¡Descarga Proyecto de PIFIS de cuarto y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Ingeniería Genética solo en Docsity!
UNIVERSIDAD LAICA VICENTE ROCAFUERTE
FACULTAD DE INGENERIA, INDUSTRIA Y
CONSTRUCCIÓN
CARRERA:
INGENERIA CIVIL
SEMESTRE:
4TO VESPERTINO A
TEMA:
IMPLEMENTACION DE BLOQUES PPFA (PIEDRA PÓMEZ Y
SU ADICTIVO FIBRA DE ACERO) COMO AISLAMIENTO
TÉRMICO PARA IMPLEMENTAR EN LA CASA COMUNAL
MAPASINGUE COOP. 26 DE FEBRERO.
ASIGNATURA:
ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN
DOCENTE:
MANUEL LÁZARO CRESPÍN
2024 - B
INTEGRANTES:
❖ SOFIA GUAJALA
SANTIAGO AGUILAR
❖ ELKIN AGUILAR
❖ DAYLIN NEIRA
❖ LEONELA HERMIDA
❖ ANTONY MELENDEZ
PROYECTO (PIFIS)
Contenido
- INTRODUCCION
- DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
- JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
- OBJETIVO
- MARCO TEORICO
- MARCO REFERENCIAL
- Propiedades de la piedra pómez
- Uso de la piedra pómez
- Aplicación de la piedra pómez
- Beneficios esperados
- PROPIEDADES DE LA FIBRA DE ACERO
- MARCO LEGAL
- METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
- PROPUESTA
- Procedimiento en porcentaje del bloque
- BIBLIOGRAFIA
- ANEXOS
- Referencias
- Tabla 1Resultados de caracterización de los materiales TABLAS
- Tabla 2PRESUPUESTO DEL BLOQUE
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
La casa comunal de Mapasingue, Coop. 26 de febrero, representa un lugar clave para el crecimiento social y cultural del vecindario, ya que sirve como un hub para encuentros, actividades formativas, celebraciones y otros usos comunales. Sin embargo, enfrenta desafíos en cuanto al confort térmico, eficacia energética y resistencia estructural, lo que afecta su operatividad y la experiencia de quienes lo utilizan. En la actualidad, la casa comunal lidiando con problemas vinculados al control de la temperatura interna, creando ambientes desagradables, principalmente durante períodos de calor intenso o frío extremo. Asimismo, los materiales de construcción convencionales disponibles en la zona no siempre ofrecen una combinación adecuada de propiedades térmicas, durabilidad y sostenibilidad. La crisis energética en Ecuador se manifiesta como una situación de escasez y vulnerabilidad que impacta la economía, la industria y la comodidad en la vida diaria. La Escasez de energía, que provoca cortes y racionamientos de luz, ineficiencia energética en generación, transmisión y distribución que eleva costos y disminuye disponibilidad. (PEREZ VICENTE, 2024) La falta de conocimiento sobre los materiales aislantes térmicos para una vivienda urbana es un problema recurrente y hay muchos materiales que están disponibles comercialmente con diferentes propiedades físicas y químicas, además, las faltas de pautas de selección específicas dificultan las posibilidades de mejorar la eficiencia energética en viviendas urbanas.
JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
El aislamiento térmico que proporciona la piedra pómez ayudará a mantener una temperatura interior más estable dentro de la casa comunal de la coop. 26 de febrero, lo que reducirá la necesidad del consumo de aire acondicionado. Esto se traduce en un ahorro de energía, lo que es crucial en un contexto donde la demanda energética está en aumento. La implementación de la piedra pómez como aislamiento térmico no solo beneficia a los usuarios en términos económicos, sino que también contribuye a la sostenibilidad ambiental. La fibra de acero, un producto resultante de la industria puede ser aprovechado como un complemento en las mezclas para la edificación, brindando ventajas extra. La adición de polvo de acero fortifica la integridad del material compuesto, aumentando su resistencia ante cargas y tensiones sin afectar su propiedad aislante. Si bien el acero posee gran capacidad de conducción térmica, en cantidades moderadas puede funcionar como un moderador, distribuyendo el calor de forma equilibrada y previniendo la formación de áreas con exceso de calor. La adición de fibra de acero a la piedra pómez puede mejorar significativamente su resistencia y durabilidad, ya que la fibra de acero actúa como un refuerzo que ayuda a absorber las tensiones y cargas que se producen en la estructura.
MARCO TEORICO
ANTECEDENTES
La Casa Comunal Mapasingue Coop. 26 de febrero está situada en un área donde el calor requiere soluciones de construcción que optimicen el bienestar térmico. La adopción de bloques PPFA responde a esta exigencia, brindando una alternativa sostenible y eficaz para la comunidad y alentando la integración de tecnologías avanzadas en la construcción regional. La utilización de aditivos, como la fibra de acero en los bloques de piedra pómez, representa un avance que busca mejorar características mecánicas, como la resistencia a la compresión y la durabilidad. Este método combina los beneficios térmicos de la piedra pómez con la resistencia adicional que ofrece la fibra de acero, lo que amplía su uso en proyectos de construcción que demandan más rigidez. En el ámbito del diseño sostenible los bloques de piedra pómez emergen como una opción respetuosa con el medio ambiente. Su utilización ayuda a disminuir el impacto ecológico al emplear un recurso natural en abundancia, reduciendo la dependencia de materiales convencionales que generan un alto impacto, como el concreto común. Su capacidad aislante también contribuye a disminuir el uso de energía en las construcciones, fomentando una mayor eficiencia energética. Su capacidad aislante también contribuye a disminuir el uso de energía en las construcciones, fomentando una mayor eficiencia energética.
En este marco, la propuesta del material de piedra pómez con su adictiva fibra de acero como aislamiento térmico para el ahorro de energía en la casa comunal de la Coop. 26 de febrero se presenta como una solución innovadora y sostenible. La Piedra pómez es un material previamente estudiado Múltiples usos y aplicaciones debido a su alta porosidad y alto índice Rugosidad, esta última permite crear Hormigón hidráulico, porque el árido debe poder aglutinarse. También debe poder soportar las cargas aplicadas al hormigón. El material debe poder formar una roseta adecuada entre la masilla y la masilla. matriz de cemento. La arena se utiliza como relleno. Grava, cualquier cosa para obtener una mezcla homogénea para el tamaño de partículas. Graduación suficiente que producirá la mayor densidad de concreto. Hidráulico, que a su vez proporciona una mejor resistencia a la compresión. Sin embargo, el uso de áridos finos constituidos por materiales porosos no se limita a permitirá reducir la densidad sin afectar el comportamiento isotrópico, por el contrario, mejora el estado general del hormigón hidráulico.
Tabla 1 Resultados de caracterización de los materiales
PIEDRA PÓMEZ
Densidad seca (INV-222) 748 kg/m Densidad SSS (INV-222) 1.272 kg/m Absorción (INV-222) 70,04% Humedad (INV-122) 25,00% Peso unitario suelto (INV-217) 2.046 kg/m Nota : Se comprobó la baja densidad y alta absorción de los agregados, afectando la relación agua-cemento. La puzolana pómez se forma a partir de la erupción de volcanes y se compone de partículas finas de sílice y alúmina, también tiene propiedades puzolánicas, lo que significa que reacciona con el calcio hidróxido en el concreto para formar compuestos de silicato de calcio. La puzolana pómez tiene una granulometría fina, lo que la hace ideal para utilizarla como aditivo en la producción de concreto. La fibra de acero es un material utilizado en la construcción para reforzar y mejorar las propiedades mecánicas del concreto. A continuación, te presento algunas características y beneficios de la fibra de acero:
- Reducción de la pérdida de calor: El aislamiento térmico reduce la pérdida de calor en invierno, lo que ayuda a mantener una temperatura cómoda en el interior del edificio.
- Reducción de la ganancia de calor: El aislamiento térmico reduce la ganancia de calor en verano, lo que ayuda a mantener una temperatura cómoda en el interior del edificio.
- Reducción del consumo de energía: El aislamiento térmico reduce el consumo de energía para calefacción y refrigeración, lo que ayuda a reducir los costos de energía.
- Mejora de la comodidad: El aislamiento térmico ayuda a mantener una temperatura cómoda y estable en el interior del edificio, lo que mejora la comodidad de los ocupantes. La combinación entre la piedra pómez y la fibra de acero en un bloque puede ofrecer varias ventajas en términos de resistencia, durabilidad y sostenibilidad. A continuación, se presentan algunas características y beneficios de esta combinación: Características
- Resistencia a la compresión: La piedra pómez proporciona una buena resistencia a la compresión, mientras que la fibra de acero mejora la resistencia a la tracción y flexión.
- Durabilidad: La piedra pómez es resistente a la corrosión y la degradación, mientras que la fibra de acero proporciona una mayor resistencia a la fatiga y el desgaste.
- Sostenibilidad: La piedra pómez es un material natural y renovable, mientras que la fibra de acero puede ser reciclada y reutilizada. Beneficios
- Mejora la resistencia estructural: La combinación de la piedra pómez y la fibra de acero mejora la resistencia estructural del bloque, lo que lo hace ideal para aplicaciones en construcción.
- Reduce el peso: La piedra pómez es un material ligero, lo que reduce el peso del bloque y facilita su manejo y transporte.
- Mejora la durabilidad: La combinación de la piedra pómez y la fibra de acero mejora la durabilidad del bloque, lo que reduce la necesidad de reparaciones y mantenimiento.
- Es sostenible: La combinación de la piedra pómez y la fibra de acero es sostenible, ya que utiliza materiales naturales y renovables, y reduce la cantidad de residuos generados durante la construcción. Hipótesis La hipótesis principal es que la implementación de bloques de piedra pómez con fibra de acero en la construcción de paredes de una casa comunal puede reducir el impacto ambiental y mejorar la eficiencia energética y la durabilidad del edificio. Variables Las variables principales son:
- La implementación de bloques de piedra pómez con fibra de acero
- La reducción del impacto ambiental
- La mejora de la eficiencia energética
- El aumento de la durabilidad del edificio
Aplicación de la piedra pómez Cubrimiento de paredes: Ponga piedra pómez en las paredes afuera y adentro para hacer que la casa esté más caliente en invierno y más fresca en verano. Techos y cubiertas: Usar este material en los techos para mantener fresca la casa en verano. Calefacción: Usar piedra pómez en calefacción para retener el calor mejor. Beneficios esperados Ahorro de energía: Se espera que se use menos energía, lo que significará ahorrar dinero. Mejor Confort Térmico: Un ambiente más confortable para los usuarios de la Casa Comunitaria durante todo el año. Conservación del Medio Ambiente: Usar materiales que no dañen la naturaleza ayuda a proteger el ambiente. La fibra de acero es un material utilizado en la construcción para reforzar y mejorar las propiedades mecánicas del concreto. PROPIEDADES DE LA FIBRA DE ACERO Propiedades físicas
- Densidad: La fibra de acero tiene una densidad de aproximadamente 7,9 g/cm³.
- Longitud: La fibra de acero puede tener longitudes variables, desde unos pocos milímetros hasta varios centímetros.
- Diámetro: El diámetro de la fibra de acero puede variar desde unos pocos micrómetros hasta varios milímetros. Propiedades químicas
- Resistencia a la corrosión: La fibra de acero puede ser tratada para resistir la corrosión, lo que la hace ideal para utilizarla en entornos agresivos.
- Compatibilidad con el concreto: La fibra de acero es compatible con el concreto, lo que permite que se mezcle y se integre fácilmente.
Propiedades ambientales
- Reciclabilidad: La fibra de acero es reciclable, lo que reduce la cantidad de residuos generados durante la construcción.
- Sostenibilidad: La fibra de acero es un material sostenible, ya que se puede producir utilizando materiales reciclados y se puede reutilizar en la construcción.
Uso de la fibra de acero
El uso de la fibra de acero es muy variado y se puede aplicar en diferentes áreas de la construcción y la ingeniería. A continuación, se presentan algunos de los usos más comunes de la fibra de acero: Construcción 1.Refuerzo de hormigón: Las fibras de acero se utilizan para reforzar el hormigón en estructuras como edificios, puentes, carreteras y aeropuertos.
- Construcción de pavimentos: Se utilizan fibras de acero para reforzar la superficie del hormigón y mejorar su resistencia a la tracción y a la flexión.
- Construcción de estructuras de soporte: Las fibras de acero se utilizan para reforzar estructuras portantes como muros y terraplenes Beneficios esperados 1.Reducir costos: el uso de fibras de acero puede reducir la cantidad de barras de acero necesarias, reduciendo así los costos de construcción. 2.Mejorar la productividad: El uso de fibras de acero puede reducir el tiempo necesario para colocar barras de acero y mejorar la productividad de la construcción. 3.Mano de obra reducida: El uso de fibras de acero puede reducir la mano de obra necesaria para la construcción al reducir la cantidad de barras de acero necesarias.
MPa y 20 MPa, el contenido de humedad debe ser ≤ 5% y la absorción de agua ≤ 10%. Además, la piedra pómez debe tener forma irregular, un tamaño máximo de 50 mm y puede ser de colores blanco, gris o negro, garantizando su pureza al estar libre de impurezas. La norma también detalla métodos de ensayo para determinar la densidad, resistencia a la compresión, contenido de humedad y absorción de agua de la piedra pómez. Por último, es fundamental que los productos cumplan con los requisitos de etiquetado, que incluye información sobre el nombre, tipo, densidad, resistencia a la compresión, contenido de humedad y absorción de agua.
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
Este estudio se desarrollará bajo un enfoque cuantitativo y experimental , con el propósito de evaluar el comportamiento térmico de la piedra pómez con aditivo de fibra de acero y su impacto en la eficiencia energética de la casa comunal. Tipo de investigación
- Experimental: Se diseñarán muestras de piedra pómez con diferentes proporciones de fibra de acero y se someterán a pruebas de conductividad térmica.
- Aplicada: Busca ofrecer una solución concreta para mejorar el aislamiento térmico y reducir el consumo energético.
- Comparativa: Se contrastarán los resultados con materiales tradicionales de construcción. ❖ Ventajas de combinar piedra pómez y fibra de acero 1.Resistencia a la compresión y a la tracción mejorada: La combinación de piedra pómez y fibra de acero mejora la resistencia a la compresión y a la tracción de la estructura. 2.Mayor durabilidad: La combinación de piedra pómez y fibras de acero mejora la durabilidad estructural, reduciendo la corrosión y la degradación. 3.Aislamiento térmico mejorado: La combinación de piedra pómez y fibras de acero mejora el aislamiento térmico de la estructura al reducir la transferencia de calor.
- Reducir el peso: La combinación de piedra pómez y fibra de acero reduce el peso de la estructura al utilizar materiales ligeros. 5 Sostenibilidad: La combinación de piedra pómez y fibra de acero es sostenible, utilizando materiales naturales y reciclables. ❖ Desventajas de combinar piedra pómez y fibra de acero
PROPUESTA
La conservación de energía y el aislamiento térmico son elementos clave en la construcción ecológica. Sugerimos utilizar piedra pómez, potenciada con fibras de acero, como una solución innovadora y eficaz para el aislamiento térmico en la casa comunitaria. Este método une características térmicas de alta gama, fortaleza estructural y sostenibilidad, favoreciendo un ambiente más cálido y menos dependiente de sistemas de climatización artificiales. La piedra pómez funciona eficientemente como aislante térmico, estabilizando las temperaturas en el interior y disminuyendo la necesidad de calefacción o refrigeración. Esto resulta en un notable ahorro tanto de energía como de costos. Al ser un recurso natural y ligero, la piedra pómez presenta una baja huella ecológica. La reutilización de fibras de acero (si son obtenidas de materiales reciclados) refuerza el aspecto ambientalmente amigable del proyecto. La incorporación de estas fibras mejora la capacidad de compresión y tracción del material. Esto hace que las construcciones sean más resistentes y capaces de soportar condiciones climáticas desfavorables. Este material puede emplearse de diversas maneras, como en paneles prefabricados, bloques de edificación o incluso en recubrimientos interiores y exteriores. La propuesta busca implementar una solución innovadora y sostenible para la construcción de paredes de viviendas comunales, utilizando bloques de piedra pómez con fibra de acero. Esta combinación de materiales ofrece una serie de beneficios, incluyendo una mayor resistencia, durabilidad y eficiencia energética.
Procedimiento en porcentaje del bloque
Materiales
- Cemento: 15% del peso total del bloque
- Arena: 30% del peso total del bloque
- Piedra pómez: 40% del peso total del bloque
- Fibra de acero: 2% del peso total del bloque
- Agua: 13% del peso total del bloque
Peso total del bloque
- 35 kg (aproximadamente) Cantidad de cada material
- Cemento: 5,25 kg (15% de 35 kg)
- Arena: 10,5 kg (30% de 35 kg)
- Piedra pómez: 14 kg (40% de 35 kg)
- Fibra de acero: 0,7 kg (2% de 35 kg)
- Agua: 4,55 litros (13% de 35 kg)
Tabla 2 PRESUPUESTO DEL BLOQUE
MATERIALES PRECIO
PIEDRA POMEZ $ 20 a $ 50 FIBRA DE ACERO $ 5 CEMENTO Y AGLUTINANTES $160 a $ 240 MANO DE OBRA $ COSTO ADICIONALES $ Fuente : Elaboración propia
