La presente investigación estudia el problema de la falta de seguridad sísmica de las viviendas y edificaciones en el país de Haití, cuyo sistema estructural es a base de muros de mampostería hechos con unidades artesanales de concreto de 3 alveolos huecos. Asimismo, se hace una evaluación de las mejoras al comportamiento del sistema constructivo tradicional haitiano mediante el empleo de unidades de concreto relleno del 33 y 66% de alveolos rellenos. El trabajo de investigación realizado consta de dos partes bien diferenciadas: la primera (VRI), estuvo a cargo de los ingenieros Gladys Villa García y Marcial Blondet, y la segunda estuvo a cargo de los ingenieros Daniel Quiun W, Marcial Blondet y Gladys Villa García, financiada por DGI PUCP (Dirección y Gestión de Investigación). Los resultados obtenidos de la primera parte del trabajo de investigación servirán como base de comparación con los que se obtengan del presente trabajo. Asimismo, las mejoras realizadas en el proyecto VRI en el sistema constructivo, como el confinamiento de elementos de albañilería, el reforzamiento de los elementos de arriostre verticales y horizontales; estarán incluidas en el proyecto actual DGI. Esta segunda parte de la investigación es un estudio de la efectividad técnica de mejorar la resistencia al corte en los muros conformados por los bloques de concreto rellenos con el 33% y 66% de alveolos rellenos, es decir, se parte de la hipótesis que las unidades de albañilería deben ser más sólidas para incrementar su resistencia y ductilidad ante los ensayos de carga lateral cíclica que representan a la solicitación sísmica. Este trabajo de tesis está distribuido de la siguiente forma: Capítulo 1: Descripción del proyecto. Se plantea el problema general producido por el sismo del 2010 en Haití y se trazan objetivos específicos de mejora constructiva y de resistencia para la reconstrucción de las viviendas considerando sus aspectos económicos y sociales. Capítulo 2: Antecedentes bibliográficos. Se hace una recopilación de las investigaciones que se han realizado en bloques de concreto y cemento artesanales. Asimismo, se presenta el trabajo de investigación (VRI – PUCP) que antecede a la presente investigación. Capítulo 3: Propiedades de los materiales. Se presenta los resultados de los diferentes ensayos que se han realizado a los materiales utilizados para la construcción de pilas, muretes y muro de bloques de concreto. Se determinó sus características físicas y las propiedades mecánicas correspondientes. Capítulo 4: Pilas y muretes al 33% y 66%. Se realiza la descripción de la construcción de pilas y muretes, así como también se calcula valores típicos de resistencia comparados con los de la Norma Peruana E.070 – Albañilería. Capítulo 5: Muro confinado al 33%. Se describe el proceso constructivo y ensayo del muro compuesto con bloques de concreto con 33% de alveolos rellenos. Se detalla la instrumentación utilizada así como también se describen las fases de los ensayos a carga lateral cíclica. Finalmente se hace una evaluación de los resultados obtenidos mediante el cálculo teórico de las propiedades de la albañilería. Capítulo 6: Se comparó los resultados obtenidos entre los muros M0 (muro sin confinar), M0-0 (muro confinado compuesto por bloques sin relleno de alveolos) y M1-33 (muro confinado compuesto por bloques al 33%, es decir, el alveolo del medio es relleno por mortero). La comparación que se realizó es en base al comportamiento cualitativo y estructural. Evaluación de rigideces de los muros, cargas máximas que soportan, evaluación de la ductilidad. / Tesis

La albañilería estructural es una de las alternativas de construcción, en edificaciones de pequeña altura, usadas en el Perú como solución al problema del déficit habitacional. Sin embargo, en algunos casos las buenas prácticas constructivas están siendo obviadas y la construcción de algunas edificaciones se ha tornado informal. En ese contexto, se busca proponer una nueva forma de construcción en albañilería estructural que sea eficiente y económica. Por ello, se propone en esta investigación el uso de la Albañilería Armada de Junta Seca, la cual resulta eficiente en cuanto a tiempo de ejecución. Esta tiene como particularidad la ausencia de mortero en sus juntas. Se realizó un estudio experimental para comparar este tipo de albañilería armada con una construida de forma tradicional, utilizando como unidad de albañilería bloques de concreto vibrado. En el estudio se tomó en cuenta el procedimiento constructivo, el tiempo de ejecución y el aspecto económico asociado a su construcción, con el fin de analizar cuantitativamente si esta opción resulta beneficiosa. En primer lugar, se realizaron pruebas de control sobre la unidad y luego sobre prismas de ambos tipos de albañilería. Luego se construyeron muros representativos de ambos tipos de albañilería, en los que se empleó el mismo refuerzo de acero, al igual que el mismo aparejo de soga para su asentado. Los dos muros fueron sometidos a un ensayo de carga lateral cíclica, con amplitud de desplazamientos controlados. Una vez analizados los resultados, se concluyó que la Albañilería Armada de Junta Seca tiene un comportamiento similar a la Tradicional, salvo por los tipos de fisuras que se presentan ante cargas muy severas; el comportamiento fue muy aceptable ya que cumple con las exigencias de la Norma E.070 Albañilería, del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú. / Tesis

El crecimiento de la construcción de edificaciones y la falta de información acerca del impacto ambiental que generan los insumos adquiridos para este sector, ha atraído el interés en investigar las emisiones relacionadas a los elementos empleados en la construcción. Por esto, el presente estudio ha realizado una evaluación ambiental de dos elementos de mampostería: bloque de concreto y bloque de concreto reciclado, con el fin de realizar el análisis de ciclo de vida de dichos productos. Asimismo, con los resultados obtenidos, esta investigación compara el valor de kg de CO2eq emitidos al construir un metro cuadrado de muro con distintos tipos de elementos de mampostería. Los límites del estudio abarcan los procesos comprendidos entre la extracción de materias primas hasta el producto final, asumiendo una perspectiva de cradle to gate para ambos productos. La obtención de datos directos fue proporcionada por personal perteneciente a empresas productoras de dichos tipos de bloques a través de un cuestionario, mientras que los datos indirectos fueron tomados de la base de datos de ecoinvent. El modelado del ciclo de vida fue realizado en el software SimaPro, en el cual se analizaron los distintos escenarios planteados en función al tipo de bloque y al tipo de cemento en el uso de la mezcla. Los resultados de la evaluación de impacto ambiental de acuerdo a la metodología IPCC 2013 demuestran que un metro cuadrado de muro construido preparado para recibir la aplicación de la primera capa de pintura construido con bloques de concreto convencionales (BDCR) genera menos impactos ambientales que la misma cantidad de muro construido con bloques de concreto con agregado reciclado (BDCR), ladrillos pandereta lisa (PL) y ladrillos King Kong caravista (KKC). Adicionalmente, se ha identificado que el uso de mortero para juntas o tarrajeo incide considerablemente en los resultados, contribuyendo en más del 22% a las emisiones de GEI generadas. Respecto a los resultados de la producción de bloques, una tonelada de BDCR (163 kg de CO2eq) tienen un mayor impacto ambiental a una tonelada de BDC (90 kg CO2eq). Esta diferencia es explicada por dos principales razones. En primer lugar, la cantidad de cemento empleada en la mezcla de BDCR es el doble a la utilizada en la mezcla de los BDC. En segundo lugar, la fábrica de BDC tiene una mayor escala de producción y nivel de industrialización en comparación con la fábrica de BDCR. Asimismo, se identifica que las principales cargas ambientales provienen del consumo de cemento en ambos casos, con un aporte del 89% del total de emisiones del concreto reciclado y del 70% para la mezcla de concreto convencional. Por último, se evidencia los beneficios ambientales que conlleva la producción de agregado reciclado comparada con la obtención de agregado natural, ya que el proceso de obtención del AR representa el 10% de los impactos generados durante la obtención del AN, con valores de 7 kgCO2eq/ton y 82 kg CO2eq/ton respectivamente. Finalmente, se recomienda la disminución del uso de cemento en ambas mezclas de concreto, así como la investigación y aplicación de otro tipo de cementantes como el cemento puzolánico, cuyo impacto ambiental sea menor. De la misma forma, se alienta el desarrollo de este tipo de investigaciones que sirvan para la identificación de procesos y productos clave en la construcción de edificaciones en términos de cargas ambientales, con el fin de obtener información clave que permita la elaboración de escenarios y alternativas que tengan como objetivo la reducción de los GEI generados en esta industria.

La albañilería estructural es una de las alternativas de construcción, en edificaciones de pequeña altura, usadas en el Perú como solución al problema del déficit habitacional. Sin embargo, en algunos casos las buenas prácticas constructivas están siendo obviadas y la construcción de algunas edificaciones se ha tornado informal. En ese contexto, se busca proponer una nueva forma de construcción en albañilería estructural que sea eficiente y económica. Por ello, se propone en esta investigación el uso de la Albañilería Armada de Junta Seca, la cual resulta eficiente en cuanto a tiempo de ejecución. Esta tiene como particularidad la ausencia de mortero en sus juntas. Se realizó un estudio experimental para comparar este tipo de albañilería armada con una construida de forma tradicional, utilizando como unidad de albañilería bloques de concreto vibrado. En el estudio se tomó en cuenta el procedimiento constructivo, el tiempo de ejecución y el aspecto económico asociado a su construcción, con el fin de analizar cuantitativamente si esta opción resulta beneficiosa. En primer lugar, se realizaron pruebas de control sobre la unidad y luego sobre prismas de ambos tipos de albañilería. Luego se construyeron muros representativos de ambos tipos de albañilería, en los que se empleó el mismo refuerzo de acero, al igual que el mismo aparejo de soga para su asentado. Los dos muros fueron sometidos a un ensayo de carga lateral cíclica, con amplitud de desplazamientos controlados. Una vez analizados los resultados, se concluyó que la Albañilería Armada de Junta Seca tiene un comportamiento similar a la Tradicional, salvo por los tipos de fisuras que se presentan ante cargas muy severas; el comportamiento fue muy aceptable ya que cumple con las exigencias de la Norma E.070 Albañilería, del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú.

La presente investigación estudia el problema de la falta de seguridad sísmica de las viviendas y edificaciones en el país de Haití, cuyo sistema estructural es a base de muros de mampostería hechos con unidades artesanales de concreto de 3 alveolos huecos. Asimismo, se hace una evaluación de las mejoras al comportamiento del sistema constructivo tradicional haitiano mediante el empleo de unidades de concreto relleno del 33 y 66% de alveolos rellenos. El trabajo de investigación realizado consta de dos partes bien diferenciadas: la primera (VRI), estuvo a cargo de los ingenieros Gladys Villa García y Marcial Blondet, y la segunda estuvo a cargo de los ingenieros Daniel Quiun W, Marcial Blondet y Gladys Villa García, financiada por DGI PUCP (Dirección y Gestión de Investigación). Los resultados obtenidos de la primera parte del trabajo de investigación servirán como base de comparación con los que se obtengan del presente trabajo. Asimismo, las mejoras realizadas en el proyecto VRI en el sistema constructivo, como el confinamiento de elementos de albañilería, el reforzamiento de los elementos de arriostre verticales y horizontales; estarán incluidas en el proyecto actual DGI. Esta segunda parte de la investigación es un estudio de la efectividad técnica de mejorar la resistencia al corte en los muros conformados por los bloques de concreto rellenos con el 33% y 66% de alveolos rellenos, es decir, se parte de la hipótesis que las unidades de albañilería deben ser más sólidas para incrementar su resistencia y ductilidad ante los ensayos de carga lateral cíclica que representan a la solicitación sísmica. Este trabajo de tesis está distribuido de la siguiente forma: Capítulo 1: Descripción del proyecto. Se plantea el problema general producido por el sismo del 2010 en Haití y se trazan objetivos específicos de mejora constructiva y de resistencia para la reconstrucción de las viviendas considerando sus aspectos económicos y sociales. Capítulo 2: Antecedentes bibliográficos. Se hace una recopilación de las investigaciones que se han realizado en bloques de concreto y cemento artesanales. Asimismo, se presenta el trabajo de investigación (VRI – PUCP) que antecede a la presente investigación. Capítulo 3: Propiedades de los materiales. Se presenta los resultados de los diferentes ensayos que se han realizado a los materiales utilizados para la construcción de pilas, muretes y muro de bloques de concreto. Se determinó sus características físicas y las propiedades mecánicas correspondientes. Capítulo 4: Pilas y muretes al 33% y 66%. Se realiza la descripción de la construcción de pilas y muretes, así como también se calcula valores típicos de resistencia comparados con los de la Norma Peruana E.070 – Albañilería. Capítulo 5: Muro confinado al 33%. Se describe el proceso constructivo y ensayo del muro compuesto con bloques de concreto con 33% de alveolos rellenos. Se detalla la instrumentación utilizada así como también se describen las fases de los ensayos a carga lateral cíclica. Finalmente se hace una evaluación de los resultados obtenidos mediante el cálculo teórico de las propiedades de la albañilería. Capítulo 6: Se comparó los resultados obtenidos entre los muros M0 (muro sin confinar), M0-0 (muro confinado compuesto por bloques sin relleno de alveolos) y M1-33 (muro confinado compuesto por bloques al 33%, es decir, el alveolo del medio es relleno por mortero). La comparación que se realizó es en base al comportamiento cualitativo y estructural. Evaluación de rigideces de los muros, cargas máximas que soportan, evaluación de la ductilidad.

Los bloques de construcción ligeros son producidos mayormente con concreto ligero a base de cemento Portland (OPC), el cual es un material de construcción con baja densidad, baja conductividad térmica, alto aislamiento acústico y resistencia al fuego. A pesar de que los bloques de construcción ligeros son ampliamente aceptados en el sector de la construcción, algunas investigaciones recientes proponen reducir el uso de OPC debido a su alto impacto ambiental y al consumo de una gran cantidad de recursos naturales en su proceso de producción. Esta investigación presenta el desarrollo de un bloque de construcción ligero utilizando un mortero de geopolímero a base de puzolana y fibras naturales como alternativa de bajo impacto ambiental a los bloques de construcción tradicionales. Con esta finalidad, se presenta una revisión de literatura sobre los avances en el campo de geopolímeros y geopolímeros ligeros, el uso de fibras naturales en los geopolímeros y el uso de geopolímeros en bloques de construcción. La revisión de literatura permitió determinar los parámetros importantes para la formulación de geopolímeros como el tamaño y forma de las partículas de la materia prima, así como la relación molar de SiO2/Al2O3; la relación molar SiO2/Na2O, el contenido de Na2O y la relación agua-sólido de la solución alcalina activadora y las condiciones de curado. También se definió el contenido de agente espumante (H2O2) y de agregado fino como los parámetros de control para la fabricación de los geopolímeros ligeros. Por otro lado, se encontró que las fibras naturales mejoran las características mecánicas de las matrices de los geopolímeros. Finalmente, se registraron algunas investigaciones sobre el uso de geopolímeros como material para la fabricación de bloques de construcción. El plan experimental consistió en la caracterización química y física de la puzolana molida, la optimización de las condiciones de producción de la matriz geopolimérica, del contenido de agente espumante (H2O2) y de agregado fino para la producción de morteros de geopolímero ligero y del proceso de producción del bloque de construcción; así como la caracterización física y mecánica de las unidades fabricadas. La caracterización química mediante ensayos de fluorescencia de rayos X (XRF) y difracción de rayos X (XRD) permitieron confirmar que la puzolana es un mineral con iv alto contenido de SiO2 (53.55%) y Al2O3 (10.81%) y con una composición mineralógica con alto contenido de fase amorfa (65-75%), respectivamente. La caracterización física mediante análisis granulométrico determinó que el tamaño medio de partícula es de 11.19 μm. Los ensayos de caracterización demostraron que la puzolana es una buena materia prima para la fabricación de geopolímeros debido a su buena composición química, su alto contenido de fase amorfa y su bajo tamaño de partículas. La optimización de las condiciones de producción de la matriz geopolimérica se realizó mediante el estudio de cinco parámetros influyentes en las propiedades mecánicas del geopolímero (relación molar SiO2/Na2O, contenido de Na2O, la relación agua/sólido, la temperatura de curado y el tiempo de curado en horno). Esta optimización permitió obtener una matriz geopolimérica con una resistencia a compresión de 26 MPa. Para el desarrollo del mortero ligero se estudiaron distintos componentes de H2O2 (0.5%, 1%, 2% y 3%) y distintas relaciones en peso de puzolana : agregado fino (1:0, 3:1, 2:1 y 1:1) obteniéndose una mezcla con una resistencia a compresión de 5.9 MPa y una densidad de 1.13 g/cm3 . Finalmente, para la optimización del proceso de producción del bloque de construcción ligero se realizó el diseño de geometría de la unidad y la evaluación de diferentes procesos de desmolde y curado que permitieron que la unidad alcance la resistencia mecánica y densidad encontrada previamente. En esta última fase se detectaron problemas de fisuración en las paredes de la unidad de albañilería, los cuales se resolvieron mediante la adición de fibras de yute. El bloque de construcción alcanzó una resistencia a compresión de 5.3 MPa a los 7 días de fabricación con una densidad de 1.27 g/cm3 . Los resultados de esta investigación indican que es posible desarrollar un bloque de construcción ligero utilizando un mortero de geopolímero a base de puzolana. Debido a las características de este bloque de construcción, es posible utilizarlo en la construcción de muros de albañilería portantes y no portantes. / Tesis

En nuestro país no es común el uso de la escoria de acero como sub producto para la elaboración de concreto, por este motivo el objetivo de esta investigación es mejorar la resistencia del concreto y la atenuación del paso de radiaciones ionizantes en los ambientes donde se hace uso de equipos que emiten radiación. El blindaje de los muros en los ambientes de radio diagnóstico esta normado por la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) y el Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN). Nuestra investigación es de tipo cuasi experimental, para lo cual se utilizó escoria de acero como agregado fino y grueso, fabricamos bloques cuadrados de concreto normal y concreto reemplazado en 30% y 50 % a los agregados fino y grueso por escoria de acero, las dimensiones de los bloques fueron de 30cm x30cm x10cm y 30cm x 30cm x5cm, los cuales fueron sometidos a exposición de rayos x. Los resultados demostraron que el concreto con el 30% con escoria y con 10 cm de espesor atenúa mejor el paso de los rayos X a una distancia de 5 cm del foco al bloque de concreto. Para los ensayos de resistencia a la compresión se elaboraron especímenes cilíndricos de 15cm de diámetro por 30cm de alto. En el desarrollo de la investigación se utilizó un concreto patrón de f’c = 280 kg/cm2 lográndose al final una resistencia a la compresión de 306.46 kg/cm2 con el concreto reemplazado al 30% de los agregados fino y grueso. / In our country it is not common to use steel slag as a by-product for the manufacture of concrete, for this reason the objective of this research is to improve the resistance of concrete and the attenuation of the passage of ionizing radiation in the environments where it is made. use of equipment that emits radiation. The shielding of the walls in radiodiagnosis environments is regulated by the International Commission for Radiological Protection (ICRP) and the Peruvian Institute of Nuclear Energy (IPEN). Our research is quasi-experimental, for which steel slag was used as fine and coarse aggregate, we manufacture square blocks of normal concrete and concrete replaced in 30% and 50% of fine and coarse aggregates by steel slag, the dimensions of the blocks were 30cm x30cm x10cm and 30cm x 30cm x5cm, which were subjected to x-ray exposure. The results showed that concrete with 30% slag and 10 cm thick better attenuates the passage of X-rays at a distance of 5 cm from the focus to the concrete block. For the compressive strength tests, cylindrical specimens of 15cm in diameter by 30cm high were made. In the development of the research, a standard concrete of f'c = 280 kg / cm2 was used, achieving at the end a compressive strength of 306.46 kg / cm2 with the concrete replaced at 30% of the fine and coarse aggregates. / Tesis