tessis 1

1. CARRERA: INGENIERIA CIVIL
ALUMNOS: MAIRA VASQUEZ CABANILLAS
ADRIAN GUARNIZ VALVERDE
CICLO: X
CODIGO DE ESTUDIANTE: N00156443
E-MAIL: maira_aries14@hotmail.com
DOCENTE: ING. MARLON CUBAS ARMAS
TEMA: MATRIZ DE INVESTIGACION TESIS1
CURSO: TALLER DE TESIS 1

2. INTRODUCCION
El sector de la construcción a lo largo de la historia ha sido uno de los ejes fundamentales para el
desarrollo del pais; por tal motivo, se han adelantado numerosas investigaciones en pro de los
avances tecnológicos en esta industria; un aspecto significativo en este sector son los materiales
con los que se realizan las diferentes infraestructuras, dentro de los cuales se encuentra el concreto.
Dicho material exige una serie de normas, diseños y procesos que constantemente se han
modificado y que además han incentivado a la búsqueda de nuevas materias primas que al ser
incluidas comosubproductos en el concreto mejorensus características y/o propiedades tales como
resistencia, manejabilidad y durabilidad.
El hueso vacuno es considerado un elemento terciario que representa un desecho en la industria
ganadera, lo que conllevó a adelantar la presente investigación en pro de desarrollar un concreto
con una sustitución parcial de cemento por un material obtenido de la calcinación de hueso de
vacuno, para mejorar sus características mecánicas, en específico la capacidad portante y en
consecuencia obtener como resultado un concreto de mayor resistencia con respecto a un concreto
convencional, beneficiando simultáneamente el sector de la construcción.
Esta investigación tiene como objetivo el desarrollo de una serie de pruebas, a través de las cuales
se evaluará el comportamiento mecánico que presenta el concreto con y sin reemplazo parcial del
cemento por un materialpuzolánico, teniendo comoparámetro de estudio la ganancia de resistencia
a la compresión, es así que dichas pruebas se ejecutan alineadas a los parámetros, tolerancias y
precisiones que el regamentao nacional de edificacione RNE del país exige, brindando de esta
manera mayor confiabilidad en los datos.
En el trascurso de esta investigacion se elaboraran especímenes de concreto con el porcentaje
definido y otros de concreto convencional, a los cuales se les realizara pruebas de resistencia a la
compresión a edades de 7, 14 y 28 días, logrando de esta forma evaluar y comparar el
comportamiento de las muestras tomadas a edades en las que el concreto ha adquirido en gran
proporción la resistencia, llegando así a afirmar o desmitificar la hipótesis a desarrollar. Finalmente
se realizaran un análisis a los datos en el proceso de investigación y los resultados del proceso
experimental, lo que permitira establecer una serie de conclusiones.
CAPITULO 1 – MARCO DE REFERENCIAS
ANTECEDENTES
Con la evolución del concreto, se han venido desarrollando distintos diseños de mezclas que se
adaptan a diferentes tipos de aplicación particular, recurriendo a adiciones minerales y aditivos que
mejoren las características o propiedades deseadas, tales como una mayor durabilidad, resistencia
y manejabilidad del concreto.
Un estudio de Montero (2017), investigó la dosificación más óptima de ceniza de cascarilla de arroz
como remplazo de cemento en un concreto convencional de mediana resistencia, evaluó entre
porcentajes de 10, 15 y 20% de sustitución, arrojando que la dosificación con mejores resultados a
los 28 días de edad fue de 10% de cascarilla de arroz, debido a que hubo un aumento del 16% en
la resistencia a la compresión con respecto a un concreto convencional; además, se tiene que las

3. dosificaciones de 15% y 20% presentaron ganancias de resistencias a la compresión menores que
la muestra con 10% de dosificación, con valores alrededor del 8% a los 28 días de edad.
Tiempo atrás Jiménez (2016) realizó un estudio en el cual se sustituyó el 8, 10 y 12% de cemento
por materiales puzolánicos (ceniza de bagazo de caña de azúcar)para un concreto f’c = 210 kg/cm²,
con el fin de evaluar la resistencia a la compresión a edades de 7, 14 y 28 días. Como resultado, se
encontró que la mezcla con adición del 10% de ceniza de bagazo de caña, alcanza un incremento
en la resistencia a la compresión a los 7 y 28 días de edad de 9,27% y 17% respectivamente, en
relación con la muestra patrón.
Teniendo en cuenta las investigaciones y las aplicaciones de los materiales puzolánicos, se
evidencia que “las puzolanas como aditivos son de vital importancia dentro de la industria del
cemento, ya que intervienen en la calidad del producto final, aumentan la eficiencia del proceso de
fabricación y reducenlos costos de producción” (Tobón, 2000, p. 6), razón por la cual, las puzolanas
traen mayores beneficios a la producción del cemento y en consecuencia, aportarán buenos
resultados en la preparación del concreto; en este caso, según Tobón (2000) los materiales
puzolánicos hacen que los concretos sean más impermeables y reduzcan el impacto de tensiones
generadas por el proceso de dilato-contracción térmica en el momento de mezclar agua, cemento y
este material, lo que provoca un aumento en la durabilidad del concreto.
Además, es un material que ya se ha implementado en varios lugares, tal como: “en Europa se usa
gran cantidad de cemento Portland con adiciones puzolánicas o cementantes, mientras que en
Estados Unidos y Canadá estos materiales secundarios se añaden, no en la fábrica de cemento,
sino en la planta de preparación del hormigón” (Universidad de Oviedo, 2011, p. 1).
Es preciso señalar que en Colombia,una de compañías de cemento como Cemex han realizado
diferentes estudios para determinarla resistencia que presenta el cemento con adición de puzolana.
Rodríguez, Dámazo y Uribe (2000), afirman que los cementos que contienen puzolana tienen mejor
resistencia si se disminuye la relación agua-cemento, debido al aumento de la compacidad de la
pasta de cemento.

4. REALIDAD PROBLEMATICA
La industria de la construccion es considerada a nivel mundialdentro de las actividades económicas
más demandantes de mano de obra y tiene un efecto multiplicador en la economía, ya que es uno
de los sectores productivos que más aporta al crecimiento de los países y regiones.
En los últimos años las empresas del sector de construcción en el Perú, han alcanzado un mayor
auge al reportar un crecimiento este junio de 3.49%, tasa que incrementaría según estimaciones del
Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI).
La expansión del Sector Construcción y la industria del cemento van de la mano. Es por ello que el
incremento positivo del sector construcción se debe al aumento del consumo interno de cemento
en 4.1% en el 2019 y creceria en el 2020 en 6.5%, así la camara del comercio de lima
El sector construcción en La Libertad empiezaa recuperarseluego decinco años dedesaceleración.
Durante el 2019 alcanzó un crecimiento de 20.9% respecto al año anterior, sostiene la Oficina de
Información Empresarial de la Cámara de Comercio de La Libertad (CCLL).
estudios del Banco Central de Reserva (BCR) destacó que el sector construcción creció 4.5% en
agosto, lo cual contribuyó positivamente al mejor desempeño de la economía, que se incrementó
3.4% en el referido mes.
El reporte subrayó que la mayor dinámica de esta actividad se debe “al avance de obras privadas y
al programa de Reconstrucción con Cambios (RCC) en la zona norte del país donde los despachos
de (Cementos) Pacasmayo aumentaron 16.1 por ciento.
La RCC se ejecuta en 13 regiones del país ubicadas principalmente en la costa, siendo Piura el
departamento más afectado.Los despachos de cemento acumulados desde enero a agosto
crecieron 11.3%, indica el análisis.Más empleosOtro aporte importante de la Reconstrucción con
Cambios en el sector construcción es la generación de puestos de trabajo.
Según el BCR, en agosto, el empleo formal en esta actividad aumentó 5.1%, respecto a igual mes
del año pasado.
El análisis del BCR coincide con el informe técnico Indicador de la Actividad Productiva
Departamental del INEI de setiembre, el cual confirma que la RCC impulsó la construcción en el
segundo trimestre del año principalmente en La Libertad, Piura, Áncash y Tumbes, regiones que
registraron tasas de crecimiento de 28.6%, 21.4%, 19.6% y 17.9%, respectivamente.
El director ejecutivo de la Autoridad para la Reconstrucción con Cambios (ARCC), Nelson Chui
Mejía, afirmó que 2,000 intervenciones de reconstrucción serán licitadas antes de fin de año. El
funcionario explicó que la aceleración del proceso de reconstrucción es producto del trabajo
desconcentrado y descentralizado de recursos de la nueva gestión que consistió en trabajar de la
mano con los gobiernos regionales, municipios provinciales y distritales brindándoles el
acompañamiento técnico en la elaboración de sus estudios.(dirio el peruano 2019)
Siendo así, esta actividad económica demanda un buen control de calidad en todas sus etapas,
tanto de diseño como construcción, lo que implica el conocimiento de las propiedades y del
comportamiento de los materiales involucrados (Sánchez Malagón, 2006). Dentro de los materiales
involucrados se encuentra el cemento, cuyo consumo interno es el 75% del sector construcción y
que en la actualidad se encuentra en constante crecimiento según el Instituto Nacional de
Estadística e Informática, Empresas Cementeras y la Asociación de Productores de Cemento. Es a
partir del consumo del cemento, componente principal del concreto, podemos decir que el concreto
se ha convertido en el material de construcción más ampliamente utilizado, por su extraordinaria
versatilidad para trabajar, función estructural y economía (Amaris Martínez y Rondon Panqueva,
2009).

5. De acuerdo a su aplicación los cementos pueden ser tradicionales o adicionados. Los cementos
adicionados están compuestos poruna mezclade clínker, yeso y adiciones minerales.Las adiciones
minerales utilizadas varían entre puzolanas, fillers y escorias de alto horno, que añaden ciertas
propiedades de valor agregado al cemento, otorgándoles características especiales (Cementos
Pacasmayo, 2019). A pesar de todos sus beneficios, estos cementos resultan tener un costo más
alto, por ello en el mundo de la construcción son más usados los cementos tradicionales. Razón por
la cuál es necesario buscar adiciones que mejoren las propiedades del cemento pero que su costo
no permita el incremento en la elaboración del concreto.
El concreto es un material muy frecuente en la construcción ya que tiene la capacidad de resistir
grandes esfuerzos de compresión. Sin embargo, no se desempeña bien ante otros tipos de
esfuerzos, como la flexión o la tracción. Por lo tanto, el concreto suele utilizarse en conjunto con el
acero, en un compuesto que recibe el nombre de hormigón armado. Es frecuente que al concreto
se le añadan diversos aditivos para modificar sus características. Entre estos aditivos es posible
mencionar a impermeabilizantes, colorantes y retardadores de fraguado, entre otros. Este tipo de
material tenemos que subrayar que tiene ya su origen en el Antiguo Egipto y desde entonces
también sería empleado en siglos posteriores por otras culturas y civilizaciones como sería el caso
de Grecia o el imperio romano. Precisamente durante este último periodo histórico habría que
destacar que el concreto se utilizó en parte para poner en pie construcciones tan importantes como
el Coliseo de Roma. El Canal de Panamá, la afamada internacionalmente prisión de Alcatraz e
incluso la espectacular Ópera de Sidney, situada en Australia, son otras de las sorprendentes
edificaciones que también se han levantado haciendo uso en parte del material que nos ocupa, de
concreto.
Los edificios residenciales, los puentes, los túneles y los canales son algunas de las obras que
pueden realizarse con concreto u hormigón armado. El principal productor de concreto del mundo
es China, seguido por India, Estados Unidos, Japón y Rusia, en ese orden.( Julián Pérez Porto y
María Merino 2020)
La técnica constructiva del concreto armado, hormigón armado u hormigón reforzado consiste en la
utilización de hormigón o concreto reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras.
También se puede armar con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de vidrio, fibras de acero o
combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estará
sometido. El hormigón armado se utiliza en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles
y obras industriales. La utilización de fibras es muy común en la aplicación de hormigón proyectado
o shotcrete, especialmente en túneles y obras civiles en general.
Una de las últimas tecnologías desarrolladas con muchas aplicaciones en este campo es la
utilización de concretos adicionados con cenizas, como las cenizas volantes, escorias de alto horno
o de fundición, las cenizas de cascaras de arroz, cenizas de bagazo de caña de azúcar, entre otros.
Las adiciones al concreto permiten incrementar sus esfuerzos, resistencias, rigidez, reducir la
permeabilidad entre otras propiedades, como en este caso la adición de las cenizas al concreto
mejora las propiedades de trabajabilidad, durabilidad, densidad, resistencia a compresión y tensión
y reduce el costo (Contreras Cueva y Peña Villalobos, 2017).
Sabiendo que el componente principal del cemento es el óxido de calcio, compuesto que se obtiene
de la calcinación del carbonato de calcio y que se encuentra en minerales como la calcita, de rocas
como la caliza y presente en los organismos vivos, como el talo de algunas algas, las esponjas de
la clase calcárea, conchas de moluscos, esqueletos de corales, las cáscaras de huevo y en los
esqueletos de animales; se propone la utilización de huesos de ganado vacuno como fuente de

6. extracción de óxido de calcio, que no solo permitirá obtener concretos con altas resistencias sino
también reducir costos de fabricación y disminuir las emisiones contaminantes.
Esta propuesta se basa en el consumo de carne bovina a nivel nacional, producto que conforma la
canasta nacional mínima alimentaria, y que en el país se ha ido incrementando, llegando a ser de
6.26 kg. por habitante al mes (Ministerio de Agricultura y Riego, 2014).
En Trujillo el abastecimiento de ganado vacuno se realiza por medio de los camales, siendo tres los
existentes en esta ciudad, los que a la semana ejecutan alrededor de560 ganados para ser
consumidos. Considerando que cada vacuno pesa cerca de 500 kg, del cual el 15% corresponde al
peso de los huesos; entonces la cantidad de huesos que se puede obtener es de cerca de 42,000
kg a la semana.
Como vemos la generación de huesos de origen vacuno es de gran cantidad, es ahí, que surge la
iniciativa para dar uso a estos residuos como materia prima en otras industrias.
Por ello este proyecto plantea la utilización de hueso calcinado de vacuno como alternative de
adicion y/o mezcla del cemento y asi mejorar sus propiedades fisicas y quimicas.
FORMULACION DEL PROBLEMA
¿Cómo influye el hueso calcinado de vacuno como adicion al cemento, y mejorar la calidad del
concreto de elementos estructurales en la ciudad Trujillo?
Figura N° 1: Diagrama esquemático de problema de investigación. (Propia)
JUSTIFICACION
Actualmente con el desarrollo de la tecnología, se han hecho muchas investigaciones a partir del
concreto, buscando utilizar adiciones que permitan obtener concretos mejorados.
Empresas como Sika, Chema, Z aditivos y entre otras ofertan una variedad de aditivos químicos
como acelerantes, adiciones, impermeabilizantes, curadores, incorporadores de aire, retardantes,
plastificantes y fibras para mejorar las propiedades del concreto, y así conseguir concretos dóciles,
resistentes, durables y de calidad; sin embargo, por el elevado costo que tienen son muy pocas
veces usados en obra.
El reciclado resulta atractivo cuando el producto es competitivo con otros materiales en relación al
costo y a la calidad (Bedoya Montoya, 2003). Además, existe la necesidad de crear nuevos
Concreto
Estructural
Cemento
Agua
Agregados
Resistencia
Traccion
Compresion
Fraguado
Trabajabiliadad

7. materiales que sean totalmente ecológicos, económicos y saludables para la construcción (Uriel
Hernández, 2011). Ante esto, una alternativa es la utilización de adiciones ecológicas, que no solo
permita mejorar las propiedades del concreto, sino que también genere la oportunidad de dar uso a
residuos sólidos como adición en esta industria, con ello, el costo de adquisición de un aditivo será
menor y disminuirá el impacto ambiental.
Esta propuesta de un material reciclable, de bajo costo, y con grandes ventajas tiene como utilidad
tecnológica ser un aporte para fomentar, generar y transferir conocimiento científico y tecnológico a
favor del desarrollo social y económico del país.
El propósito del estudio realizado también servirá como referente de consulta para otras
investigaciones en el área de ingeniería civil e ingeniería de materiales.
OBJETIVO GENERAL
Evaluar la influencia el hueso calcinado de vacuno como adicion al cemento, y mejorar la calidad
del concreto de elementos estructurales en la ciudad Trujillo
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Establecer el porcentaje óptimo de huesos de origen vovino a travez de la calcinacion para
mejorar las propiedades del concreto .
BIBLIOGRAFÍA
Jiménez Chávez, G. A. (2016). Resistencia a la compresión del concreto f’c= 210 kg/cm2 con la
adición de diferentes porcentajes de ceniza de bagazo de caña de azúcar, UPNC 2016.
Cajamarca.
Julián Pérez , P., & Merino, M. (2020). https://definicion.de/concreto/. Obtenido de
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Montero Jimenez,H., & Alava Eguez, H. (2017).Obtención de concreto de alta resistencia mediante
adición en el diseño de un superplastificante y ceniza de cascarilla de arroz. Quito.
PADUA ROMERO , C. J. (2019).USO DEL ÓXIDO DE CALCIO EN EL PROCESO DELCONCRETO
PARA ELEMENTOS ESTRUCTURALES, EN LAPROVINCIA DE HUAURA – 2018. Huacho.