La industria peruana ha prestado poca atención, a pesar de la relación directa entre el ahorro energético y ahorro económico. El diseño de este dispositivo no solamente tiene como fin la validación de valores para diferentes materiales usados en edificación, sino también puede ayudar a la investigación nuevos materiales, por ejemplo, compuestos de las cuales se quiera saber su comportamiento térmico. Siendo el propósito de la presente tesis, en el área de energía, diseño y selección de los componentes de un dispositivo de acuerdo a la norma ASTM C1043 que permita ensayar materiales usados en edificación para la obtención de las propiedades térmicas, siendo la más conocida la conductividad térmica. Se considera en el diseño la colocación de dos muestras de hasta 30 kg. El diseño se realizó según la metodología de diseño DIN VDI 2221, la norma base usada para el desarrollo de la presente tesis ASTM C1043 y la norma general de la cual se desprende ésta última que es la norma ASTM C177. Así también, para los casos donde no se tenía información alguna en las nomas antes mencionadas, se hizo uso de la norma UNE EN 12664. Por otra parte, se consideró los conocimientos en diseño mecánico como elementos de máquinas, transferencia de calor y resistencia de materiales; además, de conocimiento de manufactura disponible en el mercado peruano, utilización de programas CAD y simulación por el método de elementos finitos. Al final, se obtuvo el diseño del dispositivo que base su principio en el método de la placa caliente con guarda para dos muestras cuyo rango de funcionamiento va desde la temperatura de ambiente (23°C) hasta 65°C aproximadamente según norma, y con dimensiones generales de la máquina de 400x400x552 milímetros de largo, ancho y alto respectivamente. El presupuesto final del equipo es de S/. 22280 Nuevos Soles.

Existe una gran cantidad de neumáticos desechados cada año, debido al aumento descontrolado del parque automotor. Por lo tanto, el reciclaje y el reutilizo de neumáticos de caucho se convierte cada vez más en una obligación y es por ello que se propone una posible solución utilizando el caucho como reemplazo del agregado fino en construcción. El objetivo de esta investigación fue estudiar las propiedades del mortero con caucho en remplazo del agregado fino en porcentajes de 10%, 20% y 30% tomando como modelo un mortero tradicional. Los ensayos realizados fueron el de conductividad térmica y de resistencia a la compresión, la cual se midió a los 7 y 14 días. Los resultados del ensayo de transmisibilidad térmica indicaron que el mortero con caucho en reemplazo parcial del agregado fino presenta un buen comportamiento como aislante térmico y que a mayor porcentaje de caucho se tiene una menor transmisibilidad térmica a través de los muros. Por otro lado, los resultados del ensayo de resistencia a compresión muestran que el mortero que contiene caucho tiene una menor resistencia que un mortero tradicional, sin embargo, puede ser utilizado para revestimiento de muros y elementos estructurales. / There is many discarded tires every year, due to the uncontrolled increase in the vehicle fleet. Therefore, the recycling and reuse of rubber tires is becoming more and more an obligation and that is why a possible solution is proposed using rubber as a replacement for fine aggregate in construction. The objective of this research was to study the properties of the mortar with rubber to replace the fine aggregate in percentages of 10%, 20% and 30%, taking a traditional mortar as a model. The tests carried out were the thermal conductivity and resistance to compression, which was measured at 7 and 14 days. The results of the thermal transmissibility test indicated that the mortar with rubber in partial replacement of the fine aggregate shows good behavior as a thermal insulator and that the higher the percentage of rubber, the lower the thermal transmissibility through the walls. On the other hand, the results of the compressive strength test show that the rubber-containing mortar has a lower resistance than a traditional mortar, however, it can be used for cladding walls and structural elements. / Trabajo de investigación

El adobe es un material comúnmente empleado en las viviendas de la Sierra Peruana, ello se debe principalmente a su fácil acceso y menor precio. Un factor característico de esta región es su baja temperatura en invierno. La mayor parte de las construcciones en esta zona son precarias y no son construidas pensando en obtener un mejor confort térmico, el cual puede afectar en la salud de los habitantes y en su calidad de vida. Por tal motivo, la presente investigación tiene como objetivo revestir los muros de adobe con paneles de corcho con el fin de mejorar el confort térmico de las viviendas unifamiliares. Para validar esta investigación, se optó realizar un registro de temperaturas de tres viviendas de adobe con diferentes dimensiones en un lapso de tiempo y, con los datos obtenidos, calcular su conductividad térmica con el fin de determinar cuál de ellas presentaba el peor caso. Luego, se procedió a revestir interiormente la vivienda escogida con paneles de corcho, ya que este material es buen aislante térmico natural, proveniente del alcornoque, que puede proveer un mejor confort térmico dentro de la vivienda. Después, se procederá a realizar los mismos pasos desarrollados en la vivienda sin revestir con el fin de determinar si se presentó alguna mejoría en su resistencia térmica. Finalmente, se obtuvo como resultado que el revestimiento de panel de corcho disminuyó la conductividad térmica en un 10.43% con respecto a la vivienda sin revestir. / Currently, adobe is a material commonly used in the homes of the Peruvian Sierra, this is mainly due to its easy access and lower price. A characteristic factor of this region is its low temperature in winter. Most of the buildings in this area are precarious and are not built with the aim of obtaining better thermal comfort, which can affect the health of the inhabitants and their quality of life. For this reason, the purpose of this research is to cover adobe walls with cork panels to improve the thermal comfort of single-family homes. To validate this research, it was decided to make a temperature record of three adobe houses with different dimensions over a period of time and calculate their thermal conductivity with the data obtained to determine which of them had the worst case. Then, the chosen house was internally coated with cork panels because this material is a good natural thermal insulator, coming from the cork oak, which can provide better thermal comfort inside the house. Then, the steps done at the home without coating will be performed at the same home with coating to determine if there was any improvement in its thermal resistance. Finally, it was obtained as a result that the cork panel covering decreased the thermal conductivity by 10.43% with respect to the uncoated house. / Trabajo de investigación

Tanto en el Perú como en otras partes del mundo, el adobe es uno de los materiales de construcción más utilizados en la construcción de viviendas en las zonas rurales debido a su bajo costo y accesibilidad. Sin embargo, las viviendas en dichos entornos son, lamentablemente, llevadas a cabo con procedimientos constructivos empíricos y erróneos; provocando, entre muchos factores, que su comportamiento térmico no sea idóneo a las bajas temperaturas que presentan dichas zonas rurales en temporadas de friaje excesivo. Sin embargo, existe un mineral denominado diatomita que abunda en numerosos yacimientos en la cercanía de la cordillera de los Andes y que posee grandes propiedades térmicas, lo que lo convierte en un gran aislante térmico capaz de suplir la falencia de los bloques de adobe convencionales originarios de la zona. Por ello, esta investigación busca evaluar el comportamiento térmico de bloques de adobe adicionados con diatomita en comparación a los convencionales con el fin de mejorar el aislamiento térmico de las viviendas rurales que usan dichos bloques como principal material de construcción mediante la reducción del coeficiente de conductividad térmica. Dicho esto, en primer lugar, se determinó tanto el lugar de estudio como las principales propiedades de los materiales extraídos de dicha zona. Posteriormente, se estimó teóricamente el porcentaje de reducción de la conductividad térmica para diferentes porcentajes de diatomita con el análisis de otras investigaciones. Luego, con los porcentajes de reducción obtenidos se procedido a calcular los coeficientes de conductividad térmica y otros parámetros para las diferentes muestras de adobe con diferentes porcentajes de diatomita (0%, 10% y 20%). Por último, los datos calculados se ingresaron al software ECOTECT junto a una data climatológica de la zona de estudio para realizar el análisis térmico y compararlos con los resultados obtenidos de los bloques de adobe originarios de la zona de estudio, lo cual nos permite verificar si la diatomita mejoró el comportamiento térmico del adobe. De este modo, se obtuvo que en la condición más adversa (día más frio del año) la muestra con 20% de diatomita tuvo una mejora de temperatura del 23.18% en comparación con el adobe empírico. / In both Peru and other parts of the world, adobe bricks are one of the most used construction materials applied in rural areas due to its low cost and great accessibility. Houses in these environments are, unfortunately, carried out with empirical and erroneous construction procedures; causing, among many factors, that its thermal behaviour is not ideal at the low temperatures that these rural areas present in seasons of excessive cold. However, there is a mineral known as diatomite, whose abundance in numerous deposits in the vicinity of the Andes mountain range is quite notorious, this mineral has great thermal properties, making it a great thermal insulator capable of filling the gap of common adobe blocks originating in the area. Therefore, this research seeks to evaluate the thermal behaviour of an adobe brick added with powdered diatomite compared to a traditional adobe brick, in order to improve the thermal insulation of homes by reducing the coefficient of thermal conductivity and improving its internal temperatures. Therefore, firstly, both the ideal study location and the main properties of the materials extracted from said area were determined. Subsequently, the percentage reduction in thermal conductivity for different percentages of diatomite was theoretically estimated with the analysis of other investigations. Then, with the reduction percentages obtained, the thermal conductivity coefficients and other parameters were calculated for the different adobe samples with different percentages of diatomite (0%, 10% and 20% diatomite). Finally, the calculated data was entered into the ECOTECT software together with a climatological data from the study area to carry out the thermal analysis and compare them with the results obtained from the empirical adobe bricks and verify if the diatomite improved the thermal behaviour of the adobe. In this way, it was obtained that in the most adverse condition (coldest day of the year) the sample with 20% diatomite had a temperature improvement of 23.18% compared to empirical adobe. / Tesis

La presente tesis realiza la construcción de 5 prototipos de vivienda cuadradas de 1.30 m de largo y una altura de 0.65 m con bloques de adobe, los cuales tienen una dimensión de 0.30 m x 0.10 m x 0.15 m. Su respectiva cubierta se construyó con calamina el cual fue instalado en dos direcciones, asemejándose a una vivienda real de la zona de Huancarama-Apurimac. De esta manera se diseñó el tarrajeo de un mortero reemplazando caucho pulverizado en porcentajes de 10%, 20% y 30 % al agregado fino, con la finalidad de determinar el mejor desempeño de los morteros en referencia a la conductividad térmica que poseen. Así mismo, se realizó el ensayo de granulometría a las partículas de caucho para determinar el tamaño de grano a utilizar, también se elaboraron cubos de mortero de 5 cm de lado para someterlos al ensayo de resistencia a la compresión a los 7, 14 y 28 días y ver su cumplimiento con la norma ASTM-270. De los prototipos de vivienda, el primer módulo no fue tarrajeado, el segundo fue tarrajeado con un mortero tradicional al cual se le denomino mortero patrón y los módulos restantes fueron revestidos con 10%, 20% y 30 % de caucho en la composición del mortero como material reemplazante del agregado fino. Seguidamente, se dejó secar los prototipos ya revestidos por un periodo de 5 días, sin antes descuidar el proceso de curado para evitar posibles fisuras en los muros revestidos. Después de los días establecidos se colocó dos termómetros de ambiente en cada prototipo para determinar la temperatura ambiente. La lectura de data se realizó por un tiempo de 24 horas en intervalo de cada hora, para así determinar el cambio de fluctuaciones de temperatura ambiente de cada prototipo. Finalmente se realizó el análisis comparativo de las distintas temperaturas de los 5 prototipos y se determinó que el módulo que presenta mejor confort es el que tiene en su composición de mortero 30% de caucho pulverizado. Este prototipo de vivienda presentaba mejores temperaturas de ambiente en comparación con los demás, así mismo se determinó que tiene un mejor comportamiento de aislante térmico. / This thesis carries out the construction of 5 square housing prototypes 1.30 m long and 0.65 m high with adobe blocks, which have a dimension of 0.30 m x 0.10 m x 0.15 m. Its respective cover was built with calamine which was installed in two directions, resembling a real house in the Huancarama-Apurimac area. In this way, the plastering of a mortar was designed, replacing pulverized rubber in percentages of 10%, 20% and 30% to the fine aggregate, in order to determine the best performance of the mortars in reference to the thermal conductivity they possess. Likewise, the granulometry test was carried out on the rubber particles to determine the grain size to be used, mortar cubes of 5 cm on each side were also made to submit them to the compressive strength test at 7, 14 and 28 days and see its compliance with the ASTM-270 standard. Of the housing prototypes, the first module was not plastered, the second was plastered with a traditional mortar which was called pattern mortar and the remaining modules were coated with 10%, 20% and 30% rubber in the composition of the mortar. as a replacement material for fine aggregate. Subsequently, the already coated prototypes were left to dry for a period of 5 days, without first neglecting the curing process to avoid possible cracks in the coated walls. After the established days, two room thermometers were placed in each prototype to determine the room temperature. The data reading was carried out for a time of 24 hours at an interval of each hour, in order to determine the change in fluctuations in ambient temperature of each prototype. Finally, a comparative analysis of the different temperatures of the 5 prototypes was carried out and it was determined that the module that presents the best comfort is the one with 30% pulverized rubber in its mortar composition. This housing prototype had better ambient temperatures compared to the others, and it was also determined that it has a better thermal insulation behavior. / Tesis

En la actualidad, en la sierra peruana aún emplean el adobe como material para las construcciones de viviendas, ya que este material es de fácil acceso y económico. Además, una principal característica de esta zona son las bajas temperaturas en las noches de invierno. Estas condiciones y la deficiencia en la metodología que emplean para construir sus viviendas no son óptimas para alcanzar un buen confort térmico, por lo que, en un largo plazo, la salud y la calidad de vida de los habitantes podría verse perjudicada. Por esta razón, el propósito de la presente investigación es revestir los muros de adobe empleando rollos de totora con el objetivo de mejorar el confort térmico de las viviendas unifamiliares. En primer lugar, para constatar esta investigación se decidió por registrar las temperaturas de tres viviendas de adobe (cada una con bloques de diferentes dimensiones) en un intervalo de tiempo predefinido. Con los resultados obtenidos, se procederá a calcular la conductividad térmica de cada una de las viviendas con el objetivo de determinar qué caso es el más afectado. En segundo lugar, la vivienda más perjudicada será revestida interiormente con rollos de totora, ya que este material es una fibra de origen natural que brinda un beneficioso aislamiento térmico, el cual puede proporcionar un mejor confort térmico al interior de la vivienda afectada. Luego, se continuará con el cálculo de la conductividad térmica en la vivienda revestida y, posteriormente, se comparará los resultados de la vivienda sin revestimiento y con revestimiento para determinar cuánto mejoró su resistencia térmica. Finalmente, se concluyó que al aplicar un revestimiento de rollos de totora al interior de la vivienda se redujo la conductividad térmica en un 51.17% en comparación con la vivienda sin revestir. / Currently, in the Peruvian highlands they still use adobe as a material for housing construction since this material is easily accessible and inexpensive. In addition, one of the main characteristics of this area are the low temperatures on winter nights. These conditions and the deficiency in the methodology they use to build their homes are not optimal to achieve good thermal comfort, so that, in the long term, the health and quality of life of the inhabitants could be harmed. For this reason, the purpose of this research is to cover the adobe walls using reed rolls to improve the thermal comfort of single-family homes. In the first place, to verify this investigation, it was decided to record the temperatures of three adobe houses (each with blocks of different dimensions) in a predefined time interval and, with the results, the thermal conductivity of each one will be calculated. of the dwellings to determine which case is the most affected. Secondly, the most damaged home will be covered internally with reed rolls because reed is a fiber of natural origin that provides beneficial thermal insulation, which can provide better thermal comfort to the interior of the affected home. This will then continue with the calculation of the thermal conductivity in the cladded home, and then the results of the uncoated and coated home will be compared to determine how much its thermal resistance improved. Finally, it was concluded that by applying a reed roll coating to the interior of the house, the thermal conductivity was reduced by 51.17% compared to the uncoated house. / Tesis

En la comunidad de Rancha (Ayacucho), se observa un gran porcentaje de viviendas de adobe, elemento que es altamente usado debido a su bajo costo. Sin embargo, este material presenta variaciones en relación a su capacidad resistente e insuficiente aislamiento térmico, esto último se ve más afectado debido a las bajas temperatura de la zona. Además, la densidad y porcentaje de absorción no son las mismas para todos los adobes, ya que los materiales empleados difieren debido a la zona, clima, etc. La propuesta de solución es añadir fibras PET al adobe. Por ello, este trabajo tiene como objetivo, determinar el efecto de las fibras PET en la resistencia a la compresión, densidad, porcentaje de absorción y conductividad térmica del adobe. El procedimiento consiste en elaborar muestras de adobe patrón y de adobe con fibras PET (2%,4%,6%), las cuales se someterán a ensayos basados en la norma E.080 (adobe) y E.070 (albañilería). Después de realizar todos los ensayos, se determinó que el porcentaje óptimo de fibras PET es el 6%, puesto que su resistencia a la compresión en unidades aumentó en 19% y en muretes un 62%. Por otro lado, la densidad se redujo en 16.4%, el porcentaje de absorción en 12% y la conductividad térmica en 35%. Por esta razón, es que la propuesta contribuye al reciclaje de botellas PET, al progreso de las propiedades mecánicas y físicas del adobe para que su tiempo de vida se prolongue y a mejorar el confort térmico dentro de las viviendas. / In the community of Rancha (Ayacucho), there is a high percentage of adobe housing, which is widely used due to its low cost. However, this material presents variations in relation to its resistant capacity and insufficient thermal insulation, the latter being more affected due to the low temperatures of the area. In addition, the density and absorption percentage are not the same for all adobe bricks, since the materials used differ due to the area, climate, etc. The proposed solution is to add PET fibers to the adobe. Therefore, the objective of this work is to determine the effect of PET fibers on the compressive strength, density, absorption percentage and thermal conductivity of adobe. The procedure consists of preparing samples of standard adobe and adobe with PET fibers (2%, 4%, 6%), which will be tested based on the E.080 (adobe) and E.070 (masonry) standards. After performing all the tests, it was determined that the optimum percentage of PET fibers is 6%, since its compressive strength in units increased by 19% and in masonry by 62%. On the other hand, the density was reduced by 16.4%, the absorption percentage by 12% and the thermal conductivity by 35%. For this reason, the proposal contributes to the recycling of PET bottles, to the improvement of the mechanical and physical properties of adobe to extend its life span and to improve thermal comfort inside homes. / Tesis