En el presente artículo científico se establece una estimación del incremento de rigideces de 3 viviendas autoconstruidas en la ciudad de Lima-Perú. Para el análisis de estas 3 edificaciones, se recopiló información de un estudio realizado por SENCICO en el año 2016, el cual brinda las condiciones actuales de las viviendas. [1] Posteriormente, se modelo las edificaciones en Etabs 2016 y se cuantificó el incremento de la resistencia al corte que genera el correcto uso de placas de concreto prefabricadas como refuerzo estructural. Finalmente, como resultados más importantes se obtuvo que el uso de estos elementos en la primera vivienda incrementó las rigideces en el eje más crítico en máximo 93.34%, en la segunda vivienda en 24.14 % y en la tercera vivienda 36.36%, factores que son más elevados en el eje X, ya que las viviendas analizadas tienen poca densidad de muros en este eje. / This scientific article establishes an estimate of the increase in rigidities of 3 self-built houses in the city of Lima, in the district of Villa el Salvador, in Peru. For the correct analysis of these 3 buildings, information was collected from a study carried out by SENCICO in 2016 of the current conditions of the homes. Subsequently, the increase in shear resistance generated by the correct use of precast concrete plates as structural reinforcement was quantified. Finally, as the most important results, it was obtained that the use of these elements in the first home increased the rigidities in the most critical axis by a maximum of 93.34%, in the second home by 24.14% and in the third home by 36.36%, factors that They are higher on the X axis, since the houses analyzed have a low density of walls on this axis. / Trabajo de investigación

El presente trabajo se enfoca en investigar el comportamiento físico y mecánico de un suelo volcánico. Este ha sido extraído de la progresiva 88 + 100 Km de la carretera Arequipa-Omate-Moquegua. Según la normativa SUCS, el suelo es clasificado como arena pobremente gradada con presencia de limos SP-SM y su clasificación AASHTO es suelo bueno A-1-b. Para la investigación se utilizará cemento y fibra de polipropileno (PPF), estos fueron agregados al suelo natural y se realizó diferentes ensayos para poder comparar el comportamiento entre el suelo natural y el suelo con sus diferentes dosificaciones. (0.25%, 0.75%, 1.00% y 1.25% de fibra de polipropileno y 0.50% cemento, respecto al peso seco del suelo natural). Los resultados obtenidos determinaron que conforme aumenta la dosificación de fibra, la máxima densidad seca del suelo incrementa al máximo en la dosificación de 1.00%. Mientras que la resistencia al corte varía según la presión de confinamiento, es así que en una presión de confinamiento de 1 Kg/cm2 la mejor dosificación es de 1%-1.25%; de 2 Kg/cm2 es 1.25% y de 4 Kg/cm2 es 1.00%. Se concluye que la PPF en porcentajes de 1.00% y 1.25% genera que las resistencias a bajo confinamiento (1 Kg/cm2 y 2 Kg/cm2 ) sean mayores respecto al suelo natural, mientras que las fibras de 1.00% son el porcentaje que demuestran una mejor resistencia a presiones de confinamiento altas (4 Kg/cm2 ). Finalmente, se determinó que la dosificación con 1.00% de fibra y 0.50% de cemento fue la que mejor comportamiento presentó. / This paper focuses on investigating the physical and mechanical behavior of a volcanic soil. This soil has been extracted from the progressive 88 + 100 km of the Arequipa-Omate-Moquegua road. According to the SUCS regulations, the soil is classified as poorly graded sand with the presence of silt SP-SM and its AASHTO classification is good soil A-1-b. For the investigation, cement and polypropylene fiber will be used, these elements will be added to the natural soil and different tests will be carried out to compare the behavior between the natural soil and the soil with their different dosages. (0.25%, 0.75%, 1.00% and 1.25% of polypropylene fiber and 0.50% cement, with respect to the dry weight of the natural soil) The results obtained determined that as the fiber dosage increases the maximum dry density of the soil increases until it reaches a maximum in the dosage of 1.00%. While the shear strength changes according to the confinement pressure, so it is at a confinement pressure of 1 kg / cm2 the best dosage is 1% -1.25%; 2 Kg / cm2 is 1.25% and 4 Kg / cm2 is 1.00%. It is concluded that the polypropylene fiber in percentages of 1.00% and 1.25% in low confinement resistance (1 Kg / cm2 and 2 Kg / cm2) being higher than natural soil, while 1.00% fibers are the percentages that demonstrate better resistance to high confinement pressure (4 kg / cm2). Finally, it was determined that the dosage with 1.00% fiber and 0.50% cement was the best behavior presented. / Tesis

En la presente investigación, se estudiaron los parámetros representativos que influyen en la resistencia al corte de un suelo granular. El objetivo de este estudio es comprobar que se puede obtener el ángulo de fricción de un suelo granular, a través de una expresión lineal de tres variables, y mediante el uso del método de curvas homotéticas. Son muchas las variables que influyen en la resistencia al corte de un suelo granular. Sin embargo, en esta investigación solo se consideran las variables de dilatancia y el ángulo de fricción, esto debido a la delimitación de variables y parámetros desarrollados en el estudio, lo cual se podría considerar para una futura investigación y para la obtención de una expresión con una mayor cantidad de parámetros de influencia en la resistencia al corte. La resistencia al corte de los suelos granulares depende en gran medida del ángulo de fricción y la dilatancia. De esta manera, se realizó un estudio experimental en muestras de arena con la finalidad de obtener una expresión que permita correlacionar los ángulos de fricción de muestras con granulometría original y muestras elaboradas con el criterio de curvas homotéticas. Luego, se realizaron ensayos de densidad máxima y mínima, y ensayos de corte directo, donde se ensayaron especímenes compactados al 70% de densidad relativa. Finalmente, se obtuvo una expresión basada en el ángulo de fricción y la dilatancia, con un coeficiente de determinación de la ecuación cerca a la unidad, lo cual evidencia un claro ajuste de la expresión. / In the present investigation, representative parameters that influence the shear strength of a granular soil were studied. The objective of this study is to verify that the friction angle of a granular soil can be obtained through a linear expression of three variables, and by using the homothetic curve method. There are many variables that influence the shear strength of a granular soil. However, in this investigation only the variables of dilatancy and the friction angle are considered, this due to the delimitation of variables and parameters developed in the study, which could be considered for future investigation and to obtain an expression with a greater number of parameters of influence in the shear strength. The shear strength of granular soils depends to a great extent on the friction angle and the dilatancy. In this way, an experimental study was realized in sand samples in order to obtain an expression that allows correlating the friction angles of samples with original granulometry and samples made with homothetic curves criterion. Then, maximum and minimum density tests and direct shear tests were realized, where specimens compacted at 70% relative density were tested. Finally, an expression based on the angle of friction and the dilatancy was obtained, with a coefficient of determination of the equation close to unity, which shows a clear fit of the expression. / Tesis

Los resultados del estudio que se expone en la presente tesis, tratan sobre las arcillas expansivas en “Talara”, en base a resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio como el Análisis Granulométrico por Tamizado, ensayo de Límite Líquido, Límite Plástico e Índice de Plasticidad, ensayo de Proctor modificado y el ensayo Corte Directo. Cabe decir que dichos ensayos se realizaron tomando como punto de partida las características geológicas, geomorfológicas, geotécnicas y la evaluación de daños en las diversas estructuras de la zona como viviendas producto de la expansión y consolidación del terreno. La problemática se origina a raíz del suelo arcilloso, ya que la principal característica que puede tener ese tipo de suelo es que sea un suelo expansivo, por lo tanto, se debe tener en consideración mejorar el suelo para evitar posteriormente daños estructurales. En la investigación se describirán las principales consecuencias y factores que intervienen en el fenómeno de la expansión y el cómo enfrentar a este tipo de suelo. El presente estudio busca la mejora del suelo mediante una técnica innovadora, eco amigable y factible como es la estabilización física usando el vidrio reciclado y las fibras de polipropileno (materiales de desecho en las operaciones de la construcción), ya que en la actualidad estos dos tipos de materiales generan un impacto negativo en el medio ambiente, por lo cual se trata de reutilizar dichos materiales en el mejoramiento del suelo. El estudio se basó en una muestra de suelo medianamente expansivo, debido al registro del Límite Líquido, Límite Plástico e Índice de Plasticidad, extraído de la Urbanización Sudamérica, localizado en Talara, Piura con el fin de mejorarlo, para luego verificar el comportamiento de mejora de las propiedades de resistencia al corte del suelo. Como parte del desarrollo de la investigación se realizaron los diversos ensayos para comprobar con datos numéricos la mejora del suelo, otorgando porcentajes de sustitución con respecto al peso seco (0%, 5%, 6% y 7.5%) a la muestra en estado natural. Finalmente, se obtuvieron las mejoras de las propiedades de resistencia al corte con un porcentaje de sustitución equivalente a 5%, el cual registra las mejoras en cohesión y ángulo de fricción. / The results of the study that is presented in this thesis, deals with the expansive clays in "Talara", based on results obtained in laboratory tests such as the Granulometric Analysis by Screening, Liquid Limit test, Plastic Limit and Plasticity Index, modified Proctor test and the Direct Cut test. It is possible to say that these tests were carried out taking as a starting point the geological, geomorphological, geotechnical characteristics and the evaluation of damages in the different structures of the area as houses product of the expansion and consolidation of the land. The problem originates from the clay soil, since the main characteristic that this type of soil can have is that it is an expansive soil, therefore, it is necessary to consider improving the soil to subsequently avoid structural damage. The research will describe the main consequences and factors involved in the phenomenon of expansion and how to deal with this type of soil. The present study seeks to improve the soil through an innovative, eco-friendly and feasible technique such as physical stabilization using recycled glass and polypropylene fibers (waste materials in construction operations), since these two are currently Types of materials generate a negative impact on the environment, so it is about reusing these materials in soil improvement. The study was based on a sample of moderately expansive soil, due to the registry of the Liquid Limit, Plastic Limit and Plasticity Index, extracted from the South American Urbanization, located in Talara, Piura in order to improve it, and then verify the improvement behavior of the properties of resistance to the cut of the floor. As part of the development of the research, the various tests were carried out to verify the improvement of the soil with numerical data, granting replacement percentages with respect to dry weight (0%, 5%, 6% and 7.5%) to the sample in its natural state . Finally, the improvements of the properties of resistance to the cut with a percentage of substitution equivalent to 5% were obtained, which records the improvements in cohesion and angle of friction. / Tesis

Algunas rocas débiles son frecuentemente utilizadas como material de construcción en la ejecución de obra nueva o en la restauración de construcciones patrimoniales y constituyen el cimiento de numerosas edificaciones y vías de comunicación en el sudeste de España. Estos materiales suelen estar expuestos a ambientes húmedos y/o en contacto directo con el agua. Sin embargo, su caracterización mecánica suele realizarse en laboratorio en estado seco o sin control de la humedad. A este respecto, investigaciones recientes han demostrado que propiedades mecánicas como la resistencia a compresión uniaxial o el módulo de elasticidad estático de este tipo de rocas pueden sufrir importantes reducciones cuando se saturan completamente. Sin embargo, los efectos de la saturación parcial, de la humedad relativa ambiental o de la distribución del agua intersticial sobre éstos y otros parámetros mecánicos han sido escasamente estudiados. En esta tesis se realiza un estudio detallado de estos aspectos en varios tipos de rocas sedimentarias débiles presentes en la provincia de Alicante. Por un lado, se han empleado tres variedades de la denominada “Piedra Bateig”, que es una biocalcarenita que se utilizado en el pasado para la construcción de una gran cantidad de edificios históricos y emblemáticos de toda de España (especialmente de la Comunidad Valenciana y Madrid) y que actualmente se comercializa a nivel mundial debido a su abundancia, belleza y calidad para su empleo en revestimientos de fachadas, muros de mampostería o elementos ornamentales. Por otro lado, se han estudiado otras rocas carbonáticas (calcarenitas y limolitas amarillentas) y yesíferas, que se utilizan mayoritariamente en obra civil, principalmente para la construcción de muros de contención o como escollera. Los objetivos principales de la presente tesis doctoral son: (1) la caracterización petrológica y físico-mecánica de estos materiales pétreos sedimentarios porosos; (2) el análisis de los procedimientos de humectación existentes y el desarrollo de nuevas técnicas de saturación parcial; (3) la evaluación de la variación de las propiedades mecánicas de estos materiales con el grado de saturación y la humedad relativa ambiental; (4) el estudio del efecto de la distribución del agua intersticial en su comportamiento mecánico; (5) la propuesta de correlaciones entre las propiedades mecánicas y las propiedades físicas u otros parámetros de fácil y rápida determinación y; (6) la discusión de los principales mecanismos de deterioro mecánico causados por el agua que afectan a estos materiales. En primer lugar, se realizó un estudio petrológico y físico general de estas rocas mediante la determinación de: su composición química y mineralógica empleando las técnicas de difracción y fluorescencia de rayos X o el calcímetro de Bernard; su distribución del tamaño de poros, superficie específica, tortuosidad, porosidades intrapartícula e interpartícula y otras características de su red porosa mediante la realización de porosimetrías de intrusión de mercurio; su textura, ordenación de granos y cristales y morfología de los poros utilizando las técnicas de microscopía óptica y electrónica; sus densidades real y aparente, porosidades abierta y total, y capacidad de absorción de agua usando métodos tradicionales. En segundo lugar, se obtuvieron diversas propiedades físicas y mecánicas de estos materiales en los estados seco y completamente saturado, tales como: la velocidad de paso de las ondas P y S, el módulo de elasticidad y el coeficiente de Poisson dinámicos, las resistencias a compresión uniaxial y triaxial, el módulo de elasticidad estático, la resistencia a tracción indirecta, el índice de resistencia frente a carga puntual, el índice de resistencia frente a la penetración de aguja y los parámetros de resistencia al corte de la matriz rocosa. En tercer lugar, se evaluó la influencia de la saturación parcial y la distribución del agua intersticial en las propiedades mecánicas de algunas de estas rocas. Para ello, se prepararon probetas parcialmente saturadas con diferentes grados de saturación utilizando dos procedimientos distintos: (1) la inmersión de probetas completamente secas en agua a presión atmosférica durante diferentes periodos de tiempo, y (2) el secado progresivo de probetas inicialmente completamente saturadas en estufa a 50º C durante diferentes periodos de tiempo. A continuación, se determinó la distribución del agua intersticial en las probetas acondicionadas mediante ambos métodos a través de la obtención de imágenes de resonancia magnética nuclear (RMN) y se ensayaron mecánicamente para obtener su resistencia a compresión uniaxial, su módulo de elasticidad estático, su resistencia a tracción indirecta y su resistencia frente a carga puntual. En cuarto lugar, se estudió el impacto de la humedad relativa ambiental en el comportamiento mecánico de los materiales pétreos. Con este propósito, las muestras se sometieron a ambientes de humedad relativa controlada del 20, 40, 60, 80 y 98% usando una modificación de la técnica de equilibrio de vapor (VET). El método consistió en introducir las probetas de roca junto con disoluciones de glicerol de diferente concentración en recipientes cerrados herméticamente dentro de una estufa a temperatura constante, promoviendo el intercambio de agua en forma de vapor entre la atmósfera creada y las probetas hasta que se alcanzó el contenido de agua de equilibrio en las mismas. Tras ello, las muestras se ensayaron mecánicamente. Finalmente, se realizó un análisis de regresión para establecer relaciones entre las propiedades mecánicas y las propiedades físicas u otros parámetros de fácil obtención, menos costosos o no destructivos que pudiesen ser útiles desde un punto de vista ingenieril. Los resultados obtenidos mostraron que, en las rocas estudiadas, la saturación total generaba importantes variaciones de propiedades físicas como la velocidad de paso de las ondas P y S y de los parámetros dinámicos asociados, así como una reducción muy significativa de todas las propiedades mecánicas analizadas. Además, se observó que ocurría una importante caída de estos parámetros mecánicos cuando estos materiales se saturaban con contenidos de agua pequeños (grados de saturación inferiores al 50%) y que, posteriormente, el valor de estas propiedades se mantenía constante para contenidos de agua superiores (grados de saturación iguales o superiores al 75%). En consecuencia, las variaciones de las propiedades mecánicas con el contenido de agua se modelaron de manera precisa empleando funciones exponenciales decrecientes. Otro resultado relevante de la investigación fue que la distribución del agua intersticial y, por ende, el procedimiento empleado para saturar parcialmente las probetas jugaba un papel importante en el comportamiento mecánico observado. En concreto, para pequeños contenidos de agua, el debilitamiento mecánico experimentado por las muestras preparadas mediante el procedimiento de secado era frecuentemente superior al de las muestras acondicionadas a través del procedimiento de inmersión. Este hallazgo pudo explicarse en base a que en el primer caso las moléculas de agua ocupaban una región más amplia de la probeta (incluyendo la zona central de la misma), mientras que en el segundo caso el agua se encontraba concentrada exclusivamente en la zona más externa, permaneciendo el núcleo de la probeta en estado seco. En cambio, para elevados contenidos de agua, los valores de las propiedades mecánicas en las muestras preparadas por ambos procedimientos fueron parecidos, debido a que el agua intersticial ocupaba una región más amplia y similar. Además, se observó que las propiedades mecánicas de las rocas se reducían linealmente conforme aumentaba la humedad relativa del ambiente al que estaban expuestas, pues esto generaba un incremento del contenido de agua dentro de su red porosa. Por otro lado, el análisis de regresión realizado permitió obtener correlaciones entre las propiedades mecánicas y las propiedades físicas u otros índices de fácil determinación en los estados seco y saturado. Estas relaciones son de gran utilidad para seleccionar bloques de roca de alta calidad a nivel de cantera o para realizar auscultaciones preventivas en edificaciones patrimoniales de piedra de una forma rápida, sencilla, barata y no destructiva. Finalmente, el análisis conjunto de las características petrológicas y el impacto de la saturación total y parcial y la distribución de agua intersticial sobre las propiedades mecánicas permitió esclarecer que las causas del debilitamiento ocasionadas por el agua que afectaban a estos materiales eran variadas. Se podrían destacar la reducción de la succión capilar y efectos físico-químicos como el deterioro de la cementación entre los granos, la disolución de algunos minerales (calcita y clorita), el hinchamiento de la fracción arcillosa, la reducción de la energía superficial de fractura o la corrosión bajo tensión del cuarzo presente en estos materiales. / Esta tesis ha sido financiada por el Vicerrectorado de Investigación y Transferencia del Conocimiento de la Universidad de Alicante a través del Contrato Predoctoral FPUUA53-2018 y las Ayudas UAEEBB2018-09, UAUSTI18-21 y UAUSTI19-25.