Pregrado - Arquitectura e Ingenierías de la Construcción

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https://hdl.handle.net/20.500.12590/17979

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Análisis de sustitución óptima de cemento por ceniza volcánica de Ubinas evaluado en un concreto autocompactante.
(Universidad Católica San Pablo, 2020) Cabana Llanos, Bryan Fernando; Yupanqui Urquizo, Hugo Alonso; Leon Tejada, Mauricio Javier
La presente investigación se centró en la evaluación del concreto autocompactante, donde se reemplaza al cemento por ceniza volcánica, la cual proviene del volcán Ubinas. En este documento se presentan diversos estudios correspondientes a la incorporación de puzolanas naturales y artificiales en el concreto autocompactante, teniendo como referencia parámetros de desarrollo de la actividad puzolánica como la composición química, el tamaño de partícula (medido en µm), porcentaje de sustitución óptimo. Se han obtenido diferentes valores de las variables mencionadas por distintos investigadores, analizando aquellos que cumplan con los requerimientos dados para las propiedades en estado fresco y el mejoramiento de las propiedades en estado endurecido, respecto a las muestras patrón. Según la bibliografía revisada, se verificó que entre 60 µm y 80 µm se encuentra el tamaño de partícula adecuado para la mejora de las propiedades mecánicas del concreto autocompactante, producto de la influencia en la actividad puzolánica. De acuerdo al análisis presentado se propuso porcentajes óptimos de sustitución desde 10% al 20%, considerando estos valores se evaluó las diferentes propiedades que caracterizan a un concreto autocompactante, como la capacidad de paso, capacidad de llenado la y la resistencia a la segregación, concluyendo que estas cumplen con los requerimientos mínimos y mejorando parámetros como la resistencia a la segregación, viscosidad; así como, un aumento en los valores de la resistencia a la compresión, tracción y flexión. Además, se comprobó que la sustitución en más de 20% de cemento afectaría el cumplimiento de los requerimientos básicos.
Aplicacion del Last Planner System y el BIM como herramienta de mejora en proyecto: edificios modulares para taller de mantenimiento en campamento minero
(Universidad Católica San Pablo, 2024) Andrade Gordillo, Nykole; Leon Tejada, Mauricio Javier
El presente trabajo de suficiencia profesional lleva por título: “Implementación del LPS y el BIM como propuesta de mejora en proyecto replica, en el caso – Edificios Modulares para Taller de Mantenimiento en Campamento Minero”. Y tuvo como objetivo, analizar el uso de metodologías LPS y BIM para mejorar la gestión de la construcción y ver como se adaptan a proyectos de la realidad peruana, que pueda servir como antecedente para proyectos futuros. El proyecto en el que se aplicó LPS, no contaba con ingeniería de detalle, listado de procura suministrada, la planilla de metrados en el presupuesto considera la unidad de metros cuadrados, lo cual, no posibilita realizar un seguimiento adecuado para cumplir con los hitos contractuales. Considerando lo mencionado antes se obtuvieron mejoras en el porcentaje de avance semanal del proyecto y se redujo la desviación en 1%, así mismo, se identificó que la causa de incumplimiento más incidente fue la mano de obra esto relacionado a impactos por contagios de Covid-19 y la inestabilidad política que afectaba al país. Sin embargo, no se obtuvieron resultados esperados, la falta de identificación de interferencias en la ingeniería y al no contar con la procura completa se tuvieron afectaciones al proyecto en costo y plazo. Considerando que el proyecto ejecutado será replicado posteriormente en el campamento minero considerando la misma ingeniería y procura, se ha analizado la implementación de BIM en una etapa temprana y la sinergia entre ambas metodologías, se ha evaluado principalmente gastos adicionales no contemplados en el presupuesto, cantidad de consultas e indefiniciones de ingeniería y planos generados en campo para la solución rápida de interferencias. Lo obtenido está asociado a gastos adicionales con un 20% de incidencia del proyecto y 52 días por retrabajos. Así también, se puede dar soluciones a las consideraciones que tuvieron impacto en la ejecución, teniendo un desglose de las partidas al tener los planes semanales (LPS), obtener los metrados del modelo y contrastarlos con los del primer proyecto (BIM), revisar detalles de ingeniería en el modelo (BIM) y tener un mejor entendimiento por los involucrados y una planificación adecuada al visualizarla previo a la ejecución (BIM y LPS).
Determinación de los niveles de cloruros y sulfatos en el nivel freático de la urb. punta paraíso y propuesta de diseño de mezcla de concreto para edificaciones categoría c, en el sector la curva, provincia de Islay, Arequipa 2022
(Universidad Católica San Pablo, 2024) Suarez Vilca, Bill Kevin; Leon Tejada, Mauricio Javier
El propósito del estudio es proponer un diseño de mezcla alternativo para el desarrollo de estructura Categoría C mediante el análisis de los niveles de cloruros y sulfatos en el nivel freático de la Urb. Punta Paraíso y la región La Curva de la provincia de Islay, departamento de Arequipa. El enfoque se basó en pruebas de corte, contenido de humedad, gravedad específica y límite de consistencia realizadas en pozos para cuantificar sulfatos y cloruros en aguas subterráneas, así como en suelos geotécnicos. Para estas combinaciones, el concreto fue fortificado con mucílago de nopal en concentraciones de 0,5%, 1% y 2% en peso de cemento, con el objetivo de hacerlo más resistente a los químicos antes mencionados. Se usaron pruebas de resistencia a la compresión, penetrabilidad de iones cloruro (ASTM 1202) y tasa de absorción de agua para evaluar sus características mecánicas y de durabilidad (ASTM 1585). Los hallazgos muestran que el mucílago de nopal al 1% mejora la resistencia a compresión (387.08 kgf/cm²), la durabilidad frente a cloruros (733.57 Coulomb), y disminuye la velocidad de absorción (6.8 µm/s^0.5), presentándose como una alternativa viable para su uso en zonas costeras.
Diseño de concreto autocompactante con adición de desechos de procesos mineros en reemplazo de agregado fino para zapatas
(Universidad Católica San Pablo, 2024) Llerena Escarcena, Ramiro Enrique; Raa Gutierrez, Franssia Stephany; Leon Tejada, Mauricio Javier
El objetivo de la presente tesis es diseñar un concreto autocompactante, usando dos diferentes tipos de cemento; de los cuales, el que presente mejores propiedades será definido como concreto autocompactante patrón; al cual se le adicionará relave minero como reemplazo de agregado fino y se evaluaran las propiedades en estado fresco y endurecido, y así analizar cuáles son los efectos del uso de este respecto al concreto autocompactante patrón. Se inicio al proceso de esta investigación desarrollando dos diseños de concreto autocompactante con dos tipos de cemento, cemento industrial yura HE “alta resistencia inicial” y cemento multipropósito yura IP “alta durabilidad”, estos tienen mayor presencia y facilidad de adquisición en el mercado arequipeño; se comparó propiedades en estado fresco, endurecido y evaluación de costos para definir uno de ellos como Concreto Autocompactante Patrón (CACP). Definido el diseño del concreto autocompactante patrón, se evaluaron 4 combinaciones con adición de desecho minero como sustitución de agregado fino, las adiciones fueron de 25%, 50%, 75% y 100% de desecho minero. Para evaluar las propiedades de autocompactabilidad tanto en el diseño de concreto autocompactante patrón, como en las combinaciones de concreto con adición de desechos mineros, se usaron los mismos ensayos: • Caja L • Embudo V • Caja U • Extensibilidad • Resistencia a la compresión Después de evaluar todos estos ensayos, los resultados de las propiedades de trabajabilidad, capacidad de paso, capacidad de llenado, segregación y resistencia del concreto, se vieron igualadas o mejoradas con la adición de 25 % de relave de desecho minero.
Diseño de concreto reforzado con macrofibras PET recicladas para pavimentos rígidos en la ciudad de Arequipa
(Universidad Católica San Pablo, 2024) Zegarra Valencia, Andrea Virginia; Coaquira Marquez, Natali Patricia; Leon Tejada, Mauricio Javier
El propósito de la presente investigación es realizar un diseño de mezcla con el fin de obtener un concreto reforzado con macrofibras PET provenientes de un proceso de reciclaje. Asimismo, mejorar las características físicas y mecánicas del mismo para la aplicación de pavimentos rígidos en la ciudad de Arequipa. Se conoce que las macrofibras tienen como fin principal el aumento de la tenacidad, es decir, mejorar la capacidad de absorción de energía después de la fisuración de la estructura, brindándole un mejor desempeño a los elementos sometidos a cargas de tracción (pavimentos). Con el fin de poder lograr este propósito se elabora un diseño de mezcla con la aplicación de macrofibras PET en proporciones de 3, 5 y 7 kilogramos por metro cúbico de concreto. Además, se procedió a determinar las características del concreto durante las etapas de vaciado y endurecimiento, como son la determinación de asentamiento, temperatura, características físicas y mecánicas; con el propósito de evaluar el comportamiento del mismo en las diferentes dosificaciones y poder compararlas con el desarrollo del concreto convencional. Respecto a los valores obtenidos de resistencia a la compresión se tuvo un incremento máximo de 7.9% que, al ser una variación mínima, corroboraría que la incorporación de macrofibra, no incrementa los valores de resistencia a la compresión, ya que su propósito es aumentar los valores de tenacidad. Así mismo, los resultados conseguidos durante las pruebas de tracción indirecta, flexión y tenacidad generan variaciones superiores a las de concreto patrón de hasta 17%, 21% y 19% respectivamente, corroborando que la incorporación de macrofibras PET mejoran las características mecánicas del concreto. Cabe mencionar, que la variación de costos entre las macrofibras comerciales y las macrofibras PET recicladas fue de 6.26%, 6.93% y 7.26% para dosificaciones de 3, 5 y 7 kilogramos respectivamente. Finalmente, en función a los valores obtenidos, la dosificación que brinda el mejor comportamiento y desempeño es la del concreto con adición de macrofibras PET recicladas de 5kg/m3.
Elaboración y estudio de propiedades de un diseño de mezcla de concreto adicionando vidrio molido y materiales polímeros reciclados
(Universidad Católica San Pablo, 2023) Terrones Garcia, Luciana; Vera Julca, Jose Gabriel; Leon Tejada, Mauricio Javier
El presente tema de investigación tiene como objetivo principal determinar los efectos que tiene el plástico triturado y el vidrio molido como reemplazo del agregado grueso y cemento respectivamente, con la, finalidad de mejorar y/o igualar las propiedades químicas y mecánicas de la resistencia de diseño. El trabajo de investigación implica el desarrollo de un conjunto de ensayos para la determinación de propiedades mecánicas y químicas del nuevo diseño de mezclas según el método ACI – 211. Se realizaron testigos cilíndricos de concreto de 10 x 20 cm, para conseguir 5 combinaciones con una relación agua – cemento de 0.55 y con reemplazo de materiales reciclables de 3; 5; 10 y 15 %. Posteriormente, se ejecutaron 2 combinaciones adicionales, cambiando su relación a/c, manteniendo el reemplazo de materiales reciclables del 10% vidrio molido y 5% de plástico triturado. Finalmente, se evaluó el comportamiento de las combinaciones mediante los resultados de la resistencia de compresión del concreto en estado endurecido a los 3; 7; 14 y 28adías; además de la resistencia a la tracción y flexión a los 28 días. Asimismo, se realizó el ensayo de la reacción álcali agregado con adición de vidrio molido en reemplazo del cemento con los porcentajes de 5; 10 y 15%. Se concluyó que la combinación cona reemplazo de 5% de vidrio molido y 3% de plástico triturado, obtuvo resultados que igualaron y/o superaron las propiedades mecánicas de diseño del concreto. Por otro lado, se pudo observar que esta combinación, no presentó una reacción nociva ante el concreto al adicionar vidrio molido en reemplazo del cemento. Asimismo, se dedujo que, a mayor porcentaje de reemplazo de materiales reciclables, la resistencia a la flexión, tracción y compresión se reduce.
Evaluación de las propiedades mecánicas del concreto obtenido de la sustitución parcial de cemento tipo i por ceniza volcánica del Misti para concreto estructural
(Universidad Católica San Pablo, 2023) Cabana Llanos, Bryan Fernando; Yupanqui Urquizo, Hugo Alonso; Leon Tejada, Mauricio Javier
En la presente investigación se evalúa un concreto estructural, donde se sustituye al cemento por ceniza volcánica proveniente del volcán Misti. Para el desarrollo de este trabajo se presentan diferentes estudios referentes a la incorporación de puzolanas naturales y artificiales en la dosificación de concreto, teniendo como antecedentes algunos factores para el desarrollo de la actividad puzolánica como la composición química, granulometría de la muestra y porcentaje de sustitución óptimo. Al respecto, se obtuvieron resultados de las variables estudiadas por diversos investigadores y se analizó el efecto producido por el reemplazo de cemento en las propiedades de las muestras de sustitución y patrón. Se verifico el cumplimiento de los requerimientos necesarios para su uso en el concreto de acuerdo a la norma ASTM C618. Según el análisis presentado, se emplearon diferentes porcentajes de sustitución de 5%, 7.5%, 10%, 12.5% y 15% y se realizó una comparación con la muestra patrón en edades de 3,7, 28 y 90 días de las propiedades mecánicas cómo compresión, módulo de elasticidad, tracción y flexión, pero también considerando la variación en las propiedades en estado fresco como slump, contenido de aire, análisis de costos unitarios para la determinación del porcentaje óptimo de sustitución. De acuerdo a los resultados expuestos, se concluye que las muestras de sustitución no sobrepasan en sus valores de las propiedades de resistencia a la compresión, tracción y flexión de la muestra patrón en las edades mencionadas; sin embargo, se verifica que la muestra con 12.5% de sustitución muestra la mejor tendencia.
Optimización del presupuesto mediante BIM con la interoperabilidad entre Revit, Navisworks y Arquímedes para una edificación en Arequipa, Perú
(Universidad Católica San Pablo, 2024) Oliver Rivera, Leslie Jackie; Huarcaya Cornejo, Yennifer Sharon; Leon Tejada, Mauricio Javier
La investigación aborda principalmente la problemática de los sobrecostos en obras de construcción a nivel mundial, siendo los expedientes técnicos deficientes una de las causas iniciales. Estos problemas impactan significativamente en la ejecución de proyectos, generando paralizaciones, extensiones de plazo y adendas que incrementan los costos involucrados. Se plantea un estudio para optimizar el presupuesto mediante la implementación de herramientas BIM, con la interoperabilidad entre Revit, Navisworks y Arquímedes, en un proyecto de un centro comunitario Arequipa, Perú. Se llevó a cabo un diagnóstico exhaustivo y la creación de un modelo 3D utilizando Revit, lo que permitió identificar deficiencias en los planos y resolver interferencias con Navisworks. Un análisis comparativo de los metrados entre la metodología tradicional y el uso de herramientas BIM reveló una mejora significativa en la precisión de los presupuestos. La interoperabilidad exitosa entre Revit y Arquímedes condujo a resultados más precisos y una mejora en la eficiencia operativa. La optimización del presupuesto con Arquímedes resultó en una variación de S/18,596.99 del total presupuestado, validando la eficacia de esta herramienta para estimaciones más precisas. Al cumplir con estos objetivos, esta investigación cierra la brecha del conocimiento en cuanto a la implementación de herramientas BIM y su interoperabilidad en proyectos de edificaciones en Perú. Además, se incluye un diagrama de flujo del proceso para la elaboración de un proyecto en la etapa de diseño. Esta investigación contribuye al avance del conocimiento en ingeniería civil y promueve la adopción de herramientas BIM para una gestión más eficiente de proyectos de construcción, lo cual no solo beneficia a los ingenieros civiles, sino también a profesionales relacionados con la gestión de costos y economía, permitiendo una mayor precisión en los presupuestos y una reducción de los sobrecostos en proyectos de construcción.
Plan de implementación BIM para la gestión de incompatibilidades en la construcción de obras civiles de diferente índole basado en el plan BIM Perú
(Universidad Católica San Pablo, 2024) Lopez Berrios, Alejandro Jaime; Chavez Gonzales, Sebastian; Leon Tejada, Mauricio Javier
La presente investigación desarrolló y evaluó una propuesta para la implementación de la metodología BIM (Building Information Modeling) en la gestión de incompatibilidades en obras civiles de diferente índole para una constructora, basándose en el Plan BIM Perú y la norma ISO 19650. Las evaluaciones realizadas confirman que la aplicación de BIM y principalmente la elaboración de un BEP que se adapte a las necesidades del proyecto, pueden mejorar significativamente la coordinación entre los diferentes aspectos de los proyectos, optimizando la gestión y la detección temprana de incompatibilidades. Primero se identificaron los principales tipos de incompatibilidades que se presentan en 7 proyectos de diferentes campos, para luego clasificarlas de acuerdo con su disciplina. Después de esta evaluación, y evaluando que estos problemas ocurren por una coordinación y gestión ineficiente, se concluye que la adopción de la metodología BIM puede ayudar a las constructoras a tener una reducción considerable en los retrasos y sobrecostos asociados a problemas no detectados en las etapas tempranas del proyecto. Adicionalmente, se determinaron los usos BIM y herramientas requeridas para la gestión de incompatibilidades en los proyectos de la empresa constructora, así como los recursos humanos, materiales y tecnológicos necesarios para llevar a cabo una implementación eficiente de BIM. Finalmente, se estableció un BEP general para la constructora. Este documento no solo establece una metodología clara y precisa para la implementación de BIM, sino que también proporciona una base sólida para su aplicación en futuros proyectos. En conclusión, esta propuesta para la implementación de la metodología BIM para la constructora demuestra ser un factor clave para mejorar la eficiencia y precisión en la ejecución de obras civiles ya que, al ejecutarse de una manera correcta, permite la detección temprana de incompatibilidades, una mejor coordinación y colaboración entre equipos, y una optimización de los recursos y tiempos en los proyectos.

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