La Planta Chancadora de Piedra es una empresa ubicada en el departamento de Lambayeque dedicada a la trituración y comercialización de piedra para obtener agregados de construcción. Actualmente, el área de mantenimiento viene siendo señalada debido a una importante cantidad de averías en sus equipos los cuales son atendidos a través de mantenimientos correctivos de emergencia. Teniendo como consecuencia paradas de producción y por ende pérdidas de utilidad. El presente trabajo tiene como objetivo principal proponer un plan de mantenimiento preventivo en el proceso de producción de la Planta Chancadora de Piedra para incrementar la utilidad de la empresa. Se diagnosticó que actualmente la planta chancadora de piedra trabaja mediante mantenimientos correctivos los cuales en el período estudiado generan un total de 131 fallas al año, equivalente a 679 horas de parada por falta de mantenimientos preventivos. Asimismo, los indicadores de mantenimiento muestran una Confiabilidad de 22 horas promedio hasta el fallo, una Mantenibilidad de 5 horas de tiempo promedio fuera de servicio y una Disponibilidad global del 81%. Debido a los métodos de trabajo actual en el mantenimiento, la planta chancadora de piedra obtuvo una utilidad no percibida de 846 073,039 soles la cual representa el 50,7% de la utilidad total. Se determinó, en primer lugar, mediante la metodología de análisis de criticidad, los equipos críticos de la empresa, dando como resultado la chancadora de mandíbulas, chancadora Cónica PYZ y la Zaranda. Luego de identificar los equipos, se procedió a codificar sus componentes, elaborar su árbol de fallas, proponer su AMEF para culminar finalmente con la propuesta del plan de mantenimiento preventivo, apoyado junto a un cronograma de actividades y un plan de capacitación. Luego de la mejora, se aumentó la utilidad no percibida en 188 779,054 soles; el número de horas de parada se redujo en 224,7 horas, el MTTF a 59 horas promedio hasta el fallo, el MTTR a 4,3 horas promedio fuera de servicio y la disponibilidad en un 87%. Se realizó el análisis de costo beneficio. del cual se obtuvo un VAN de 237 069,23 soles en un plazo de cinco años. un TIR de 54%. un período de recuperación de 1 año. 7 meses y 23 días y un indicador de beneficio costo de S/ 1.75. demostrando ser un proyecto muy rentable hacia la empresa.

Esta investigación aborda el uso constructivo de la tierra, en combinación con otros materiales, a lo largo de la Prehistoria reciente en el marco sur del Levante de la península ibérica. Se enfoca fundamentalmente al estudio de los aspectos productivos de la arquitectura prehistórica, a partir del estudio de una amplia muestra material procedente de diversos contextos y cronologías. Desde una metodología que combina varias aproximaciones, se basa en un análisis macrovisual para llevar a cabo la observación, caracterización y documentación de las evidencias. Junto a este estudio macroscópico se ha recurrido a la comparación etnoarqueológica y experimental. Además, estos estudios se han completado con un programa de análisis de tipo microscópico a una serie de muestras, seleccionadas entre los elementos estudiados. En esta investigación se refleja que el uso constructivo de la tierra es abundante y constante en la conformación de los asentamientos durante el marco cronológico que se aborda, desde el Neolítico hasta los inicios de la Edad del Hierro, en la península ibérica y en concreto en el área meridional del Levante. En este sentido, se registra el uso de diversos materiales y técnicas constructivas, identificándose el uso de algunos de ellos desconocidos hasta el momento en el marco de estudio. También ha podido apreciarse lo extendido del uso de la tierra en el acondicionamiento de los espacios de hábitat y de trabajo, ya que en todos los conjuntos estudiados se han identificado restos de instalaciones de barro, que servirían para equipar estos espacios, externos e internos y para el desarrollo de distintas actividades, así como en la fabricación de elementos muebles. En estas páginas se evidencia que el estudio de los restos arqueológicos de la construcción con tierra en la Prehistoria es un terreno lleno de dudas y que, no obstante, permite plantear un buen número de cuestiones mediante la obtención de información básica que de otro modo se perdería, además de poder proporcionar hallazgos importantes e inesperados, en un campo en el que queda todavía mucho por conocer.

Tesis

En la zona andina del Perú se viene incentivando la construcción de pequeñas centrales hidroeléctricas como medida ante la falta de redes de conexión eléctrica convencionales, aprovechando el gran potencial de generación energética de una región rica en recursos naturales renovables. A pesar del apoyo del gobierno para el financiamiento de este tipo de proyectos, la limitada información con la que se cuenta orientada a maximizar los beneficios de la inversión es actualmente un problema que acarrea la industria eléctrica nacional. En esta investigación se busca identificar el material de construcción para tuberías forzadas en pequeñas centrales hidroeléctricas que optimice los procesos de construcción y producción de energía, mediante un enfoque económico. El caso de estudio propuesto para el análisis corresponde a la pequeña central hidroeléctrica Mantaro, en el departamento de Huancavelica. La metodología expuesta a continuación se basa en la determinación del diseño óptimo de las tuberías forzadas para cada uno de los materiales propuestos (acero, refuerzo con fibra de vidrio y polietileno de alta densidad) y los costos relacionados a la construcción de las tuberías y energía producida en la planta. Los resultados de la investigación sentarán un precedente sobre el desempeño de distintos materiales de tuberías forzadas en centrales hidroeléctricas de características similares, facilitando la toma de decisiones al momento de elegir una alternativa que permita el aprovechamiento de la central de manera eficaz y se traduzca en un mayor ahorro de capital.

En las ferreterías es común contar barras de construcción de manera manual; sin embargo, es una actividad muy tediosa que consumen mucho tiempo y está propensa al error humano. Este es el caso de la empresa Negocios Señor de la Misericordia SAC, una ferretería que vende materiales de construcción al por mayor y menor. A la empresa le urge encontrar una forma de contar de manera automática las barras de construcción por las frecuentes quejas de los clientes sobre barras faltantes en los pedidos despachados y los altos costos de acciones correctivas. El error promedio en el conteo manual es del 7% y en promedio un trabajador demora 12 minutos contando 100 barras. En este sentido, se prone usar el modelo CNN-DC (Convolutional Neuronal Networking – Distance Clustering) para contar barras de construcción de manera automática en una foto de la sección circular de las barras. El modelo CNN-DC sigue los siguientes: el input del modelo es una foto de la sección circular de las barras de construcción, este es redimensionado y luego se le extraen patches (subimágenes que se obtiene al pasar una ventana deslizante por la imagen); posteriormente, se realiza el preprocesamiento de los patches (se convierte a escala de grises y se normaliza); después, los patches son puestos en un modelo CNN que clasifica a los patches en dos tipos: los que contienen a una barra centrada y los contienen al fondo de la imagen, barras incompletas o uniones entre estas; finalmente los patches que contienen una barra centrada se agrupan mediante un algoritmo de clustering, con esto se puede identificar los centros de las barras en la imagen original, el total de clústeres vendrían a ser el número total de barras. Los principales resultados obtenidos son: accuracy del modelo CNN-DC de 95% y el tiempo de predicción promedio fue de 33.3 segundos, en el modelo de clasificación de patches usando CNN se obtuvo un accuracy del 96.12%, precision de 91.02%, recall de 96.01% y f1-score de 94.98%; en general, el modelo tiene un alto desempeño y muestra los resultados en corto tiempo. Asimismo, con este accuracy se supera al rendimiento del conteo manual (93%). La alternativa resulta atractiva económicamente puesto que el VAN (S/4 382) es mayor a cero y el TIR (53.60%) es mayor al COK (11.85%).

Geopolymers are good alternatives for replacing ordinary Portland cement (OPC) due to their comparable properties and feasibility to be obtained from industrial by-products. As OPC, geopolymers have superior compressive strength but a brittle behavior that the addition of fibers can improve. When the first macrocrack appears, fibers develop bridging mechanisms to allow the proper distribution of loads, so the composite can enable multiple cracks and enhance its ductility. At present, a wide range of materials can be used to reinforce cementitious matrices, from synthetics such as steel, glass, carbon, and polypropylene to natural fibers such as cotton, sweet sorghum, oil palm, coir, jute, sisal, flax, bamboo, etc. Natural fibers are among the most accepted resources to reinforce composites because they are biodegradable, renewable and generally, have a less environmental impact than their synthetic counterparts. They have low density and specific mechanical properties comparable to fibers made of glass, making them materials with a good performance-price ratio. However, their high variability of properties and hydrophilic behavior can create issues when reinforcing a matrix. Chemical treatments are used to clean chemical compounds that do not contribute to the fiber strength and favor moisture absorption. After treatment, the fiber surface increases its roughness which enhances the interlocking within the composite. This thesis investigates the mechanical properties of Agave americana fibers obtained by beating and boiling the leaves. The fibers were subjected at 1%, 5%, and 20% NaOH concentrations over 0.5 hr, 1 hr, and 3 hr and tested to determine the tensile strength. The surfaces were also analyzed by scanning electron microscopy (SEM). After treatment, most of the fibers enhanced the tensile strength and strain and 1% NaOH concentration over 1 hr was chosen as the optimum condition. Then, fibers were treated at the optimum condition and added to the geopolymer mixture at different doses: 0.5%, 0.75%, and 1% by weight of fly ash. The geopolymers were tested at compressive, flexural, and splitting tensile loads at 7 days of age. The compressive strength increased by 12% at 0.75 (wt.%) and the modulus of elasticity in compression, 13% at 1% (wt.%). Also, the tensile strength increased by 36% at 1 (wt.%). However, the flexural strength decreased probably due to the fiber length. Still, further studies are needed to understand the influence of the fiber length on the mechanical properties of geopolymers. Finally, the SEM analysis was conducted to identify the fiber failure modes.

El Perú es un país muy vulnerable a sismos debido a su ubicación geográfica. Hace 12 años el sur de nuestro país fue golpeado por uno de los terremotos más violentos de nuestra historia; ya que fue uno de los más destructivos en el cual se pudieron presenciar daños en diferentes construcciones, principalmente en aquellas de adobe, albañilería y algunas de hormigón armado. Uno de los principales motivos por los que se dieron estos daños fue la baja calidad de materiales de construcción empleados, ya que en muchos departamentos del Perú se utilizan unidades de albañilería huecas en la construcción de muros portantes, lo cual está prohibido por la Norma E.070. Las viviendas deben ser construidas con materiales de alta calidad, para evitar pérdidas materiales y sobre todo pérdidas humanas, es por ello que surge el interés por estudiar alternativas de materiales de calidad que puedan garantizar el buen comportamiento de las estructuras frente a sismos. La tesis tiene como objetivo el estudio y evaluación estructural de un nuevo material en el mercado, el ladrillo sílico calcáreo King Kong 11H, como una alternativa en la construcción de muros portantes de albañilería, ya que, debido al porcentaje de vacíos de la unidad, según la Norma E.070 clasifica como macizo, apto para la construcción de este tipo de muros. Para ello, en el proceso de investigación se construyó un muro confinado de albañilería con ladrillos sílico calcáreos 11H a escala natural, el cual fue sometido a un ensayo de carga lateral cíclica con control de desplazamiento. Con este ensayo se buscó conocer el comportamiento sísmico del muro, obteniendo su capacidad de corte, rigidez, deformación, etc.; así como el tipo de falla y las zonas más críticas. Adicionalmente, se hizo la construcción de 3 pilas y 3 muretes de albañilería con ladrillos 11H, para poder estimar las propiedades de la albañilería simple y así explicar el comportamiento del muro a escala natural. También se realizaron las pruebas clasificatorias y no clasificatorias en las unidades de albañilería 11H y los respectivos ensayos de las probetas de cada elemento utilizado como confinamiento para poder tener un control de los materiales empleados en la construcción del muro. Finalmente, se realizó un análisis de los puntos más importantes del muro considerando los desplazamientos laterales a los que fue sometido, con el fin de corroborar si cumple como muro portante, además de plantear recomendaciones y conclusiones sobre el uso de este nuevo ladrillo King Kong 11H. De los resultados obtenidos se concluye que el comportamiento estructural del muro confinado fue satisfactorio. Aunque solo se ensayó un muro, los resultados obtenidos indican que este tipo de ladrillo puede aceptarse y usarse como una buena alternativa a los ladrillos de arcilla sólida. Además, los ladrillos huecos de arcilla que comúnmente son mal empleados en muros estructurales debido a la cantidad de agujeros que presentan, podrían reemplazarse por ladrillos 11H, y de esta manera mejorar el comportamiento sísmico de las construcciones.

La presente investigación tiene por finalidad corroborar los siguientes ensayos de campo: Ensayo de “Resistencia Seca” Ensayo de “Control de Fisuras con Arena Gruesa”. Cabe mencionar, que dichos ensayos fueron propuestos dentro de las conclusiones de la “Investigación Científica Innovativa: Edificaciones de Adobe en Áreas Sísmicas” realizada por la Pontificia Universidad Católica de Perú en el año de 1983 y también incluidos en los Manuales de Construcción con Tierra. Si bien es cierto, los ensayos son sencillos de difundir y en general aceptados por las comunidades de constructores en tierra, la falencia es que no cuentan con un respaldo técnico adecuado. La importancia del sustento técnico radica particularmente en la sencillez de los ensayos y por la utilización de cualquier auto-constructor, albañil o maestro de obra de las áreas rurales, cuyo objetivo es determinar la factibilidad del suelo sin herramientas ni laboratorios que conlleven a tener la seguridad de seleccionar o descartar las posibles canteras locales. Al respecto, la finalidad del primer ensayo es reconocer si una cantera de tierra tiene la suficiente cantidad y/o calidad de arcilla para poder construir, por lo cual se moldean esferas de 20 mm de diámetro, se deja secar por 48 horas, procediéndose al ensayo a compresión con los dedos de la mano tratando de romperlas. Partiendo del supuesto anterior, cabe la posibilidad de agregar dos tipos de materiales tales como: Paja, la cual es una fibra vegetal resistente a las tracciones o Arena Gruesa de partículas entre 0.5mm - 5mm; con el fin de evitar el agrietamiento durante el secado. Asimismo, el segundo ensayo tiene como propósito evitar fisuras agregando arena gruesa a la tierra, generando una mezcla óptima sin grietas que conlleva al mejoramiento de la resistencia del material. Finalmente, se ha llegado a la conclusión que ambos ensayos son complementarios para tener certeza de que la cantera y la mezcla son las óptimas para la construcción en un mínimo tiempo, con lo cual se genera eficiencia, economía y seguridad.

El presente proyecto de investigación consiste en la adición de dos sustancias tales como la nanoplaqueta de grafeno (NPG) y aserrín al concreto para la producción de adoquines de alto tránsito para luego verificar su resistencia a compresión, resistencia a la flexión y resistencia al desgaste por abrasión. Se elaboraron 135 adoquines de concreto para una resistencia de f’c = 420 kg/cm2. Se formaron 4 grupos de 27 adoquines con diferentes combinaciones de 0.05% NPG - 1.0% A, 0.05% NPG - 1.5% A, 0.10% NPG - 1.0% A, y 0.10% NPG - 1.5% A; las cuales estas sustancias serán sometidas primero a análisis previos tales como el análisis químico del aserrín y la dispersión de la nanoplaqueta de grafeno para posteriormente adicionarlos a la mezcla. Los resultados mostraron una alta resistencia en la combinación de 0.05% NPG - 1.0% A y 0.05% NPG - 1.5% A, son superiores al adoquín patrón en 9.58% y 3.73% respectivamente. Con respecto a la resistencia a la flexión el que presento mejores resultados es la combinación de 0.05% NPG - 1.5% A, cumpliendo con la norma. En la prueba de resistencia al desgaste por abrasión es variable debido a diversos factores como el agregado, las adiciones y/o los agrietamientos de la superficie del adoquín. / The present research project consists of the addition of two substances such as graphene nanoplatelet (NPG) and sawdust to concrete for the manufacture of high traffic pavers to subsequently verify their resistance to compression, bending and abrasive wear. A total of 135 concrete pavers with a strength of f'c = 420 kg/cm2 were manufactured. Four groups of 27 pavers were formed with different combinations of 0.05% NPG - 1.0% A, 0.05% NPG - 1.5% A, 0.10% NPG - 1.0% A, and 0.10% NPG - 1.5% A; these substances were first subjected to preliminary analyses such as chemical analysis of sawdust and dispersion of graphene nanoplatelet and then added to the mix. The results showed high strength in the combination of 0.05% NPG - 1.0% A and 0.05% NPG - 1.5% A, higher than that of the standard paver by 9.58% and 3.73%, respectively. In terms of flexural strength, the best results were obtained with the 0.05% NPG - 1.5% A combination, which complies with the standard. In the abrasion wear resistance test, it is variable due to various factors such as aggregate, additions and/or cracking of the paver surface.

La exposición al Radón es una preocupación importante debido a su papel en el aumento del riesgo de cáncer de pulmón. Para evaluar el riesgo de exposición, es necesario realizar mediciones de Radón en el aire interior de los hogares, y tener caracterizado el riesgo radiológico debido a los materiales de construcción y tomar medidas de prevención si es necesario. La exhalación de Radón en materiales de construcción se midió empleando el método de acumulación en una cámara cerrada durante un período de 24 horas para muestra disgregada o pulverizada y de 28 días para material compacto. La concentración de Radón en la cámara se mide regularmente durante este período y se utiliza para calcular la tasa de exhalación en masa y en superficie respectivamente. En el caso de suelos, el riesgo radiológico está asociado con la permeabilidad la concentración de Radón en el suelo. La medición de estos parámetros permitió determinar el potencial geogénico de Radón. Los resultados de este estudio muestran que la exhalación de 222Rn en materiales de construcción y suelos puede variar significativamente. En materiales de construcción, se encontró una tasa de exhalación promedio de 14.01 ± 1.04 mBq kg−1 h −1 , con un rango de [4.50 ± 0.42] a [22.34 ± 1.30] mBq kg−1 h −1 . Además, se encontró una buena correlación entre la concentración total de Radio en los materiales de construcción y la tasa de exhalación de Radón, con un coeficiente de correlación R2 de 0.88. Los dos tipos de ladrillo mostraron las tasas de exhalación más altas, posiblemente debido a la cercanía de la zona de extracción de materia prima para su elaboración con regiones con una alta probabilidad de presentar uranio. Por otro lado, las muestras de yeso no mostraron exhalación significativa de 222Rn, lo que concuerda con la cantidad de Radio en estas muestras. Finalmente, los resultados obtenidos de índices radiológicos de todos los tipos de muestras son importantes ya que demuestran que los materiales de construcción estudiados no representan un riesgo para la salud al usarlos en la construcción de viviendas. / Radon exposure is a major concern due to its role in increasing the risk of lung cancer. To assess radiation exposure risks, measuring radon levels indoor air and characterizing the radiological hazard due to building materials is necessary. The radon exhalation rate in building materials was measured by closed-chamber accumulation over 24 h for dissociated or pulverized samples and 28 days for compacted materials. The Radon concentration in the chamber is measured regularly during this period and is used to calculate the Radon mass exhalation rate and Radon surface exhalation rate, respectively. In the case of soils, the radiological risk is associated with the geogenic potential of Radon. This parameter is obtained from the permeability and the concentration of Radon in the ground. The results of this study show that the radon exhalation rate in building materials and soils can vary significantly. In building materials, an average exhalation rate of 14.01 ± 1.04 mBq kg−1h −1 was found, with a range of [4.50 ± 0.42] to [22.34 ± 1.30] mBq kg−1 h −1 . In addition, a good correlation was found between the total Radium concentration in building materials and the Radon exhalation rate, with a correlation coefficient (R2 0.88). The radon exhalation rate in bricks is higher than in other samples. It can be because the area of raw material extraction for the elaboration of bricks is the closest to the uranium-producing possible regions. Gypsum samples did not show significant radon exhalation, which is consistent with the amount of radium in these samples. Finally, the results obtained for radiological indexes (Radium equivalent Raeq, Gamma index Iγ, and External hazard Hex) all types of samples are suitable for use as building materials because they present a low activity concentration.