La presente tesis se desarrolló con la finalidad de determinar principalmente las características estructurales de la albañilería y sus componentes, con unidades fabricadas artesanalmente en las diferentes zonas de la región Junín. Primero se registró a los artesanos, se identificó las características principales de la materia prima, la ofertademanda de las unidades en el mercado, el proceso de producción y se zonificó en cuatro grupos (Palián, Cajas, Saño y Jauja). / Tesis

La presente tesis tiene como objetivo principal estudiar de manera experimental el comportamiento sísmico de un material no convencional como son los ladrillos ecológicos prensados, los cuales son elaborados con una mezcla de suelo, cemento y agua, mezclados y tamizados de manera que puedan ser comprimidos por una prensa hidráulica que ejerce una fuerza de 7 toneladas. Se utilizó el procedimiento constructivo que el ladrillo ecológico propone, donde las columnas se refuerzan interiormente, utilizando los alveolos del mismo ladrillo para colocar tanto el refuerzo como las tuberías para instalaciones eléctricas y sanitarias. Para ello se utilizaron los principios de la norma de albañilería de manera que podamos comprobar si con los ladrillos ecológicos y con el adecuado refuerzo, se puede construir viviendas de hasta dos pisos. Para ello se construyó un módulo en forma de “U”, de dos pisos a escala real con el sistema constructivo planteado, donde las columnas son moduladas con los mismos ladrillos, refuerzo horizontal y vertical debidamente confinado con mortero líquido. El modulo en forma de “U” contó con dos muros de corte y un muro de flexión siendo éste el de mayor longitud, así como con vigas de amarre construidas de forma convencional y no se colocó ningún tipo de elemento entre los pisos (losa aligerada o losa maciza). También se realizaron ensayos de compresión en las unidades individuales del ladrillo ecológico prensado, así como ensayos de compresión axial en pilas y en muretes ensayos de compresión diagonal con la finalidad de obtener valores de las propiedades mecánicas que nos ayuden a determinar las condiciones con la que modelo debe ser ensayado. El modelo se ensayó sobre la mesa vibratoria del laboratorio de estructuras, sometiéndolo a sismos leve, moderado y severo. Los resultados que fueron procesados para cada una de las fases ensayadas, se presentan y comentan en el presente documento. Las conclusiones y recomendaciones pueden servir como punto de partida para futuros proyectos de estudio y poder introducir en el mercado un producto alternativo de construcción que sea viable y que pueda cumplir con las especificaciones que la norma peruana de construcción plantea.

La industria del cemento está actualizándose constantemente optimizando su producción. Este hecho se debe a que en las últimas décadas ha habido una mayor concienciación por parte de las empresas productoras de cemento y un mayor interés por parte de los organismos públicos de reducir las emisiones y de optimizar los procesos. Actualmente, de las principales vías para reducir las emisiones específicas del sector cementero, la que presenta un mayor interés para su desarrollo es la optimización de las adiciones existentes y la búsqueda de nuevas adiciones como reemplazo al clínker, acompañada del fomento del empleo de cementos con adiciones para usos comunes. Al respecto, indicar también que la industria del cemento es de los mayores consumidores mundiales de recursos naturales, por lo que se considera que la sustitución de parte del clínker por adiciones, muchas de ellas derivadas de residuos, es una de las formas más efectivas de reducir los impactos ambientales nocivos de la fabricación del cemento en particular y del ámbito de la construcción en general. Algunos ejemplos de estas nuevas adiciones no normalizadas que ya se están estudiando son el polvo de vidrio, el polvo de ladrillo y la ceniza volcánica. No obstante, es importante destacar que la mayoría de las investigaciones desarrolladas en las últimas décadas acerca del empleo de estas nuevas adiciones como reemplazo del clínker, han analizado sus efectos a edades de maduración relativamente cortas. Teniendo en consideración lo indicado previamente, en este trabajo se han estudiado los efectos a muy largo plazo, hasta los 1500 días de maduración, de las adiciones de polvo de vidrio, polvo de ladrillo y ceniza volcánica procedente de la última erupción del volcán Calbuco (Chile), en la estructura porosa y durabilidad de morteros de cemento. En relación a los morteros con adiciones estudiados, se elaboraron dos series para cada una de ellas, que incorporaban un 10% y un 20% en peso de la adición correspondiente como sustitución del cemento CEM I 42,5 R. En cuanto a las técnicas experimentales para caracterizar la microestructura de los morteros estudiados, en esta tesis doctoral se ha utilizado la porosimetría de intrusión de mercurio, que permite obtener información acerca de la porosidad total y la distribución de poros por tamaños. La microestructura de los morteros también se ha estudiado mediante espectroscopía de impedancia. Además, para estudiar el posible consumo de portlandita por parte de las diferentes adiciones estudiadas, también se efectuaron ensayos de análisis térmico diferencial, que fueron complementados con ensayos de fluorescencia de rayos X y difracción de rayos X. En lo referente a los parámetros relacionados con la durabilidad, se obtuvo la absorción de agua después de inmersión y se determinó el coeficiente de difusión de cloruros en estado estacionario a través de un método indirecto. Por último, también se analizó el posible desarrollo de los fenómenos de expansión y de retracción en los morteros a muy largo plazo. En esta investigación los ensayos se realizaron a la edad de 1500 días. En lo que atañe a los resultados de los efectos en la microestructura de las diferentes adiciones estudiadas, se destaca que en el caso de los morteros que incorporaban un 10% de adición, la porosidad total en ninguno de ellos superaba a la porosidad observada para el mortero de referencia sin adiciones. En relación a las distribuciones de poros por tamaño a muy largo plazo, todos los morteros que incorporaban alguna de las adiciones estudiadas en este trabajo presentaron un mayor refinamiento de la microestructura. Al tratar de forma independiente los resultados de cada adición, para todas ellas el refinamiento de la microestructura era mayor a medida que se aumentaba el porcentaje de adición como reemplazo del cemento tipo CEM I. Los resultados del porcentaje de mercurio retenido al finalizar del ensayo de porosimetría a la edad de 1500 días para todas las series mostraron por lo general que los morteros con adiciones presentan valores más altos de este parámetro que la serie de referencia sin adiciones. Esto indicaría que la tortuosidad de su red porosa sería mayor, lo cual sería indicativo de un mayor refinamiento. En relación a los parámetros obtenidos mediante espectroscopía de impedancia, los resultados de la capacidad C1 a la edad estudiada muestran que este parámetro es ligeramente superior para la mayoría de morteros con adiciones, algo más en los que incorporan la adición de polvo de ladrillo, pero en definitiva se puede indicar que este parámetro apenas difiere entre las diferentes series estudiadas. En cuanto a los resultados de la capacidad C2 a 1500 días de maduración se observó que todas las series con adiciones presentaron valores más altos de este parámetro que el mortero de referencia, esto significaría que la incorporación de estas adiciones traería consigo un incremento de la superficie interna de los poros, causado por su actividad puzolánica. En lo que atañe a la resistencia R2, sus valores a muy largo plazo para las diferentes series analizadas en esta tesis doctoral fueron más elevados en los morteros con adiciones, lo que indicaría una mayor presencia de poros más finos, coincidiendo con otros resultados obtenidos esta tesis doctoral. En lo que respecta a los resultados más relevantes obtenidos en relación con los parámetros de durabilidad estudiados, en el caso del coeficiente de difusión de cloruros en estado estacionario, los resultados de este parámetro obtenidos al cabo de 1500 días de maduración muestran que todos los morteros con adiciones mejoran al de referencia. En referencia a la absorción de agua tras inmersión, se observó que al cabo de aproximadamente 4 años de maduración este parámetro era similar en todos los morteros. Esto revelaría que su volumen global de poros sería parecido y este resultado sería coherente con los obtenidos para la porosidad total y para la capacidad C1, parámetros en los cuales se detectaron escasa diferencias entre las series estudiadas. En relación a la deformación experimentada por los morteros al cabo de 1500 días, todos los morteros experimentaron una ligera expansión en el período de tiempo estudiado. Esta expansión era previsible ya que los morteros se conservaron en un ambiente óptimo, expuestos a una humedad relativa muy alta, que facilitaría la reacciones de hidratación del clínker y las reacciones puzolánicas de las adiciones, evitando de esta manera el desarrollo de retracción. El fenómeno de expansión fue más destacado en los morteros de referencia, sin adiciones, que en los que contenían alguna de las adiciones estudiadas. Finalmente, se destaca el buen comportamiento mostrado a muy largo plazo por los morteros que incorporaban hasta un 20% de polvo de ladrillo, polvo de vidrio y ceniza procedente de la última erupción del volcán Calbuco como reemplazo de un cemento tipo CEM I, especialmente en lo que se refiere al refinamiento de la microestructura y a la resistencia al ingreso de cloruros, sin que se observara un empeoramiento notable de otros de los parámetros analizados en este trabajo. Como complemento al estudio de los efectos al cabo de un tiempo muy elevado de maduración de las adiciones de polvo de vidrio, polvo de ladrillo y ceniza volcánica, en esta tesis también se ha realizado una investigación prospectiva acerca del comportamiento a edades relativamente tempranas (hasta 250 días) de morteros elaborados con mezclas ternarias que combinan la adición de polvo de ladrillo con otras adiciones, que han sido la caliza, la escoria de alto horno, la ceniza volante y el polvo de vidrio, en lo que respecta a su microestructura y propiedades. De acuerdo con los resultados obtenidos en esta parte del trabajo dedicada a las mezclas ternarias, destacar en primer lugar que los morteros analizados mostraron en general un progresivo refinamiento de la microestructura con el tiempo, lo que también conllevó un aumento con la edad de las resistencias mecánicas. Además, la microestructura de los morteros elaborados con mezclas ternarias fue en general más refinada que en los de referencia, observándose que aquellos en los que se combinaron dos adiciones activas mostraron a edades elevadas una mayor proporción de poros de menores tamaños, además de unas propiedades mecánicas relativamente similares o incluso superiores a las obtenidas para el mortero de referencia.

La investigación genera una metodología simple para determinar el riesgo sísmico de viviendas informales de albañilería confinada en la ciudad de Trujillo. Para ello se ha analizado las características técnicas así como los errores arquitectónicos, constructivos y estructurales de viviendas construidas informalmente. La mayoría de las viviendas informales carecen de diseño arquitectónico, estructural y se construyen con materiales de baja calidad. Además estas viviendas son construidas generalmente por los mismos pobladores de la zona, quienes no poseen los conocimientos, ni medios económicos necesarios para una buena práctica constructiva. Para recolectar la información para este trabajo de tesis se encuestaron 30 viviendas en 02 distritos de la ciudad de Trujillo, que se seleccionaron por sus características morfológicas y por la presencia de viviendas informales de albañilería. La información de campo se recolectó en fichas de encuesta, en las que se recopiló datos de ubicación, proceso constructivo, estructuración, y calidad de la construcción. Posteriormente el trabajo de gabinete se procesó la información en fichas de reporte donde se resume las características técnicas, elaborando un análisis sísmico simplificado por medio de la densidad de muros, determinando la vulnerabilidad y peligro y riesgo sísmico de las viviendas encuestadas. Luego con la información obtenida se detalló los principales defectos constructivos encontrados en las viviendas encuestadas. Los resultados obtenidos contribuyeron a la elaboración de una cartilla para la construcción y mantenimiento de las viviendas de albañilería confinada de la costa peruana, zona de alto peligro sísmico.

El presente trabajo se desarrolló ante la problemática que tienen los directivos del sector minero encargados de la disposición de los pasivos ambientales (relaves), los cuales son generados durante la producción minera; por lo que buscan de alguna manera un uso innovador que genere su reúso; ya que disponerlos de la forma habitual no les genera valor, por lo contrario, perjudica la salud de las personas que viven cerca de la zona de explotación. Es por ello, que la idea de producir “ladrillos ecológicos modulares del tipo LEGO construidos a partir de los relaves mineros”, se presenta como una solución para las mineras que necesitan disponer dichos relaves, ya que por ley y responsabilidad social deben hacer algo al respecto. Es así que, como parte del estudio demostramos que nuestro producto es tan o más resistentes que los ladrillos tradicionales de arcilla, y que estos no son perjudiciales para la salud de las personas. Es por esta razón que, captamos el interés de la minera Nyrstar Ancash S.A (Nyrstar), quien sería el primer cliente, ya que esta compañía está promoviendo la construcción de un Hotel Ecoturístico y viviendas sociales que bien podrían ser construidos utilizando nuestro producto. Finalmente, de acuerdo con el análisis financiero se determinó que el modelo de negocio presenta un Valor Actual Neto (VAN) positivo $ 1,099,461.12 y una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 136%; sumado a un VAN social proyectado para cinco años de $ 8,347,668.73, siendo un aporte para las ODS 15 y ODS 17, con un Índice de Relevancia Social (IRS) de 16% y 5.3% respectivamente. Entonces, el modelo de negocio es rentable económicamente y sostenible, llegando a la conclusión que la producción de los ladrillos ecológicos modulares del tipo LEGO construidos a partir de los relaves mineros es factible, viable y sostenible. / The present work was developed in view of the problems faced by the managers of the mining sector in charge of the disposal of environmental liabilities (tailings), which are generated during mining production; Therefore, they seek in some way an innovative use that generates its reuse; since disposing them in the usual way does not generate value, on the contrary, it harms the health of the people who live near the exploitation area. That is why the idea of producing "modular ecological bricks of the LEGO type built from mine tailings" is presented as a solution for mining companies that need to dispose of said tailings, since by law and social responsibility they must do something to regard. Thus, as part of the study, we demonstrated that our product is as resistant or more resistant than traditional clay bricks, and that these are not harmful to people's health. It is for this reason that we captured the interest of the mining company Nyrstar Ancash SA (Nyrstar), who would be the first client, since this company is promoting the construction of an Ecotourism Hotel and social housing that could well be built using our product. Finally, according to the financial analysis, it was determined that the business model presents a positive Net Present Value (NPV) of $ 1,099,461.12 and an Internal Rate of Return (IRR) of 136%; added to a projected social NPV for five years of $ 8,347,668.73, being a contribution to SDG 15 and SDG 17, with a Social Relevance Index (IRS) of 16% and 5.3% respectively. Then, the business model is economically profitable and sustainable, reaching the conclusion that the production of modular ecological bricks of the LEGO type built from mine tailings is feasible, viable and sustainable.

Los ladrillos son uno de los materiales de construcción más usados en la ciudad de Lima. Sin embargo, la mayoría de estos ladrillos están hechos en base a arcilla. Los ladrillos elaborados con esta materia prima generan un gran impacto ambiental, ya que para su fabricación se degradan los suelos de donde se extrae la arcilla. Además, para llegar a la resistencia requerida son cocidos en hornos emitiendo gran cantidad de CO2, perjudicando a las familias que viven en los alrededores de estas fábricas. Esta investigación pretende disminuir el impacto ambiental generado por la fabricación de ladrillos mediante la propuesta de un eco-ladrillo con escoria de acero, material de reciclaje PET, cemento y agua. Se realizaron 3 diseños de mezcla; a estos 3 diseños y al ladrillo de arcilla se les calculó la huella de carbono para comparar el impacto ambiental que tuvo cada uno de ellos. Los 3 diseños propuestos en esta investigación disminuyeron en más del 50% el impacto ambiental generado por la fabricación de los ladrillos de arcilla. Además, a los especímenes se les realizaron ensayos mecánicos, demostrándose que el eco-ladrillo propuesto se encuentra dentro de los parámetros de la E.070 para ladrillos de tabiquería. / Bricks are one of the most used construction materials in Lima. However, most of these are made from clay. The bricks made with this raw material generate a great environmental impact, since for their manufacture the soils from which the clay is extracted are degraded. Also, to reach the required resistance they are burning in ovens emitting a large amount of CO2, damaging the families that they live around of these factories. This research aims to reduce the environmental impact generated by the manufacture of bricks by proposing an eco-brick with steel slag, PET recycling material, cement and water. Three mix designs were made. The carbon footprint was calculated for these designs and the clay brick to compare the environmental impact of each of them. The three designs proposed in this research reduced the environmental impact generated by the manufacture of clay bricks by more than 50%. In addition, mechanical tests were carried out on the elaborated specimens, showing that the proposed eco-brick is within the parameters of the E.070 for bricks for partitioning. / Tesis

El Perú se caracteriza por tener una gran variedad de materiales de construcción que son usados en todo el territorio de acuerdo a su disponibilidad local. Es así que se lograron construir distintas edificaciones que, con el tiempo, adquirieron un gran valor histórico y arquitectónico. Esta investigación se basa, principalmente, en los materiales y sistemas estructurales que se usaron para construir dichas estructuras; tales como adobe, piedra y ladrillo. La información sobre las propiedades de los materiales históricos es muy escasa y más aún sobre las características mecánicas de la mampostería híbrida adobe/ladrillo, adobe/piedra, piedra/ladrillo. Estas propiedades, sin embargo son necesarias para evaluar la resistencia última de la mampostería cuando es sometida a fuerzas verticales combinadas con fuerzas sísmicas horizontales usando el criterio de falla de Mohr- Coulomb para materiales frágiles como la mampostería. El objetivo del presente proyecto de investigación consiste en la determinación experimental de las propiedades de cohesión y ángulo de fricción de la mampostería de adobe, ladrillo y piedra. Este trabajo se dividió en 4 partes principales. La primera consistió en la recopilación de información y bibliografía. La segunda parte comprende la recopilación de materiales correspondientes a las estructuras tipo (edificaciones históricas peruanas). La tercera parte consiste en la implementación y aplicación de un prototipo que nos permita aplicar fuerzas verticales y horizontales en las muestras de ensayo. Finalmente, se realizó el procesamiento y análisis de los resultados de los ensayos obteniendo un valor promedio de cohesión de 0.38 Kg/cm2 y ángulo de fricción de 35º en los especímenes construidos con mortero de barro y un valor de cohesión de 1.14 Kg/cm2 y ángulo de fricción de 42º en los especímenes construidos con mortero de cal.

El presente estudio aborda sobre la caracterización de las propiedades mecánicas de resistencia del adobe y el ladrillo de arcilla cocida, de edificaciones históricas del Perú, a la compresión axial y diagonal en mampostería. Como parte del Proyecto Técnicas de Estabilización Sísmica de Patrimonio en Tierra (SRP), donde se evaluaron los materiales, elementos y sistemas constructivos que conforman el patrimonio histórico. Con la finalidad de determinar la resistencia del adobe y ladrillo de arcilla cocida de edificaciones histórica, se extrajo en Lima, material del Antiguo Hotel El Comercio, de la Casona del Jr. Ancash, contigua a la primera, y de la Casa Welsch. En Ica, de La Catedral y finalmente del Cusco, de la Iglesia Kuño Tambo. Cabe resaltar que las muestras obtenidas de los inmuebles fueron con el permiso y la supervisión del Ministerio de Cultura del Perú. En total se ensayaron cincuenta especímenes; entre pilas, muretes, cubos y bloques de adobe y ladrillo cocido; siete de ellos directamente extraídos de los muros del Hotel Comercio; los demás fueron reconstruidos en el laboratorio con bloques y mortero originales. Además de 9 cubos de cal y arena, que se usó en el mortero de las pilas y muretes de ladrillo elaborados en laboratorio con los bloques históricos El programa de ensayos experimentales incluyó la compresión uniaxial en pilas, compresión diagonal en muretes, compresión en unidades y análisis granulométrico tierra en el caso del adobe. De la evaluación de éstas muestras, se determinó que las edificaciones históricas estudiadas, en lo general, presentan cimentos y sobrecimientos de piedra y/o ladrillo y muros de adobe. Asimismo, se obtuvo que los esfuerzos a compresión axial y diagonal se encuentran por encima de los esfuerzos mínimos admisibles (0.2 y 0.025MPa respectivamente de la Norma). En cuanto a la resistencia a compresión axial del ladrillo en el Hotel Comercio se obtuvo en promedio 1.7MPa, para los muretes directamente extraídos, y 6.04MPa, para los especímenes reconstruidos en laboratorio. Mientras que para compresión diagonal se obtuvo 0.16 y 0.55MPa, para los muretes directamente extraídos y los reconstruidos en laboratorio, respectivamente. En ambos casos, adobe y ladrillo, los valores hallados como módulos de elasticidad E y corte G resultaron muy dispersos. Esto se debe a la fragilidad de los materiales, por su composición molecular y su deterioro en sí; que hace que la etapa elástica, de donde se consideran las deformaciones para el cálculo de estos módulos, sea muy corta para ser medida con los deformímetros utilizados.

Las fachadas de fábrica de ladrillo no portantes son uno de los cerramientos más utilizados en la arquitectura residencial actual en España. Se trata de una tipología con siglos de historia pero que todavía sigue vigente debido a la tradición de la industria cerámica y su facilidad de ejecución y mantenimiento. Este tipo de cerramiento se construye tradicionalmente en España apoyando su hoja exterior en los forjados del edificio, lo cual conlleva problemas de estabilidad de esta hoja, problemas de aislamiento térmico y de estanquidad frente al agua. Se han encontrado multitud de edificios con estas lesiones clasificándolas en función de su origen. Para suplir estos inconvenientes surge la fachada autoportante, heredera del cavity wall, que se separa de los forjados dejando una cámara de aire continua. Esta fachada transmite las cargas verticales, debidas al peso propio, directamente a cimentación, y transmite las cargas horizontales, debidas al viento, a la estructura del edificio mediante anclajes metálicos. El objetivo de esta tesis es realizar un estudio sobre el comportamiento mecánico de los cerramientos de ladrillo para proponer mejoras que eviten los problemas de estabilidad y resistencia. Para ello se estudia la normativa actual, se analizan los modelos de comportamiento y ensayos realizados. Después de analizar los modelos de comportamiento de la fábrica existentes se emplea el método de los elementos finitos. Con este modelo se estudia el comportamiento del cerramiento, tanto del cerramiento tradicional como del cerramiento autoportante continuo por delante de la estructura. Se realiza una investigación sobre su comportamiento frente a acciones horizontales observando la influencia del tamaño de los huecos, la geometría de los anclajes, el efecto de cargas verticales y la posible colaboración de la hoja interior. Este método permite prever la aparición de fisuras con objeto de evitarlas mediante el refuerzo de la fábrica, comprobando además la eficacia de los refuerzos. Una vez realizado el estudio, se proponen soluciones constructivas para ejecutar los cerramientos resolviendo los requisitos de estabilidad y resistencia, evitando la aparición de fisuras, y teniendo en cuenta otros aspectos como el aislamiento y la impermeabilización. / Cubel Arjona, FJ. (2013). Comportamiento mecánico de cerramientos de fábrica de ladrillo no portante [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/28855

La investigación se centra sobre el objeto inmueble industrial, la chimenea de ladrillo, construida en el levante y sureste español, y su influencia en el resto del territorio nacional. Para ello se ha localizado y entrevistado a todos aquellos constructores que, a pesar del tiempo, aún han construido chimeneas en su juventud, en el período posterior a la Guerra Civil española . Por tanto, también se ofrece un punto sobre la cultura del trabajo, sobre una profesión perdida. A partir de los datos obtenidos, y un exhaustivo campo de trabajo se propone una tipificación de todos los elementos que generan la chimenea, constructivamente hablando. Por último, se establecen, asimismo, escuelas de construcción a partir de características comunes de estilo y construcción. / López Patiño, MG. (2013). Chimeneas industriales de fábrica de ladrillo en el Levante y Sureste español. Influencia sobre otros territorios. Estudio y análisis de las tipologías constructivas [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/33181