corrientes aéreas o fluviales; se
tienden a acumular en lugares determinados [1]. Para
los fines de esta investigación, se emplean aquellos
agregadosfinosquepasanporeltamiz3/8”(9.52mm)
y que son retenidos en el tamiz N°200 (0.074 mm), en
basealanormaNTP400.037:2014[4].
2.1.4.2. AGREGADO GRUESO
Seentiendecomoagregadogruesoaaquelmaterial
retenido en el tamiz N°4 (4.75 mm), originado por la
desintegración natural o mecánica de rocas; es aquel
que cumple con los parámetros establecidos en la
norma [1]. Para la elaboración de las muestras de
concreto, se emplea piedra chancada con un tamaño
máximo nominal (TMN) de ¾”, ello debido a que es
empleadoregularmenteenobrasdeconstrucciónreal.
El agregado grueso debe cumplir lo establecido en la
normaNTP400.037:2014[4].
2.1.5. ADITIVO
Un aditivo es aquel material diferente a los
componentes tradicionales que posee una mezcla de
concreto. Este material puede ser agregado a la
composición del concreto antes o durante el proceso
de mezclado. La finalidad del aditivo es modificar una
o varias propiedades del concreto, sea en estado
frescooendurecido[29].
Aneic Perú
65

APORTE
2.1.6. FIBRAS NATURALES
2.1.6.1. FIBRA DE CAÑA DE AZÚCAR
El bagazo de caña de azúcar es una fibra natural, orgánica y vegetal, formada principalmente por celulosa. Se
entiendecomobagazo,aaquelresiduoconfibrasobtenidodespuésdelaextraccióndejugodelacañadeazúcar.
El proceso de obtención del bagazo, es en una molienda por medio de molinos; se utiliza el bagazo final. Este
residuo ha venido tomando valor durante los últimos años como materia prima para la elaboración de nuevos
productos [13]. En la Tabla 1., se indican las propiedades generales del bagazo de caña, nos brinda información
paraelmanejodeestematerial.
Tabla1.PropiedadesdelaFibradeBagazodecañadeazúcar.
Fuente:Sera,Robles-Austriaco,yPama,1990.
ESPECIFICACIONES BAGAZO ESPECIFICACIONES BAGAZO
Continua/Disperso
Orientación
Disperso
Aleatoria
Absorcióndehumedad
(%)
ContenidodeHumedad
(%)
78.5
Matriz Cemento ResistenciaultimaMPa 196.4
Longitud(mm) 26
Diámetropromedio
(mm)
Gravedadespecifica
(g/cm3)
0.24
1.25
Modelodeelasticidad
GPa
Resistenciaala
adherenciaMpa
12.1
16.9
0.84
2.1.6.2.FIBRA DE CÁÑAMO
En el rubro de la construcción, los usos para la fibra de cáñamo son ilimitados, ello debido sus propiedades
mecánicas,térmicasyacústicas [35].Asimismo,lafibraobtenidadelcáñamo,esconsideradaunafibraamigable
con el medio ambiente, posee ventajas bioclimáticas, favorece ante diversos tipos de radiaciones del exterior y
tiendeareducirloscamposelectromagnéticos[35].EnlaTabla2,seindicanlaspropiedadesdelafibradecáñamo.
Tabla2.Propiedadesdelafibradecáñamo.
Fuente:FacultaddeIngenieríaQuímicaytextilUNI,2016.
ESPECIFICACIONES CÁÑAMO ESPECIFICACIONES CÁÑAMO
Longitud
20-25(sencilla)100-
300(larga)
Reacciónalosálcalis
Noafecta
Finura(mm) 0.25-0.52 Exposiciónaluzyaire Muyresistente
Anchura(micrómetro)
23.15±17.60µm
Gravedadespecifica
(g/mm3)
Capacidaddecalor 4,055kcal/kg Conductividadtermina Alto
Elasticidad
Bajo
Absorcióndehumedad
(%)
1.47
9.40±0.53
Tenacidad Bajo Absorcióndeagua(%) 85-105%
Reacciónalosácidos Fácilmenteafectada
66 Aneic Perú

APORTE
2.1.6.3. FIBRA DE YUTE
Se denota que, el Yute es una planta anual dicotiledónea de la familia de las Tiliáceas [30], tiene sus fibras
naturalesvegetalesmásfuertes,seobtienedelacortezadelaplantadeyuteycreceenclimastropicales[12].
Está constituida químicamente por la celulosa [2]. Asimismo, presenta propiedades físicas aislantes y
antiestáticas, tiene baja conductividad térmica y moderada retención de humedad [7]. Cabe resaltar que, sus
propiedades mecánicas como resistencia a la flexión, resistencia a la tracción, resistencia al impacto,
resistencia al corte interfacial se incrementan con el uso de agentes químicos, los cuales disminuyen la
absorción de humedad y permiten un mejor comportamiento de las fibras [7]. En la Tabla 3, se detallan sus
propiedades.
2.1.7. FIBRAS SINTÉTICAS
2.1.7.1. FIBRAS DE VIDRIO
Tabla3.PropiedadesdelaFibradeYute.
Fuente:Páez,2007.
ESPECIFICACIONES YUTE ESPECIFICACIONES YUTE
Longitudmáxima(mm) 1.5–4 Resiliencia Malo
Diámetromáximo(mm) 0.015-0.002 Densidad(g/cm3) 1.3
Longituddefibradeyute(pies) 5-12
Módulodeelasticidad
(GPa)
Lasfibrasdevidriosonlasmásusadascomorefuerzoenelrubrodeconstrucción,debidoalarelaciónentre
característicasyprecio[25].Sonelaboradasconlamismamateriaprimaqueelvidrio.Enloquerespectaalas
propiedadesdeestafibra,seconocen:adecuadaresistenciamecánica,apropiadoaislanteeléctrico,resistente
al fuego, costo accesible, dureza, resistente ante agentes químicos, imputrescible, y bajos niveles de
resistenciafrentealafatiga[25].EnlaTabla4,seindicanlaspropiedadesdelafibradevidrio.
26.5
Fuerzadelyute(G/Den) 3.5-5 Elongaciónfractura(%) 1.5-1.8
Gravedadespecífica(g/mm3) 1.48
Absorcióndehumedad
(%)
Tabla4.PropiedadesdelaFibradeVidrio.
Fuente:CalvoSealing,s.f.
12
ESPECIFICACIONES VIDRIO ESPECIFICACIONES VIDRIO
Tenacidad(N/Tex) 1.3
Elongaciónhasta
rotura(%)
Conductividadtérmica
(W/m°K)
Resistenciatermo
mecánica
4.5
1
100%despuésde100h
a200°
Factordedisipación
dieléctrica
Absorcióndehumedada
20°Cy60%dehumedad
relativa(%)
Resistenciaalaintemperiey
rayosUV
Resistenciaamicroorganismo
0.0010–0.0018
a106Hz
Resistividad(ohmxcm) 1014-1015 Resistenciaalosdisolventes Alta
0.1
Alta
Alta
Aneic Perú
67

APORTE
2.1.7.2. FIBRAS DE SIKAFIBER FORCE PP/PE – 700/55
Esuntipodefibramacrosintética,lacualpresentaaltadensidaddiseñadayusadaparaelrefuerzodeconcreto
[34].Eselaboradaenbaseapolipropilenovirgenypolímerosdealtodesempeño,deformadasmecánicamente,de
cuerpo circular para incrementar la adherencia en el concreto y aminorar la pérdida excesiva cuando se usa en
concreto lanzado [27]. Asimismo, las propiedades de la fibra se detallan en la Tabla 5. La fibra SikaFiber Force
PP/PE–700/55cumpleconlanormaASTMC1116/C1116M[5],yconlanormaeuropeaEN-14889-2[10].Asimismo,
se recomienda su uso como fibra de refuerzo a una tasa de adición mínima de 2 kilogramos (Kg) por cada metro
cúbicodeconcreto(1m3)[34].
ESPECIFICACIONES
Tabla5.PropiedadesdelasFibrasdeSikafiberForcePP/PE–700/55.
Fuente:SikaMéxico,s.f.
SIKAFIBERFORCE
PP/PE-700/55
ESPECIFICACIONES
SIKAFIBERFORCE
PP/PE-700/55
Absorcióndeagua(%) 0% Puntodefusión 430°C
Gravedadespecifica(g/
mm3)
Conductividadeléctrica
Longituddefibras
1.3 Puntodeablandamiento 160°C
55mm
Baja
Resistenciaalosálcalis,
salesyácidos
Alta
3. PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES
3.1. DISEÑO DE MEZCLA
Seindicaqueprevioaldiseñodelasmezclas,esnecesarioquelosagregadosseancaracterizadosenbasealas
normas correspondientes. Para generar el cumplimiento a los objetivos planteados en esta investigación, se
fabricaráncincomezclasdeconcreto,conlasmismascaracterísticasdelongitudyporcentajerespectoalafibraa
estudiar.Enloquerespectaaldiseñodemezclas,enlas5fibrasaevaluar,seharealizadomedianteelmétododel
Comité211delACI[9].Caberesaltar,queeldiseñoserealizaparaunf’cde210kg/cm2,conuncuradode28días,
ellodebidoaqueesconsideradacomolaresistenciamínimaenloselementosestructurales[13,15,27,28,35].
3.2. ELABORACIÓN DE MEZCLA
Una vez culminado el proceso de diseño y tener las dosificaciones, se calcula el peso de todos los materiales
paraunatandadeconcreto.Paralaelaboracióndelconcretoconfibradecañadeazúcar,enlaTabla6,sedetalla
eldiseñodemezcla,cuyarelaciónagua/cementoesde0.72ylosporcentajesaadicionardefibrason0.1%,0.5%
y1%.
Tabla6.Diseñodemezcladeconcretoreforzadoconfibradecañadeazúcar.
Fuente:HerrerayPolo,2017.
Materiales
Fibradecañade
azúcar
Cemento Agregadofino Agregadogrueso Agua Aire Total
Enpeso
(kg/m3)
0.81 367.12 592.07 1006.57 217.40 - 2183.97
%enPeso 0.10% 12.68% 27.39% 36.44% 21.39% 2% 100.00%
Materiales
Fibradecañade
azúcar
Cemento Agregadofino Agregadogrueso Agua Aire Total
Enpeso
(kg/m3)
4.04 367.12 592.07 999.53 217.40 - 2183.97
%enPeso 0.50% 12.66% 27.35% 36.13% 21.36% 2.00% 100.00%
Fibradecañade
Materiales
azúcar
Cemento Agregadofino Agregadogrueso Agua Aire Total
Enpeso
(kg/m3)
8.08 367.12 592.07 990.73 217.40 - 2183.97
%enPeso 1.00% 12.63% 27.30% 35.75% 21.32% 2.00% 100.00%
68 Aneic Perú

APORTE
Respecto a la mezcla de concreto con fibra de cáñamo, en la Tabla 7., se denota las proporciones de la mezcla,
realizadaconunarelaciónagua/cementode0.47,uncontenidodeairede1.5%yuncontenidodegravade0.71.
Tabla7.Diseñodemezcladeconcretoreforzadoconfibradecáñamo.
Fuente:TerrerosyCarbajal,2016.
MATERIALES PESO(Kg)
DENSIDAD
(Kg/m 3 )
VOLUMEN(m 3 )
Cáñamo 0.23 18.43% 0.000104
Cemento 3.75 18.43% 0.001210
Agregadofino 7.03 18.43% 0.002893
Agregado
grueso
10.70 18.43% 0.004245
Agua 1.76 18.43% 0.001760
Aire - - 0.000156
Total 23.47 - 0.010370
En cuanto al concreto reforzado con fibra de yute, se fabricaron cinco mezclas de concreto con distintos
porcentajesdefibra,mostradosenlaTabla8.
Tabla8.Diseñodemezcladeconcretoreforzadoconfibradeyute.
Fuente:Ramón,2017.
Espécimen TYP TY1 TY2 TY3 TY4
Longituddelafibra(cm) 0.00 3.00 3.00 3.00 3.00
PorcentajedelaFibra
RespectoalVolumen
totaldeMezcla(%)
0 0.1 0.2 0.3 0.4
Por otro lado, en la Tabla 9, se señala que el diseño de mezcla para el concreto reforzado con fibra de vidrio
posee contenidos de fibra entre 0.025% - 0.125%. Asimismo, [15] indica que, el diseño de mezcla presentado
contieneunaireatrapadode2%encontenidoyunarelaciónagua/materialcementantede0.5.
Tabla9.Diseñodemezcladeconcretoreforzadoconfibrade
vidrio.
MATERIALES ENPESO %ENPESO MATERIALES ENPESO %ENPESO
Cemento 410.00 18.43% Fibradevidrio 0.56 0.003%
Agregadofino 592.43 26.63% Fibradevidrio 1.67 0.08%
Agregado
grueso
976.80 43.90% Fibradevidrio 2.78 0.13%
Agua 245.90 11.05%
Total 2225.12 100.00%
RespectoalconcretoreforzadoconfibrasdesikafiberforcéPP/PE–700/55,enlaTabla10.,sedenotasudiseño
demezcla,enelcualseutilizóunarelaciónagua/cementode0.60.
Tabla10.DiseñodemezcladeconcretoreforzadoconfibradeSikafiberForcePP/PE–700/55.
Fuente:PatazcayTafur,2013
MATERIALES
RELACIÓNENPESOPOR
PIE3DECONCRETO
Cemento 1
AgregadoFino 2.15
Agregadogrueso 2.90
Agua 25.50
MATERIALES
Fibradesikafiberforcepp/pe–
700/55
Fibradesikafiberforcepp/pe–
700/55
Fibradesikafiberforcepp/pe–
700/55
DOSIS(KG/CM2)
2.00
5.00
8.00
Aneic Perú
69

APORTE
3.3. ENSAYOS EN CONCRETO EN ESTADO FRESCO
3.3.1. ENSAYO DE REVENIMIENTO O ASENTAMIENTO EN EL CONO DE ABRAMS.
Una vez determinado el diseño de mezclas, se realiza el vaciado de concreto en los respectivos moldes. Luego,
es necesario ejecutar los ensayos en estado fresco del concreto, con el objetivo de controlar asentamientos e
identificar,segúnlaTabla11,latrabajabilidaddelconcretootambiénllamadoSlump.
Tabla11.Slump.
Fuente:Abanto,1995.
CONSISTENCIA SLUMP TRABAJABILIDAD
MÉTODODE
COMPACTACIÓN
Seca 0"a2" Pocotrabajable Vibraciónnormal
Plástica 3"a4" Trabajable Vibraciónligera
Fluida Mayora5" Muytrabajable Chuseado
3.4. ENSAYOS EN CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO
3.4.1. ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESIÓN
Este ensayo consiste en aplicar una determinada carga axial en la parte superior de una probeta de manera
constante hasta que dicha probeta alcance el punto de rotura. Se realiza este ensayo debido a la facilidad de
ejecuciónyporquélamayoríadepropiedadesdeunconcretoaumentanalincrementarseestaresistencia[1].En
cuantoalasnormasquerigenesteensayo,sedestacalaNTP339.034[22]ylaASTM:C39[6].
3.4.2. ENSAYO DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN
Esteensayoesaplicadoenespecímenesdeconcretopormediodelusodeunavigasimplecargadaenelpunto
centraldelamisma.Caberesaltarque,encuantoalavelocidaddeaplicacióndecarga,estadebeserdemanera
continua sin sobresaltos, hasta que se produzca la rotura del espécimen. Dicho ensayo, se rige bajo las normas
NTP339.078[23]yNTP339.206[24].
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. ENSAYOS EN CONCRETO EN ESTADO FRESCO
4.1.1. ENSAYO DE REVENIMIENTO O ASENTAMIENTO EN EL CONO DE ABRAMS.
LosresultadosobtenidossepresentanenlaTabla12.,detallándoseelrevenimientoparalasfibrasnaturales.Se
destaca que la fibra de yute obtiene un slump de 4” cuando el concreto posee 0.1% de contenido de fibra en su
composición.
Tabla12.ResumenderesultadosdelensayodeasentamientoenelconodeAbramsalosconcretosreforzadosconfibras
naturales.
TIPO
PORCENTAJE
DEFIBRA
Fibradecaña
deazúcar
Fibradecaña
deazúcar
Fibradecaña
deazúcar
Fibrade
cáñamo
Fibradeyute
0.10 0.50 1.00 - -
SLUMP(PULG) 3.10 2.80 2.30 1.50 1a4
Mientras que para los concretos reforzados con fibras sintéticas, en la Tabla 13, se indican los resultados.
Además, se indica la misma tendencia presente en la fibra natural de caña de azúcar, es decir, a medida que se
incrementeelcontenidodefibradevidrioenlamezcladelconcretoreforzado,elasentamientoaumenta.Además,
lafibradesikafiberforcePP/PE–700/55poseelamismatendencia.
70 Aneic Perú

APORTE
Tabla13.ResumenderesultadosdelensayodeasentamientoenelconodeAbramsalosconcretosreforzadosconfibras
sintéticas.
Fuente:Elaboraciónpropia.
TIPO
CONTENIDODE
FIBRA
Fibradesikafiber
forcepp/pe–
700/55
Fibradesikafiber
forcepp/pe–
700/55
Fibradesikafiber
forcepp/pe–
700/55
4.2. ENSAYOS EN CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO
4.2.1. ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESIÓN
Fibradevidrio Fibradevidrio Fibradevidrio
2kg/cm2 5kg/cm2 8kg/cm2 0.025% 0.075% 0.125%
SLUMP(PULG) 4.00 3.50 3.00 3.00 2.40 1.95
Respecto al concreto reforzado con fibra de caña de azúcar, en la Tabla 14., se detallan los valores absolutos
obtenidos, denotándose que a medida que se incremente el porcentaje de fibra en la mezcla del concreto, la
resistenciatiendeadisminuir,peroaumentaconeltiempodecurado,estopuededebersealapresenciadevacíos
debidoalasfibrasnaturales.
Tabla14.Resistenciaalacompresióndelconcretoreforzadoconfibradecañadeazúcar.
Fuente:HerrerayPolo,2017.
FIBRADECAÑADEAZÚCAR 0.1 0.5 1
7DÍAS 83.26 51.99 27.59
14DÍAS 114.72 72.48 35.06
28DÍAS 145.28 116.34 42.96
En cuanto a la fibra de cáñamo, en la Tabla 15, se muestran los valores absolutos del ensayo compresión del
concreto con la fibra de cáñamo tiende a incrementarse, superando el valor de 210 kg/cm2. Alcanzando un valor
máximode278.385kg/cm2.
Tabla15.Resistenciaalacompresióndelconcretoreforzadoconfibradecáñamo.
Fuente:TerrerosyCarbajal,2016.
FIBRADECÁÑAMO 1%
7DÍAS 220.04
14DÍAS 261.25
28DÍAS 278.38
Para el concreto reforzado con fibra natural de yute, en la Tabla 16., se indican los valores alcanzados en este
ensayo.Seindicaqueelvalormáximoobtenidoesde338.71kg/cm2cuandoelconcretoposee0.2%decontenido
defibradeyute,ensayadoluegode28díasdecurado.
Tabla16.Resistenciaalacompresióndelconcretoreforzadoconfibradeyute.
Fuente:Ramón,2017.
FIBRADEYUTE 0.1 0.2 0.3 0.4
7DÍAS 180.81 192.91 204.43 226.60
14DÍAS 222.15 230.88 251.18 249.48
28DÍAS 277.34 338.71 314.74 311.7
Además, se indica que el menor valor de resistencia a la compresión alcanzado por el concreto reforzado con
fibra de yute es de 180.81 kg/cm2, ensayado a los 7 días de curado. Mientras que, para las fibras sintéticas, al
evaluar el concreto con fibra de vidrio, en la Tabla 17, se denotan los valores alcanzados con los distintos
porcentajesdefibraadicionadosalamezcla.
Tabla17.Resistenciaalacompresióndelconcretoreforzadoconfibrade
vidrio.
FIBRADEVIDRIO 0.025 0.075 0.125
7DÍAS 149.38 143.16 141.84
14DÍAS 196.41 188.38 186.27
28DÍAS 229.17 219.75 217.6
Aneic Perú
71

APORTE
Asímismo,semuestraneindicaque,amayorporcentajedefibradevidrio,laresistenciadisminuye.Sinembargo,
a los 28 días de curado, la mezcla con los 3 porcentajes distintos de contenido de fibra de vidrio, superan la
resistenciadediseñode210kg/cm2.
Por otro lado, al evaluar la fibra de Sikafiber Force PP/PE – 700/55, en la Tabla 18., se observan los resultados
absolutos del ensayo de resistencia a la compresión a los 28 días de curado y sin curado. Pero, ninguna de las
probetasensayadascuradasosincurar,superanelesfuerzoalacompresióndediseñode210kg/cm2.
Tabla18.ResistenciaalacompresióndelconcretoreforzadoconfibradeSikafiberForcePP/PE–700/55.
Fuente:PatazcayTafur,2013.
FIBRADESIKAFIBERFORCE
PP/PE–700/55
CURADO28
DÍAS
SINCURAR
2KG/CM2 178.00 162.00
5KG/CM2 191.00 152.00
8KG/CM2 181.00 151.00
4.2.2. ENSAYO DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN
Respectoalconcretoreforzadoconfibradecañadeazúcar,enlaTabla19,semuestranlosvaloresalcanzados.
Lamáximaresistenciafuede36.97kgf/cm2alos28díasparaunconcretocon0.1%decontenidodefibranatural
decañadeazúcar.
Tabla19.Resistenciaalaflexióndelconcretoreforzadoconfibradecañadeazúcar.
Fuente:HerrerayPolo,2017.
FIBRADECAÑADEAZÚCAR 0.1 0.5 1
7DÍAS 27.95 24.12 18.96
14DÍAS 32.08 29.12 23.40
28DÍAS 36.97 32.81 25.30
Asimismo,sedenotaquelosconcretosreforzadoscon0.5%y1%defibradecañadeazúcar,pierdenresistencia
encomparaciónalconcretocon0.1%decontenidodefibradecañadeazúcaralos7,14y28díasdecurado.
Alevaluarlasvigasdeconcretoreforzadoconfibradecáñamo,enlaTabla20.,seindicanlosvaloresalcanzados.
Ambasvigasevaluadas,difierenen10.11%.Asimismo,elensayoaflexiónparaestafibraesrealizadoalos28días
decurado.
Tabla20.Resistenciaalaflexióndelconcretoreforzadoconfibrade
cáñamo.
FIBRADECÁÑAMO
CARGAMÁXIMAA
FLEXIÓN(KN)
CARGAMÁXIMAA
FLEXIÓN(KG)
VIGAM1 34.30 3500
VIGAM2 31.4 3200
Respecto a la fibra de yute, en la Tabla 21., se muestran los valores de resistencia a la flexión obtenidos,
denotandoqueelmayormóduloderoturaobtenidosealcanzacuandoelconcretocontiene0.2%defibradeyute,
siendoelvalordelmóduloderoturade50.17Kg/cm2.
Tabla21.Resistenciaalaflexióndelconcretoreforzadoconfibradeyute.
Fuente:Ramón,2017.
FIBRADEYUTE 0.1 0.2 0.3 0.4
Móduloderotura(Kg/cm2) 48.54 50.17 47.58 47.32
Incremento% 3.93 7.42 1.89 1.31
Por otro lado, para las fibras sintéticas, al evaluar el concreto reforzado con Fibra de Sikafiber forcé PP/PE –
700/55,enlaTabla22,seindicaqueelmáximovalordemóduloderoturaalcanzadoesde41Kg/cm2,cuandoel
concretotieneunadosisde8kg/cm2decontenidodefibracuradoalos28días.
72 Aneic Perú

APORTE
Tabla22.Resistenciaalacompresióndelconcreto
reforzadoconfibradeSikafiberForcePP/PE–700/55.
Fuente:PatazcayTafur,2013.
FIBRADESIKAFIBER
FORCEPP/PE–700/55
5. CONCLUSIONES
CURADO28
DÍAS(Kg/cm2)
Delosresultadosobtenidosalevaluarelconcretoen
estadofresco,sepuededestacarqueamedidaquese
añadecontenidodefibrasintéticaonaturalalamezcla
de concreto, la trabajabilidad tiende a reducirse
considerablemente.
Encuantoalasfibrasnaturales:
La fibra natural de caña de azúcar aporta
significativamente en las propiedades del concreto
endurecido, incrementando la resistencia a la
compresión.Peroalevaluarelconcretocon0.5%y1.0%
decontenidodefibradecañadeazúcar,laresistencia
alacompresióndisminuye.Sepuedeconcluirque,con
una dosificación de 0.1% de contenido de fibra en la
mezclasepuedemejorarlaspropiedadesdelconcreto.
La fibra natural de cáñamo al añadirse al concreto en
uncontenidode1%defibradelpesototaldelconcreto,
genera un asentamiento de 40 mm o 1.5”, generando
una mezcla semi-seca. Respecto a la resistencia a la
compresión,durantelos7primerosdíasdecurado,se
incrementóenun78.75%alcompararseconunconcreto
convencional.Lafibranaturaldeyute,alincorporarse
un 0.2% de contenido de esta fibra al concreto, se
obtienen resultados positivos, ya que influye en el
aumentoderesistenciaalacompresiónyresistenciaa
flexión, a los 28 días de curado. Alcanzando un valor
máximo de 338.71 kg/cm2 para la compresión,
incrementandolacapacidaddedeformación.
Porotraparte,lasfibrassintéticas:
SINCURAR
(Kg/cm2)
2KG/CM2 39.00 34.00
5KG/CM2 39.00 35.00
8KG/CM2 41 34
Al trabajar con fibra de vidrio, la resistencia a la
compresión del concreto se incrementa 6.65%, 2.26%
y 1.26% cuando se tiene 0.025%, 0.075% y 0.125% de
contenido de fibra de vidrio respectivamente. Cabe
resaltar que, en las fuentes estudiadas, no se plantea
elensayoaflexiónparaconcretosreforzadosconfibra
devidrio.LasfibrasdeSikafiberForcePP/PE–700/55,
al evaluarse la trabajabilidad de estas fibras con el
concreto,seobtieneunamezclatrabajable.Encuanto
a la resistencia a la compresión, se reduce
considerablemente, para la resistencia frente a la
flexión,todaslasdosissonmayoresalmínimoindicado
cuando las probetas se encuentran curadas a los 28
días.
REFERENCIAS
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problemas).EditorialSanMarcos.Lima–Perú.
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[4] ASOCEM. (2014). NTP. 400.037:2014. Agregados.
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reforzado con fibra. 7p. doi: 10.1520/
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fibras artificiales. Módulo de lectura para la
asignatura Análisis de Estructuras. Universidad
Nacional de Colombia, Colombia. https://url2.cl/
NQxGv
Aneic Perú
73

APORTE
INFLUENCIA DE LA
CULTURA INCA EN LOS
PROYECTOS SOSTENIBLES
DEL SIGLO XXI
FacultaddeIngenieríaCivil,UniversidadNacionaldePiura
AlbercaCastilloRubénAugusto
Castilla,Piura–Perú
Tel.:+51941452506
E-mail:rb.alberca@gmail.com
RESUMEN
Enloscasicienañosdedesarrollo,elimperioIncaiconosregalónosolounaherenciaculturalporlacual
sentirnosorgullosos,sinotambiénedificacionesquehastalaactualidadsiguenasombrandoamásdeun
entendido en el campo de la ingeniería, diseño y construcción; esto se debe no solo a las técnicas,
materiales e instrumentos que usaron, sino también a la durabilidad que poseen sus edificaciones. En el
siguiente documento conoceremos alguno de los procesos ingenieriles que la cultura incaica le obsequió
almundoyloscompararemosconlosconceptosbasedelasostenibilidadpararemarcarlaimportanciade
conocercomoprofesionalesnuestrasraícesparaasíimpulsarnosatenerunamejorvisióndelfuturo.
Palabrasclave:Desarrollosostenible,IngenieríaInca.
1. INTRODUCCIÓN
El método científico es el conjunto de pasos innatos
en el ser humano, con los que logramos adquirir
nuevos conocimientos. Dentro de los cuales, son la
observaciónylaexperimentaciónlosmásimportantes
y los que originan ese producto al que llamamos
experiencia. En el caso de nosotros, moradores de la
ilustre carrera de Ingeniería Civil, es en nuestras
respectivas casas de estudio donde adquirimos los
conocimientosatravésdelasenseñanzasdenuestros
catedráticos; de un modo similar la cultura Inca
desarrolló sus técnicas ingenieriles en base a lo
aprendido de los Collas, Waris y Chimúes. Pero lo que
los convierte en genios de la ingeniería no es
básicamente haber aprendido, desarrollado y usado
esas técnicas, sino que las hayan podido aplicar y
administrarenunterritoriotanamplioenpocomenos
deunsiglo.
Dichos procesos, fueron con lo que los Incas
construyeron sus caminos, acueductos, templos,
puentes, etc. Esto hasta la llegada de los españoles,
quienes, aunque fascinados con los logros en
ingeniería de los incas, impusieron una corriente de
construcción totalmente diferente. Con la caída del
Tahuantinsuyo a manos de los conquistadores
74 Aneic Perú

APORTE
liderados por Francisco Pizarro, seguido de la
colonización española, nuevas técnicas de
construcción arribaron a suelo sudamericano, y las
técnicasconstructivasdelimperioIncaicocomenzaron
a desaparecer secuencialmente con la muerte de los
amautas y sacerdotes que eran poseedores de estos
conocimientos.
Los procedimientos de construcción fueron
progresivamenteevolucionando,ycontinuamenteala
segunda revolución industrial y el surgimiento del
acero como uno de los principales elementos para la
construcción de edificaciones, se dio la creación del
cemento portland y el desarrollo del concreto a base
del mismo, por lo que se perdió casi por completo los
procesos de construcción tradicionales de nuestros
antepasadosparadarpaseamétodosmás“eficientes
yrentables”.
Sinembargo,comosabemos,laproduccióndeestos
materiales implica una parte de esta despiadada
contaminación que ha venido mermando poco a poco
la vida de nuestro planeta, que actualmente se
encuentra luchando no solo con una crisis sanitaria
debido a la COVID-19, sino también a una crisis
ambiental.Esaquídondenosotroscomoelfuturodela
ingeniería,debemosponernosalavanguardiadeesta
lucha con la investigación y desarrollo de nuevos
procesos y materiales; tomando como ejemplo el
ingenio de nuestros predecesores, los excepcionales
ingenieros del incanato, para crear una sociedad que
habiteenarmoníaconlanaturaleza.
2. CONTENIDO.
Para la profesora Sharon Beder, autora del libro
“Principios y políticas ambientales”, el análisis de la
huella ecológica: “no está ni cerca de ser una medida
aproximada de cuánto espacio de tierra es necesaria
para poblaciones particulares, con base en las
prácticasactualesdegestiónyproducciónylosniveles
de consumo de puntos específicos. (Beder, 2006)”. Ya
que existen factores que no son tomados para el
cálculo de esta medida, por lo que podemos deducir
que el impacto ambiental actual es mucho mayor del
querealmentepodemosverenlosmedios.
No obstante, la crisis ambiental a la que nos
enfrentamos no debería llevarnos a estancarnos en
una inactividad por el temor a destruir nuestro hogar;
por el contrario, debería trasladarnos al significado
etimológico de nuestra ciencia y hacer uso de nuestro
ingenio para crear soluciones que originen una
situación de suma no nula con la naturaleza;
desarrollar el arte de construir promoviendo la
concordanciaconelmedioquehabitamos.Unamirada
al pasado nos muestra que nuestros ancestros incas
lograron este estado. Motivados por el culto a los
diversos animales y fenómenos naturales, ellos
realizaronunplaneamientourbano,detalmanera,que
sepuedenencontrardiversasciudadesconlaformade
estos dioses. De la misma manera como lo menciona
Santiago Agurto en su libro “Estudios acerca de la
construcciónyarquitecturainca”,“Elcultoalatierra,la
Pachamama, la dispensadora de la alimentación y el
bienestar popular, provocaba un profundo amor por
ellaqueobligabaarespetarla,evitandosualteracióno
destrucciónpormanodelhombre.(Calvo,1987)”.Dicho
temor a la naturaleza se ve expresado en obras como
Machu Picchu, Písac, Sacsayhuamán, Tipón, entre
otras grandes edificaciones Incas ubicadas a lo largo
delPerú.
Porotrolado,encuantoatécnicasconstructivas,los
Incas tenían conocimientos en el campo de la
mampostería, planeamiento urbano, geodesia,
hidráulica, etc. A pesar de conocer el proceso
cerámico, los Incas no desarrollaron el ladrillo, debido
aqueteníanunfácilaccesoalascanterasdepiedrade
donde las extraían para después trabajarlas con
herramientasdetalladoyretoques.Conestasrocasya
trabajadas, se construyeron muros y caminos que
constituyeron una red vial que conectaba todos los
puntos del imperio. Así mismo se construyó una línea
de abastecimiento de agua que circulaba libremente
por las ciudades, sin olvidar el sistema de evacuación
de aguas pluviales por filtración en sus principales
urbes.
Un vistazo a las recientes definiciones ambientales
nosdejaenevidencia,queaúnsintenerunanociónde
lo que significa sostenibilidad, los incas elaboraban
proyectos de ingeniería impactando positivamente en
los tres aspectos principales de dicho concepto: 1.
Ambiental, debido a que se respetaba a la naturaleza
productodesuscreencias;2.Social,yaqueatravésde
sus edificaciones buscaban unificar a todo el imperio,
integrando a toda la población; 3. Económico, puesto
que gracias al sistema de tributación denominado la
Aneic Perú
75

APORTE
Mita,secorrespondíaeltrabajoqueserealizabaenlas
obras. Podemos inferir por lo tanto que las obras de
ingeniería de la cultura incaica eran obras
indiscutiblemente sostenibles desde el punto de vista
delosconceptosbásicosdeldesarrollosostenible.
El ejemplo más claro que tenemos de este equilibrio
lo encontramos sin duda alguna en la elaboración de
los andenes (Los más conocidos son los que se
encuentran en Písac y Machu Picchu.) que son
gigantescos escalones que cumplían diversas
funciones, como evitar el deslizamiento de tierras o
asentamientos, o soportar sobre ellos caminos, o
incluso solo tenían la finalidad estética de embellecer
elpaisajeenhonoralatierra,creandoasíunamágica
sensación visual. Lo más grandioso de estas
construcciones era que sobre estas terrazas también
se practicaba la agricultura que sostenía al imperio,
uniendo así todos los aspectos principales de un
proyectosostenible.Unagenialidad.
Actualmente muchas organizaciones a nivel mundial
buscan aplicar políticas de sostenibilidad para
garantizar un futuro provechoso para nuestra
descendencia, una de las cuales es la Administración
Nacional de Aeronáutica y Espacio de EEUU (NASA)
quienes, siguiendo con su visión de "Impulsar los
avances en la ciencia, la tecnología y la exploración
para mejorar el conocimiento, la educación, la
innovación, la vitalidad económica y la administración
delaTierra (NASA,2018)", handesarrolladounalista
de objetivos principales a cumplir con la
“Sostenibilidad NASA” dentro de los que resalta
“Diseñar, construir, mantener y operar edificios
sosteniblesdealtorendimiento.(NASA,2019)”.Enbase
aesteprincipiomilesdesolucioneshansurgidoanivel
mundialqueplanteanlaelaboracióndematerialesque
cumplan con ser de alta duración, reusables,
biodegradables,naturalesysaludables.Asimismo,alo
largo de los últimos años las energías limpias han
venido desplazando a las energías convencionales
paraevitarlaproduccióndemáscontaminantes.Otras
propuestasincluyenlostechosverdes,laconstrucción
con adobe, los ladrillos elaborados a base de plástico,
etc. A pesar de ello en el Perú, teniendo los recursos
paradesarrollardichastecnologías,lasconstrucciones
sosteniblesnoestánalfrentedeestabatallacontrala
crisis ambiental, por lo que debemos identificar los
erroresqueestamoscometiendo.
Ya no nos mueve la convicción en el politeísmo Inca,
porloquelarespuesta,tienequeverconlapérdidade
identidad en la educación y promoción de nuestros
ecosistemas y biodiversidad, que nos ha llevado en
muchos casos a tomarlos en un punto de menos
importancia al elaborar un proyecto de construcción,
para lo cual el programa de las Naciones Unidas para
el Desarrollo (PNUD) nos regaló una solución que
podemosaplicar:
“La región de América Latina y el Caribe necesita
impulsarlosesfuerzoseducativosydedivulgación.Los
agentes interesados deberían diseñar campañas para
ampliarlosconocimientosyextenderlaconcienciación
respecto a la biodiversidad y los servicios
proporcionados por los ecosistemas entre
consumidores (quienes tienen opciones a la hora de
adquirir productos), legisladores y formuladores de
políticas, así como entre los habitantes pobres de las
zonas rurales cuya subsistencia depende de la
biodiversidad y los servicios proporcionados por los
ecosistemas. (PNUD,2010)”.
Estoesundesafíodirectoalosquenosencontramos
en este proceso a convertirnos en ingenieros, en vista
de que debemos ser nosotros quienes divulguen y
enseñen el valor de la convivencia con el medio
ambienteyconmásrazónrefiriéndonosanuestropaís,
queporloquesabemos,esposeedorde84delas117
zonas de vida del planeta y 28 de los 32 climas del
mundo. Esto implica que somos responsables de
salvaguardar cada uno de esas zonas y esos climas,
buscando convivir antes de impactar negativamente
sobreellosconnuestrasedificaciones.
Los incas lograron esta convivencia pacífica con su
entorno construyendo edificaciones que integraban la
naturaleza y toda su variedad de zonas y climas a lo
largo de Sudamérica. Esta es la razón por la que
encontramosvestigiosdesuinfluenciaentodoelPerú
en zonas cuya geografía y climatología son muy
diferentes, tales son los casos de Cuzco, Piura,
Cajamarca,Lima,Trujillo,etc.Todoestoenpocomenos
de un siglo y sin la tecnología “avanzada” que
actualmente poseemos, por lo que verdaderamente,
sonunejemploaseguireinspiraciónparapoderhacer
delPerúunpaíssostenible.
76 Aneic Perú

APORTE
REFERENCIAS
Agurto Calvo, S (1987). Estudios acerca de la
construcción y arquitectura inca. Lima -
Perú:Capeco.
Beder, S (2006). Environmental Principles and
Policies. Sydnet - Australia: New South
Books.
3. CONCLUSIONES
La presente investigación tiene como objetivo
amplificar nuestro orgullo peruano como resultado de
haber conocido a profundidad las sensacionales
construcciones Incas y su empeño de convivir en un
estadodepazjuntoalanaturaleza.Noobstante,yaún
másimportantenosdesafíaacontinuarconsulegado
creando soluciones que impulsen esta revolución
ambiental para lograr esa convivencia armoniosa que
deseamos.
Es nuestro deber conocer nuestras raíces para
entender la preocupación actual y crear soluciones
para los tiempos venideros. Ignorar nuestro pasado
representa un problema al que debemos poner fin
sumergiéndonos en el infinito mar del conocimiento.
Nuestra mente es limitada y finita, sin embargo, los
conocimientos que adquiramos siempre deben ser
enfocados hacia el objetivo de crear una sociedad
sostenibleynopodemosconformarnosconmenos.No
nos quedemos en la retaguardia esperando que otras
sociedades realicen descubrimientos para poder
aplicarlos, hagamos honor a nuestros predecesores y
seamos nosotros quienes asombren al mundo con
nuestrassoluciones.
AlcayhuamánAccostupa,L(2007).Laingeniería
civil de los incas. 5th Latin America and
Caribbean Conference for Engineering and
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National Aeronautics and Space Administration
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Desarrollo (PNUD). (2010). América Latina y
el Caribe: una superpotencia en
biodiversidad.
RNOVENA EDICIÓN
EVISTA2020
Aneic Perú
77

APORTE
ANÁLISIS DE LA
PERMEABILIDAD DE
CONCRETOS ELABORADOS
EN LA CIUDAD DE
AREQUIPA - PERÚ
PaulaNicoleDongoGómez
EP.IngenieríaCivil,FacultaddeArquitecturaeIngenieríasCivilydelAmbiente
UniversidadCatólicadeSantaMaría
RESUMEN
Lapermeabilidaddelconcretoeslacapacidaddeestematerialquepermiteeltransportedesustanciasen
estadolíquidoogaseosoatravésdesuestructura.Esteparámetrosehavueltorelevantedebidoasurelación
directa con la durabilidad del concreto, a pesar de su importancia, la normativa peruana no presenta un
ensayo para la obtención del coeficiente de permeabilidad, por lo tanto, no cuenta con registro alguno que
sirva como indicador de dicho parámetro. Es por esto que en la presente investigación se analizó los
principalesfactoresqueafectanlapermeabilidaddelconcretotalescomolarelaciónagua/cementoyeltipo
decemento,conlafinalidaddeencontraruncomportamientopatróndepermeabilidadsegúnlascondiciones
establecidas. Para lo cual se elaboraron testigos cilíndricos de concreto considerando relaciones agua
cemento de 0.60, 0.55, 0.50, 0.45 y 0.4 y cementos tipo I, IP y HS en los cuales se analizó el coeficiente de
permeabilidaddelconcreto(alos28díasdeelaboración)ylaresistenciaalacompresiónaxial(alos3,7y28
días de elaboración). Los resultados muestran que se obtiene una menor permeabilidad cuando la relación
agua/cemento se reduce, también se evidencia que la adición de puzolana contribuye a la reducción de
permeabilidadencasosespecíficos.
Palabrasclave:Coeficientedepermeabilidad;relaciónagua/cemento;resistenciaalacompresión
1. INTRODUCCIÓN
Komatka,Kerkhof,PanareseyTanesi(2004)comenta
que la permeabilidad del concreto es la habilidad de
estematerialdepermitirelpasodesustanciasatravés
de él. Esta propiedad se puede analizar calculando su
coeficiente de permeabilidad, el cual nos brinda la
velocidad con la que se transporta una sustancia que
estáencontactoconelconcreto.Lapermeabilidaddel
concreto depende de distintos factores, entre ellos las
propiedades de sus componentes como la
granulometría, permeabilidad del agregado y
permeabilidad de la pasta de cemento, siendo esta
última la más preponderante. La permeabilidad de la
pasta de cemento, depende principalmente de la
relación agua/cemento y de otros factores como la
edaddelamezcla,elcuradoygradodehidratacióndel
cemento.
LanormaACI318(2014)mencionaqueladurabilidad
del concreto se ve vulnerada por el ingreso de
sustancias liquidas o gaseosas que pueden modificar
las propiedades del concreto provocando que este se
debilite. El concreto dañado es propenso a sufrir fallas
las cuales impiden que la estructura cumpla con las
funciones para las que fue diseñada en su tiempo útil,
esto tiene como consecuencia sobrecostos en
mantenimientooreconstrucciónenelpeordeloscasos;
al realizar un análisis de esta situación, se encuentra
quelasrecomendacionessobredurabilidadnosiempre
son tomadas en cuenta al momento de elaborar un
diseño de mezcla de concreto, basándose únicamente
laresistenciaalacompresión.Elcapítulo4“Requisitos
de durabilidad” recomienda algunos rangos en cuanto
arelaciónagua/cemento,resistenciaalacompresióny
contenido de aire, estos están dispuestos según sea el
tipodeexposiciónenelqueseencuentralaestructura.
A pesar de que la permeabilidad del concreto presente
gran influencia en la durabilidad de concreto, no se
encuentran parámetros relacionados al coeficiente de
permeabilidad del concreto o profundidad de
penetracióndeaguaenelconcreto.
El principal objetivo de esta investigación es analizar
78 Aneic Perú

APORTE
el coeficiente de permeabilidad en mezclas de concreto elaboradas con distintas relaciones agua/cemento 0.50,
0.45, 0.40 (recomendadas por la norma peruana) y otras complementarias como 0.60 y 0.55; la cuales
consideraránelusodecementostipoI,IPyHS,conestosresultadossegeneraráunabasededatosquepuedaser
utilizada como apoyo al momento de elaborar diseños de mezclas de concretos expuestos, considerando las
condicionesdelaciudaddeArequipa.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1. MATERIALES
Paraelaborarlasmezclasdeconcreto,seutilizaronmaterialesdisponiblesenlaciudaddeArequipa,losmismos
quecumplenconlasnormasperuanasvigentesyseránmencionadosacontinuación.
•Agregados: Piedra chancada (TMN ½”) y arena gruesa procedentes de la cantera “La Poderosa” -distrito de
Uchumayo.
•Cemento:TipoI,IPyHS,marcaYura.
•Aditivos:Seutilizónanosílice“GaiaNanosílice”,marcaULMEN.
2.1.1. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
A continuación, se muestra la tabla 1 que contiene las propiedades de todos los materiales utilizados en las
mezclas de concreto, así como las figuras 1 y 2 que presentan las curvas granulométricas de los agregados
utilizados.
Tabla1.Propiedadesdelosmateriales.
Fuente:Dongo(2019).
CARACTERÍSTICAS
UNIDAD
A.GRUESO–
PIEDRACHANCADA
DE½”
A.FINO–
ARENA
GRUESA
CEMENTO
YURA
TIPOI
CEMENTO
YURATIPO
IP
CEMENTO
YURATIPO
HS
GAIA
NANOSÍLICE
Módulodefineza 6.16 2.33 - - - -
Pesounitariosuelto kgf/m3 1508.61 1412.94 - - - -
Pesounitario
compactado
kgf/m3 1637.38 1611.15 - - - -
Pesoespecíficodemasa gf/cm3 2.685 2.427 3.05 2.85 2.74 1.031
Absorción % 1.048 3.150 - - - -
Contenidodehumedad % 0.337 0.441 - - - -
Figura1.Curva
granulométricadel
agregadogrueso.
Fuente:Dongo
(2019).
Figura2.Curva
granulométricadel
agregadofino.
Fuente:Dongo
(2019).
Aneic Perú
79

APORTE
2.2. ANÁLISIS DE DATOS
2.2.1. DISEÑO DE MEZCLA Y ELABORACIÓN DE TESTIGOS DE CONCRETO
Para elaborar los testigos de concreto, se realizó un diseño de mezcla base, el cual será posteriormente
modificado,segúnlascondicionesenestadofresco,hastaobtenerundiseñodemezclafinal.
El diseño de mezcla base, se elaboró tomando en cuenta el método ACI 211.1-91 del comité ACI 211, el cual nos
proporciona un procedimiento basado en distintos parámetros como la resistencia a la compresión del concreto
(f’c),slumpypropiedadesdelosmaterialesutilizados.Semodificóelf’chastaobtenerunarelaciónaguacemento
de0.60;sevaciólamezcladeconcretoconestediseñoyseprocedióconlacorreccióndelmismohastaobtener
elslumprequerido(de4a6pulgadas).Estediseñodemezclaseconvertiráeneldiseñopatrón.Paraeldiseñode
las mezclas con relaciones agua/cemento de 0.55, 0.50, 0.45 y 0.40 se tomó en cuenta el diseño patrón, el
volumen de agua se mantendrá, la cantidad de cemento será calculada tomando en cuenta la relación agua/
cemento y el volumen de los agregados será la diferencia restante para llegar al metro cubico de diseño,
considerando que ya se tiene el volumen de agua, cemento y aire, se tomó en cuenta la relación agregado fino/
agregado grueso de la mezcla patrón. Como ya es sabido, al disminuir la relación agua/cemento aumenta la
cantidad de cemento en la mezcla, lo cual requerirá una mayor cantidad de agua para obtener una mezcla
trabajable, para que esta cantidad de agua no sea copiosa y atente contra la resistencia a la compresión del
concreto, se vio por conveniente quitar una cantidad de arena igual en peso a la cantidad de cemento que
aumentabaentrerelacionesagua/cemento.
Se procedió al vaciado de todos los diseños realizados, con las diferentes relaciones agua/cemento y tipos de
cemento,asímismoalacorrección(mínima)solicitadainsituparaobtenerelslumprequerido,conlocualseobtuvo
losdiseñosfinalesutilizadosenlainvestigaciónypresentadosenlatabla2.
MATERIAL
UNIDAD
Tabla2.Dosificacionesdelasmezclasde
concreto.
DOSIFICACIÓNENSECO
0.6 0.55 0.5 0.45 0.4
CementotipoI
Cemento kgf 323.33 353.64 390 434.44 498.75
A.Fino kgf 707.38 666.13 616.75 556.52 465.92
A.Grueso kgf 1029.78 1047.38 1068.66 1094.83 1127.7
Agua L 194 194.5 195 195.5 199.5
CementotipoIP
Cemento kgf 341.67 376.36 422 468.89 527.5
A.Fino kgf 681.31 631.77 565.15 501.02 420.86
A.Grueso kgf 991.83 1008.58 1028.54 1055.32 1088.78
Agua L 205 207 211 211 211
Nanosílice % - - - 0.5 0.6
gf - - - 98.47 132.93
CementotipoHS
Cemento kgf 341.67 375.45 421 467.78 526.25
A.Fino kgf 676.26 627.99 560.83 496.16 415.32
A.Grueso kgf 984.49 1000.76 1019.68 1045.39 1077.53
Agua L 205 206.5 210.5 210.5 210.5
Nanosílice % - - - 0.5 0.6
gf - - - 98.23 132.62
80 Aneic Perú

APORTE
El procedimiento para elaborar la mezcla de concreto fue el siguiente: Se vertió el agregado grueso con un
porcentaje mínimo del agua de mezcla, luego de que ambos materiales se mezclen por un corto tiempo se
incorporóelagregadofino,secontinúamezclandoparaposteriormenteagregarelcementoyelaguarestante,la
mezcla estará lista cuando se alcance la consistencia deseada. En las mezclas con relaciones agua/cemento de
0.40 y 0.45, se vio imprescindible la utilización de un aditivo que mejore la fluidez en estado fresco, el cual, se
añadiráalaguademezclayseprocederáconelmétodopreviamenteexpuesto.
Los testigos de concreto cilíndricos fueron elaborados conforme a lo indicado en la Norma NTP 339.183 y
posteriormentecuradosenaguaconhidróxidodecalcio.
2.2.2. ENSAYO DE PERMEABILIDAD AL AGUA
La finalidad de este ensayo es obtener el coeficiente de permeabilidad del concreto, ya que en la normativa
peruananoseencuentrainformaciónsobreesteensayo,setomaráenconsideraciónnormasextranjeras.
ElensayotomaencuentalaprofundidaddepenetracióndeaguabajopresiónexpresadoenlanormaUNE-EN
12390-8 aplicando una modificación expresada en el documento “Report on Chemical Admixtures for Concrete”
propuestoporelcomitéACI212(ACI212.3R,2010)conlocualseráposiblecalcularelcoeficientedepermeabilidad
alaguaenelconcreto“K”.SeconsiderólaformulaexpuestaporValenta(Neville,2013)queestábasadaenlaley
deDarcyyesdependientedevariablescomolaporosidad,presióndeaguaaplicadaenlostestigos,penetración
mediaytiempodeduracióndelensayo.
Lostestigosdeconcretoaltenerunaedadde28díasfueronsecadosdurante24horasparaposteriormenteser
ensayados.
2.2.3. ENSAYO DE COMPRESIÓN AXIAL
Lafinalidaddeesteensayoesobtenerlaresistenciaalacompresiónaxialdelconcreto.Serealizóesteensayo
siguiendoelprocedimientopropuestoenlanormaNTP339.034.Lostestigosdeconcretofueronensayadosalos
3,7y28díasdespuésdesuelaboraciónycurado.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. ENSAYO DE PERMEABILIDAD
Paraelcálculodelcoeficientedepermeabilidaddelconcretosetomóencuentalasiguienteexpresiónbrindada
porValenta(Neville,2013).
En la cual tenemos “e” la profundidad media de penetración de agua en el concreto medida en metros, “v” la
porosidad del concreto calculada según la norma NTP 339.187, “h” la presión de agua medida en m.c.a, y “s” el
tiempo de duración del ensayo medido en segundos. La profundidad de penetración media se obtuvo
considerandoeláreamojadaylabasedeesta.Lostestigosdeconcretofueronensayadosaunapresiónconstante
de1MPayduranteuntiempode96horas(345600s).
Después de elaborar un análisis estadístico con todos los datos obtenidos en los ensayos, se llega a los
Tabla3.Coeficientedepermeabilidaddelasmezclasde
concreto.
RELACIÓN
A/C
COEFICIENTEDEPERMEABILIDAD(M/S)
CEMENTO
TIPOI
CEMENTO
TIPOIP
CEMENTO
TIPOHS
0.60 3.57E-12 4.07E-12 5.27E-12
0.55 3.21E-12 3.36E-12 4.80E-12
0.50 2.54E-12 2.51E-12 3.11E-12
0.45 2.03E-12 1.93E-12 9.23E-13
0.40 1.50E-12 1.18E-12 6.07E-13
Aneic Perú
81

APORTE
Figura3.
Permeabilidad–
CementotipoI.
Fuente:Dongo
(2019).
Figura4.
Permeabilidad–
CementotipoIP.
Fuente:Dongo
(2019).
Figura5.
Permeabilidad–
CementotipoHS.
Fuente:Dongo
(2019).
Figura6.
Permeabilidadde
lasmezclasde
concreto.
Fuente:Dongo
(2019)
82 Aneic Perú

APORTE
siguientesresultadospresentadosenlatabla3.
3.1.1. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
En las figuras 3, 4 y 5 se presentan ecuaciones de líneas tendencia que grafican el comportamiento del
coeficiente de permeabilidad en el orden de 1012 hasta 1013 en el caso de las mezclas con cemento tipo HS. Así
mismo,secompruebaqueelcoeficientedepermeabilidaddelconcretodependedirectamentedelarelaciónagua/
cemento,asícomoporeltipodecementoutilizado.Conformesereduzcalarelaciónagua/cemento,losvaloresde
permeabilidadsereducirán,lamagnituddeestavariaciónseveinfluenciadaporeltipodecementoutilizado.
Enlafigura6sepuedeapreciarunacomparacióndeloscoeficientesdepermeabilidadsegúneltipodecemento
utilizado. Las mezclas elaboradas con cemento tipo I presentan los menores coeficientes de permeabilidad en
relaciones agua/cemento altas como son 0.60 y 0.55, por otro lado, las mezclas de concreto elaboradas con
cemento tipo HS presentan los menores coeficientes de permeabilidad al considerar bajas relaciones agua/
cementocomo0.40y0.45.Porúltimo,lasmezclaselaboradasconcementotipoIP,nopresentanpermeabilidades
mínimas en ninguna relación agua/cemento a comparación de los cementos antes mencionados. Se obtuvo un
rangoderelacionesagua/cemento,entre0.51y0.54,enelqueseobtieneunapermeabilidadsimilar.
3.2. ENSAYO DE COMPRESIÓN AXIAL
Después de elaborar un análisis estadístico con todos los datos obtenidos del ensayo, se llega a los siguientes
TIPODE
CEMENTO
I
IP
HS
Tabla4. Resistenciaalacompresióndelasmezclasde
concreto.
A/C
ESFUERZODECOMPRESIÓN(KGF/CM2)
0DÍAS 3DÍAS 7DÍAS 28DÍAS
0.40 0.00 362.54 444.51 536.62
0.45 0.00 243.94 352.88 468.64
0.50 0.00 206.57 287.72 404.40
0.55 0.00 167.94 255.18 365.12
0.60 0.00 141.33 212.84 305.08
0.40 0.00 201.13 306.80 386.08
0.45 0.00 169.77 241.34 311.65
0.50 0.00 124.00 187.96 264.73
0.55 0.00 108.61 154.39 212.84
0.60 0.00 88.83 128.22 182.40
0.40 0.00 218.57 290.80 379.90
0.45 0.00 174.53 239.65 318.24
0.50 0.00 142.15 197.54 271.93
0.55 0.00 105.47 156.34 218.78
0.60 0.00 64.01 86.84 137.48
Figura7.
Resistenciaala
compresiónde
mezclasde
concreto-Cemento
tipoI.
Aneic Perú
83

APORTE
Figura8.
Resistenciaala
compresiónde
mezclasde
concreto-Cemento
tipoIP.
Fuente:Dongo
(2019).
Figura9.
Resistenciaala
compresiónde
mezclasde
concreto-Cemento
tipoHS.
Fuente:Dongo
(2019).
resultadosdeesfuerzosdecompresiónpresentadosenlatabla4.
3.2.1. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
En las figuras 7, 8 y 9 previamente presentadas se muestra el desarrollo de la resistencia a la compresión
teniendocomoreferencialosdías3,7y28deedad.Asímismo,sepuedeobservarquelosvaloresderesistencia
alacompresióndependendelarelaciónagua/cementoyeltipodecementoutilizandoenlamezcla.Conformese
reduzcalarelaciónagua/cementolaresistenciaalacompresiónaumentará,lamagnituddeestavariaciónseverá
afectadaporeltipodecementoutilizadoenlamezcla.
Alrealizarunacomparacióndelasresistenciasqueseobtuvieronconlosdiferentestiposdecementoutilizados,
se puede observar que el uso de cemento tipo I proporciona una resistencia a la compresión elevada, la cual
superadesdeun41%hastaun67%alasresistenciasobtenidasenlasmezclaselaboradasconloscementostipo
IPyHS.Estadiferenciavaríasegúnlarelaciónagua/cementoconsiderada,seincrementacuandolarelaciónagua/
cemento aumenta. Por otro lado, se aprecia que las mezclas elaboradas con cementos tipo IP y HS generan
resistenciasmuyparecidas.Comoúltimaacotación,sepuedeapreciarqueelusodelananosílicegeneraunvalor
agregadoencuantoaresistenciaalacompresión.
3.3. ANÁLISIS DE LA PERMEABILIDAD RESPECTO A LA RESISTENCIA A LA
COMPRESIÓN
84 Aneic Perú

APORTE
Tabla5.Coeficientedepermeabilidadvsresistenciaalacompresión
delasmezclasdeconcreto.
Fuente:Dongo(2019).
TIPODE
CEMENTO RELACIÓNAGUA/
CEMENTO
I
IP
HS
RESISTENCIAALA
COMPRESIÓN(KGF/CM2)
PERMEABILIDA
D(M/S)
0.40 536.62 1.50E-12
0.45 468.64 2.03E-12
0.50 404.40 2.54E-12
0.55 365.12 3.21E-12
0.60 305.08 3.57E-12
0.40 386.08 1.18E-12
0.45 311.65 1.93E-12
0.50 264.73 2.51E-12
0.55 212.84 3.36E-12
0.60 182.40 4.07E-12
0.40 379.90 6.07E-13
0.45 318.24 9.23E-13
0.50 271.93 3.11E-12
0.55 218.78 4.80E-12
0.60 137.48 5.27E-12
Figura10.
Permeabilidadvs
resistenciaala
compresión-
CementotipoI.
Fuente:Dongo
(2019).
Figura11.
Permeabilidadvs
resistenciaala
compresión-
CementotipoIP.
Fuente:Dongo
(2019).
Aneic Perú
85

APORTE
Figura12.
Permeabilidadvs
resistenciaala
compresión-
CementotipoHS.
Fuente:Dongo
(2019).
Figura13.
Permeabilidadvs
resistenciaala
compresión.
Fuente:Dongo
(2019).
Considerandolosvaloresmostradosenlosacápites3.1y3.2,serealizalasiguientecomparaciónmostradaenla
tabla5.
3.3.1. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Enlasecciónanteriorsepresentanlasfiguras10,11y12enlascualesseaprecialaevolucióndelapermeabilidad
segúnlaresistenciaalacompresiónquepresentanlasmezclasdeconcretoselaboradascondistintoscementos.
Si bien es cierto que la resistencia a la compresión y el coeficiente de permeabilidad son valores inversamente
proporcionales, la figura 13 comprueba que una alta resistencia a la compresión no siempre significará una baja
permeabilidad. Pese a que las mezclas elaboradas con cemento tipo I nos proporcionan concretos con altas
resistencias, su permeabilidad es similar a la obtenida en mezclas de concreto de menor resistencia elaboradas
concementostipoIPyHS,estosedebealasadicionesqueestoscementospresentan,talescomolapuzolana,la
cual ayuda a la reducción de permeabilidad mas no genera un valor agregado en cuanto a resistencia a la
compresión.
Las mezclas elaboradas con cementos tipo HS son las que nos brindan los menores coeficientes de
permeabilidadyensumayoríalosmenoresvaloresderesistenciaalacompresiónencomparacióndelasmezclas
queutilizaroncementotipoIyIP.
AGRADECIMIENTOS
Al Vicerrectorado de Investigación de la Universidad Católica de Santa María ya que parte del financiamiento de esta
investigaciónserealizógraciasalosfondosdelconcurso“Fomentoeincentivoalaformacióndesemillerosdeinvestigación”.
AlosingenierosOrlandoSaavedrayAngelApazaquefueronpiezasfundamentalesenlainvestigación.
AlaempresaUlmenquesiempreestádispuestaaincentivarlainvestigación.
86 Aneic Perú

APORTE
Según los resultados obtenidos en la presente
investigaciónlasmezclaselaboradasconcementotipo
IPyHSquepresentenunaresistenciade230kgf/cm2
tendránuncoeficientedepermeabilidadsimilar.
4. CONCLUSIONES
La permeabilidad del concreto está directamente
relacionada con la durabilidad del mismo, por ende,
debeseranalizadaenlaetapadediseño,construcción
y control de estructuras que estarán expuestas a
distintosagentesquepuedanvulnerarsudurabilidad.
El ensayo para la obtención del coeficiente de
permeabilidad utilizado es confiable debido a que se
obtuvieron resultados congruentes según la
bibliografíaconsultada.
Todos los datos, gráficas y líneas tendencia con sus
respectivas ecuaciones podrán ser utilizados como
referencia si se consideran las mismas o similares
condiciones que las mencionadas en el presente
artículo.
El coeficiente de permeabilidad depende
directamente de la relación agua/cemento, conforme
sereduzcalarelaciónagua/cementolapermeabilidad
disminuirá.
El coeficiente de permeabilidad depende
directamente del tipo de cemento utilizado, las
adiciones que presentan algunos cementos, tales
como la puzolana, reduce la permeabilidad de las
mezclasdeconcreto.
Las mezclas elaboradas con cemento tipo I
presentan la menor permeabilidad al considerar
relaciones agua/cemento de 0.60 y 0.55. Las mezclas
elaboradas con cementos tipo HS presentan la menor
permeabilidad al considerar relaciones agua cemento
de 0.45 y 0.40. Los tres tipos de cemento, I, IP y HS,
brindaranunapermeabilidadsimilaralconsideraruna
relaciónagua/cementode0.50.
La resistencia a la compresión se ve directamente
afectada por la relación agua/cemento, conforme se
reduzca la relación agua/cemento se obtendrán
mayoresesfuerzosdecompresión.
La resistencia a la compresión se ve directamente
afectadaporeltipodecementoutilizado,lasadiciones
que presentan algunos cementos, no generan valor
agregadoencuantoaresistenciaalacompresión.
Las mezclas elaboradas con cemento tipo I
presentan una resistencia a la compresión elevada, la
cual excede en un 41% hasta un 61% a los resultados
obtenidos al utilizar cementos tipo IP y HS. La
resistencia a la compresión obtenida en mezclas
elaboradas con cemento tipo IP y HS son similares en
la mayoría de mezclas elaboradas con las distintas
relacionesagua/cementopropuestas.
Se comprueba que una alta resistencia a la
compresión no siempre significa una baja
permeabilidad, esto se aprecia en la figura 13 en la
cual, mezclas de concreto elaboradas con cemento
tipo I, que presentan una alta resistencia a la
compresión, tienen coeficientes de permeabilidad
similares a mezclas de concreto elaboradas con
cemento tipo IP y HS, que presentan una baja
resistenciaalacompresión.
RECOMENDACIONES
Serecomiendaprofundizareltemadepermeabilidad
del concreto utilizando otras relaciones agua/cemento
REFERENCIAS
ACI212.3R.(2010).Reportonchemicaladmixturesforconcrete.AmericanConcreteInstitute.EstadosUnidos.
ACI318-14.(2014).RequisitosdeReglamentoparaconcretoestructural.ComitéACI318.
Dongo P. (2019). Propuesta de incorporación del ensayo de permeabilidad al agua del concreto en la normativa
técnica peruana y su implementación en el laboratorio de la UCSM – Arequipa 2019 (Tesis de pregrado).
UniversidadCatólicadeSantaMaría.Arequipa,Perú.
Kosmatka, S., Kerkhoff, B., Panarese, W. y Tanesi, J. (2004). Diseño y Control de Mezclas de Concreto. Skokie,
Illinois,EE.UU:PortlandCementAssociation.
NevilleA.M.(2013).Tecnologíadelconcreto.Mexico:M.enA.SoledadMolinéVenanzi.
ReglamentoNacionaldeEdificaciones.(2009).NormaE.060-Concretoarmado.ServicioNacionaldeCapacitación
paralaIndustriadelaConstrucción-SENCICO.
Valenta (1970). Permeability of high-performance concrete incorporating presoaked lightweight aggregates for
internal curing. En Y. Bin Ishak (Presidencia), From The 2nd Rilem Symposium Durability Of Concrete. National
UniversityofSingapore,Singapore.
Aneic Perú
87

Crucigrama E-CONEIC 2020
HORIZONTAL
1. Software para análisis estructural y
dimensionamientodeedificios.
6. Principio que explica la flotación de los
cuerpos.
8. Clasificación de un suelo de acuerdo al
tamañodesuspartículas.
10.Tipodeconcretoestructural.
12. Proceso mediante el cual el concreto se
hidratayendurececoneltiempo.
13.LeydeElasticidadoLeyde…
14. Capa constituida por uno o más materiales
VERTICAL
Sudoku
2. Instrumento para hacer levantamientos
topográficos.
3. Rama de la mecánica que estudia el
equilibriodeloscuerpos.
4. Fenómeno producido por presiones
negativasenunatubería.
5. Perspectiva para una representación
gráficaen3D.
7. Rama de la ingeniería civil que analiza
estructurassometidasacargassísmicas.
9.Cálculoanticipadodelcostodeunaobra.
88 Aneic Perú

Logos-CONEIC
Relaciona cada Logo
con el número de la
ciudad en donde se
realizóCONEIC
1.Puno
2.Ayacucho
3.Cusco
4.Huaraz
5.Arequipa
6.Chiclayo
Laberinto E-CONEIC
Aneic Perú
89

¿Cuál es tu rama de
Ingeniería Civil?
1
¿Cuándoescuchasla
palabradiseño,queeslo
primeroenloquepiensas?
a)Mezcladeconcreto
b)Unedificio
c)Canales/redesdeagua
d)Unaautopista
e)Cronogramaypresupuesto
2
¿Endóndetegustaría
trabajar?
a)Oficina
b)Campo
c)Laboratorio
d)Todaslasanteriores
4 3
¿Quétipodeconstrucción
teparecemásinteresante?
a)Unedificio
b)Unarepresa
c)Untúnel
d)Unpuente
e)Todaslasanteriores
Sinohubierasestudiado
IngenieríaCivil¿Quéopción
preferirías?
a)Geología
b)Arquitectura
c)Ing.Sanitaria
d)Administración
e)Ing.DeMateriales
f)Topografía
5 ¿Quésoftwaredominaso 7 ¿Quétemategustaría 6
tegustaríaaprender? profundizar?
a)MSProyect
b)Etabs
c)HCanales
d)Autocad
e)AASHTO2015
f)ACI211
a)SeguridadySalud
b)MedioAmbiente
c)Urbanismo
d)Hidroeléctrica
e)Arquitectura
f)Ingenieríasostenible
¿Quécursotegustómás?
a)Estática
b)Dinámica
c)Laboratoriode
materiales
d)Dibujo
e)Mecánicadesuelos
f)Estadísticay
Probabilidades
8
¿Cuáldeestosfamosos
nombresconocesporsus
aportesalaIngeniería
Civil?
a)Fuller
b)Terzaghi
c)Gantt
d)Hazen-Williams
9
Delassiguientesnormas,
¿Cuálconocesmás?
a)IS-010
b)ASTM/ISO
c)E-020/E-030
d)E-050
e)Especificaciones
técnicasMTC
f)G-050
10
¿Aquéautorle
dedicastemástiempo?
a)EnriquePasquel
b)BrajaDas
c)ManualdeCarreteras
d)MáximoVillón
e)Timoshenko
f)PMBOK
90 Aneic Perú

Cadaopciónqueelegisteperteneceaunaodosramasdiferentes,cuenta
que rama se repite más en tus respuestas, en la tabla encontrarás las
inicialesdecadarama.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a M E E GE G G E M H M
b E H - T H E E GE H GE - T M GE
c H GE T H H T M G E T
d GE - T G - M E - GE G T H T H GE H
e G G - M M GE E GE E T E
f T M M G G G
M Materiales
E Estructuras
H Hidráulica
GE Geología
T Transportes
G Gestión
Gestión
Se encarga de realizar
las estimaciones de los
costos y tiempo de
proyectos, En el campo
laboral se conoce como
Materiales
Es una de las ramas más
importantes,porqueestudia
losdistintosmaterialespara
construir cualquier
infraestructura.
Hidráulica
Es una de las más antiguas.
Se ocupa de la proyección y
ejecucióndeobrasrealizadas
con el agua, para su uso,
obtenciónytratamiento.
Geotecnia Transportes Estructuras
Es la base para
cualquier tipo de
construcción, se obtiene
la carga máxima que
podrá soporta el tipo de
suelo sobre el cual se
ejecutarálaobra.
Se encarga de la
planificación del
transporte, diseño y
mantenimiento del
pavimento, diseño de vías
yplanificaciónterritorial.
Estaramaeslaencargada
deldiseñoycálculoprevioa
la construcción de distintas
obras civiles, estimando la
resistencia máxima de sus
elementos.
Pirámide Algebraica
Sumalosnúmerosdelabaseparaobtener
elvalordelsiguientenivel,demaneraquela
suma final coincida con el número de la
punta.
Aneic Perú
91