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FACUTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL INFORME ESTADÍSTICO “Utilización de los aditivos superplastificantes con mezclas de concreto para mejorar las construcciones en Lambayeque -Chiclayo” Autores: Estudiantes de IV ciclo (sección E) Silva Chanta Lenin: (https://orcid.org/0000-0002-6069-5399) Eneque Ramos Eduardo: (https://orcid.org/0000-0002-3571-6485) García Velásquez Javier: (https://orcid.org/0000-0002-9186-671X) Julca Tirado Iván: (https://orcid.org/0000-0001-6520-8783) Clavo Llamo Ronaldo:(https://orcid.org/0000-0002-5514-6774) Docente: Dr. Montenegro Camacho Luis Arturo: (https://orcid.org/00000002-5224-4854) Línea de Investigación: Espacios Urbanos 06/12/2020 Pimentel - Perú

ÍNDICE RESUMEN.....................................................................................................................3 INTRODUCCIÓN...........................................................................................................5 1.1) Realidad problemática:........................................................................................8 1.2) Baja resistencia al concreto................................................................................8 1.4) Estructuras:.........................................................................................................10 1.5) Manejabilidad:.....................................................................................................10 II. Métodos:..................................................................................................................11 2.1. Tipo y Diseño de Investigación estadística:.................................................11 2.2. Población y muestra:.......................................................................................11 2.3. Técnicas e instrumentos de recolección de datos:.....................................12 2.4. Procedimiento para el análisis de los datos:...............................................12 III. Resultados:............................................................................................................13 IV. Conclusiones:.......................................................................................................32 V. Referencias.............................................................................................................33 ANEXOS:.....................................................................................................................34

RESUMEN Una adecuada propuesta sobre el uso de los aditivos superplastificantes de los materiales garantizara la competitividad de las economías que se desarrollan en una región y en todo el país. En todas partes del mundo las construcciones de edificaciones presentan deficiencias estructurales debido a erróneos diseños de mezclas que originan fallas patológicas como cangrejeras, fisuras y resistencias a la compresión no adecuada. Por tanto, se entiende que la elaboración de concreto es de mucha importancia en cada construcción, la constitución del concreto debe ser la adecuada. Los errores más frecuentes a los que se enfrenta un ingeniero civil en una obra son varios, entre ellos tenemos la dosificación, vaciado, entre otros, desde ya muchos años atrás el clima viene cambiando de forma progresiva lo cual también es un factor que altera la composición del concreto. El objetivo principal de nuestro producto acreditable es el uso de aditivos en el concreto para poder dar una propuesta innovadora y eficiente en las construcciones urbanas de la ciudad de Lambayeque, en el cual tenemos pilares importantes: resistencia a la compresión, durabilidad, trabajabilidad, economía. Los aditivos en los que nos vamos a centrar específicamente en los aditivos superplastificantes como lo podemos agregar en el concreto realizando un buen diseño de mezcla, también tapando los poros que tiene el concreto, dándole una mayor cabalidad al concreto, esto a nivel mundial ha sido un avance notable en la tecnología del concreto que ha permitido el desarrollo de concretos de muy alta resistencia. Palabras

claves:

Convencional.

Competitividad,

Superplastificante,

Tecnología,

Resistencia,

ABSTRACT An adequate proposal on the use of super plasticizing additives in materials will guarantee the competitiveness of the economies that develop in a region and throughout the country. In all parts of the world, building constructions present structural deficiencies due to erroneous designs of mixtures that originate pathological failures such as crabs, cracks and resistance to inadequate compression. Therefore, it is understood that the preparation of concrete is of great importance in each construction, the constitution of the concrete must be adequate. The most frequent errors that a civil engineer faces in a work are several, among them we have the dosage, emptying, among others, since many years ago the climate has been changing progressively which is also a factor that alters the composition of concrete. The main objective of our creditable product is the use of additives in concrete to be able to give an innovative and efficient proposal in urban constructions in the city of Lambayeque, in which we have important pillars: resistance to compression, durability, workability, economy. The additives in which we are going to focus specifically on superplasticizer additives, such as we can add them to concrete, making a good mix design, also plugging the pores that the concrete has, giving a greater thoroughness to the concrete, this has been worldwide a notable advance in concrete technology that has allowed the development of very highstrength concretes. Keywords: Competitiveness, Superplasticizer, Technology, Resistance, Conventional.

INTRODUCCIÓN El presente trabajo de investigación se basó en presentar una propuesta sobre el uso de los aditivos superplastificantes, ya que la demanda de la vivienda en el Perú ha ido en aumento considerablemente en los últimos años, hoy en día, la modernización y sistematización de todos los procesos productivos en la industria de la construcción, han llevado al hombre a mejorar la fabricación de los materiales. La tecnología del concreto moderna considera a los aditivos ya no como una opción alternativa de los diseños de mezcla, sino como un ingrediente más. Actualmente, según datos de la European Cement Research Academy (2005) se estima que en Europa más del 90% de los hormigones preparados contienen algún tipo de aditivo, de los que más del 70% son aditivos plastificantes o superplastificantes manteniéndose esa misma tendencia en los últimos años. Se experimenta actualmente la construcción debido a la estabilidad económica del país, hace que las familias de toda condición tengan la posibilidad y condiciones de adquirir la vivienda propia, el 82,47% de la actividad edificadora se destina a viviendas y el resto a locales comerciales y oficinas. En el Perú, especialmente en la ciudad de Chiclayo, no es frecuente el empleo de aditivos

superplastificantes,

debido

al

desconocimiento

sobre

su

uso

y

potencialidades, ya que, al no ser un producto de gran disponibilidad y consumo en el mercado local, son relativamente pocos los profesionales que tienen la oportunidad de emplearlos e investigar para mejorar las propiedades del concreto en estado fresco y endurecido (trabajabilidad, tiempo de fraguado y resistencia mecánica). La investigación es necesaria para la creación de un diseño de mezcla para un concreto

diseñado para producir concreto extremadamente fluido, de tal manera

que su fluidez hace que sea fácil de vaciar, rellenar sin requerimiento de vibrado para su colocación y compactación, obteniendo las propiedades estructurales igual o

mayor a la requerida y una vida útil igual o superior a la de un concreto compactado por vibración. Se logró en este proyecto crear un concreto con la capacidad de mejorar la calidad de las estructuras de concreto en edificaciones urbanas realizadas en la ciudad de Lambayeque. Para esto se considera los controles de calidad establecidos, se llevó a cabo el desarrollo del proyecto para probar que la tesis servirá para dar solución a los problemas antes mencionados. El estudio contribuirá a formalizar y mejorar la calidad de producción del concreto en nuestro medio, ya que los usuarios tendrán el conocimiento e información necesaria sobre las posibilidades y limitaciones que ofrece el uso del aditivo superplastificante en el concreto. Acerca de los aditivos reductores de agua, MAYTA (2014) sostiene que: “Los primeros aditivos plastificantes datan de las décadas de los años 30 mientras que los primeros aditivos superplastificantes fueron originalmente fabricados en Japón en la década de los años 60, a fin de producir concretos de alta resistencia”. Durante más de 60 años la evaluación de los aditivos ha sido continua, desde los primeros aditivos a base de lignosulfatos a los actuales policaborxilatos modificados, sin embargo, en el Perú su uso aún no es generalizado a pesar del incremento registrado en la década 90. “En nuestro país, no es frecuente el empleo de aditivos superplastificantes por la creencia generalizada de que su alto costo no justifica su utilización en el concreto de manera rutinaria; pero si se hace un estudio detallado del incremento en el costo del m3 de concreto (incremento que normalmente oscila entre el 0.5 al 5% dependiendo del producto en particular), y de la economía en mano de obra, horas de operación y mantenimiento del equipo, reducción de plazos de ejecución de las labores, mayor vida útil de las estructuras etc.,” (COAPAZA,CAHUI, pp.50)

Hay mucho desconocimiento sobre el uso y potencialidades de los aditivos superplastificantes, son pocos los profesionales que tienen la oportunidad de emplearlos e investigar sus posibilidades con los materiales y condiciones locales. MAYTA (2014) nos dice: "Acción del aditivo reductor de agua de alto rango, tipo F en la resistencia y fluidez del concreto; trabajo que consistió en la preparación de 24 dosificaciones de concretos con una fluidez, medida por el asentamiento del Cono de Abrams”. (pp.27) La definición actual del concreto, que incluye al aditivo como un componente más del concreto, tomara mayor fuerza en los próximos años dadas las nuevas tecnologías, en las cuales los aditivos superplastificantes tienen un papel muy importante. OBJETIVO GENERAL: 

Explicar la utilización de los aditivos superplastificantes con mezclas de concreto para mejorar las construcciones en Lambayeque.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: 

Verificar el nivel de conocimientos de los obreros para este tipo de obras.



Conocer la problemática sobre la falta del uso adecuado de los aditivos superplastificantes en obras en Chiclayo.



Utilizar de manera adecuada el uso de aditivos superplastificantes en las obras que lo requieran en la ciudad de Chiclayo.

1.1) Realidad problemática: En

los

últimos

años

la

evolución

de

los

aditivos

plastificantes

y

superplastificantes para el mundo del hormigón ha sido espectacular, cubriendo prácticamente todas las necesidades que este mercado demanda.

En numerosas ocasiones los fabricantes de hormigón en España han pedido a los fabricantes de aditivos productos que pudiesen mantener durante un tiempo prolongado la manejabilidad del hormigón, sobre todo en tiempo caluroso. Como nos dice Valverde (2017): “Es sabido que la perdida de la manejabilidad del hormigón supone una serie de problemas que, en numerosas ocasiones, se resuelven de manera que perjudican claramente la calidad de éste” En tiempos calurosos perjudica demasiado al rubro de la ingeniería civil pues tiende a que los materiales de construcción usados en las mezclas se dañen perjudicando a la construcción no solo económicamente sino también que la obra no se entregara el tiempo previsto puesto que abra una pequeña variación de tiempo. Es por esto que se usan o se apoyan de los aditivos. 1.2) Baja resistencia al concreto. En el Perú los problemas que sufre el concreto como tal a pesar de ser uno de los materiales de mayor uso en la construcción presenta problemas como la figuración, una baja resistencia a la compresión y segregación. Los problemas en la manejabilidad, así como un alto nivel de absorción, y factores que afectan su desempeño y durabilidad. “Se hace mención que estos problemas se presentan por la falta de control de calidad tanto en los materiales que componen la mezcla del concreto, así como un mal manejo en el momento de su colocación, fraguado y posteriormente en el curado”. (Llamo, Rodríguez, Santos, 2018) En este caso entra a tallar mucho de la mano calificada en la obra pues tenemos que ser exactos no solo medias y proporciones sino también en el tiempo necesario para la colocación de fraguado, curado, etc.

Entonces para ello también se usa el aditivo en especial los aditivos superplastificantes y la resistencia del concreto depende de la calidad de la pasta de cemento y de las características de los agregados pétreos. 1.3) Aditivos Plastificantes: En nuestro país, es poco común el uso de aditivos plastificantes para la elaboración de concreto en obra. Su consumo está prácticamente en la construcción de manera formal, sean utilizados por empresas de premezclado, mineras o por algunas empresas contratistas. “La aparición de los aditivos plastificantes, también conocidos como reductores de agua, ha brindado al concreto una serie de ventajas, a tal punto de que hoy en día constituye un insumo obligatorio para la elaboración de concretos, más que todo a nivel mundial, la industria de concreto premezclado emplea estos aditivos y, en países como España y Estados Unidos, forma parte del 100% de su producción” (Carhuamaca, pp.1) En el Perú, en los últimos años existe un incremento notorio de empresas contratistas que producen concreto en obra, en parte obligadas por el abastecimiento insuficiente de premezclado y también por la ausencia del mismo en ciertas zonas del país. Sin embargo, el consumo de aditivos no presenta el mismo incremento debido a ciertas ideas erróneas del constructor, como la creencia de que los aditivos le hacen un daño al concreto o también hace que el metro cubico del concreto se encarece.

1.4) Estructuras: Dado que en la construcción de distintos tipos de estructuras se requiere de concreto como parte fundamental de la estructuración.

Lo cual ha generado la necesidad del uso de este en la construcción de obras en la zona alto Andina de Lambayeque, especialmente en Incahuasi, donde la Municipalidad va a contar con buenos presupuestos producto del canon minero de la explotación de importantes yacimientos mineros de la Zona. Teniendo en cuenta las bajas temperaturas, el clima y la humedad hacen que el fraguado requiera de mayor tiempo para su secado, así como mejorar su resistencia. Este problema se recurre al uso de aditivos de fragua y plastificantes (sikarapid y Chema plast). Debido a la falta de conocimiento de la población muchas veces se elige el producto de menor precio en el mercado, pesando que se genera un ahorro sin embargo no necesariamente el producto más económico no es aquel que asegure una buena calidad en las estructuras de concreto armado. 1.5) Manejabilidad: Es importante que el concreto se diseñe con la manejabilidad adecuada para la colocación, esta depende principalmente de las propiedades y características de los agregados y la calidad del cemento. Cuando se necesita mejorar las propiedades de manejabilidad, se puede pensar en incrementar la cantidad de mortero. Es fundamental la comunicación entre el diseñador, el constructor y el productor de concreto ya que asegurar una buena mezcla de concreto. Una adición de agua en la obra es la peor solución para mejorar la manejabilidad del concreto, es totalmente contra producente para la calidad del producto. II. Métodos: 2.1. Tipo y Diseño de Investigación estadística: 2.1.1) Tipo de Investigación estadística: Nuestra investigación estadística es de tipo explicativa, puesto que es aquel tipo de estudio que explora la

relación causal, es decir, no solo busca describir o acercarse al problema objeto de investigación, sino que prueba encontrar las causas del mismo. 2.1.2) Diseño de Investigación estadística: El diseño de investigación es no experimental, ya que se basa fundamentalmente en la observación de fenómenos tal y como se dan en su contexto natural para analizarlos con posterioridad. 2.2. Población y muestra: 2.2.1) Población La población para la investigación será los pobladores de la ciudad de Chiclayo, así como a conocedores del área de la construcción de los cuales se extrae información necesaria para la elaboración de esta investigación 2.2.2) Muestra La fórmula estadística para calcular la muestra en una población finita es: 2

n=

N∗Z ∗ p∗q 2 e ∗ ( N −1 ) +Z ∗ p∗q 2

Donde: N: Número de la población = 50 personas Z: Nivel de confianza

= 1.96

p: Probabilidad de éxito

= 95% = 0.95

q: Probabilidad de fracaso = 5% = 0.05 e: Error máximo estimado = 0.05 n=

50∗1.96 2∗0.95∗0.05 =29.9=29 0.052∗( 50−1 ) +1.96 2∗0.95∗0.05

El número de población de conocedores en el área de la construcción se compone de 50 personas que radican en la ciudad de Chiclayo, las cuales serán evaluadas mediante una encuesta. 2.3. Técnicas e instrumentos de recolección de datos: Las técnicas e instrumentos que serán aplicadas en el informe estadístico serán encuestas a personas conocedoras de nuestro tema de investigación, encuestaremos a obreros, ingenieros con los conocimientos adecuados sobre nuestro tema elegido, lo cual nos ayudara a tener datos más específicos al momento de realizar nuestro informe estadístico. También hemos buscado información sobre análisis que se han dado en los últimos años sobre la utilización de aditivos superplastificantes con mezclas de concreto en las construcciones en Lambayeque, por lo cual sabremos si es de gran o poca ayuda en estos tiempos. 2.4. Procedimiento para el análisis de los datos: La información obtenida se organizó utilizando el método de una encuesta, para luego exportar a Excel y asi poder obtener nuestros resultados de cada encuestado, paso siguiente se pasó el archivo a SPSS, donde colocamos todos los resultados del Excel, allí pudimos obtener el nivel de fiabilidad mediante el alfa de conbrach que fue del 0.9 de fiabilidad lo cual nos dice que es acoetable en dicha encuesta. Después de utilizar las técnicas, obtuvimos tablas para cada pregunta de nuestra encuesta, de las cuales obtuvimos una tabla de frecuencia para después obtener su gráfico en porcentaje. Por último, se procede a interpretar los resultados y así llegar una conclusión.

III. Resultados: Tabla 1: Conocimiento sobre aditivo superplastificante en Lambayeque-Chiclayo.

Bastante Regular Casi nada Nada Total Fuente: Elaboración propia

Frecuencia 6 12 8 3 29

Porcentaje 20.7% 41.4% 27.6% 10.3% 100.0%

En la tabla y/o figura 1, se observa que el 41.40% de los encuestados tienen un conocimiento regular sobre lo que es un aditivo superplastificantes mientras que el 10.30% no saben nada.

Tabla 2: Aditivos superplastificantes en la construcción.

Bastante Regular

Frecuencia 5 11

Porcentaje 17.2% 37.9%

Casi nada Nada Total Fuente: Elaboración propia.

11 2 29

37.9% 6.9% 100.0%

En la tabla y/o figura 2, se observa que el 37.90% de los encuestados tienen un conocimiento regular sobre los aditivos superplastificantes mientras que el 6,90% no saben nada.

FIGURA 02: ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES EN CHICLAYO. 37.90%

37.90%

17.20%

6.90%

Bastante