TESIS

1. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERÍA
Escuela profesional de ingeniería civil
Proyecto de Tesis
incorporación de caucho reciclado con aditivo microsilica en diseño
estructural de pavimento rígido en av. Apurímac distrito kishuara,
Andahuaylas 2024
para optar el título de:
INGENIERIA CIVIL
presentado por:
AYMARA PALOMINO MILTHON
Abancay -Apurímac -Perú
2024

2. TESIS
“incorporación de caucho reciclado con aditivo microsilica en diseño
estructural de pavimento rígido en av. Apurímac distrito kishuara,
Andahuaylas 2024”
Línea de investigación
Estructuras
Asesor:

3. ÍNDICE
I. PLAN DE INVESTIGACIÓN............................................................... 5
1.1. Realidad problemática ............................................................. 5
1.2. Identificación y formulación de problemas ............................... 7
1.2.1. Problema general................................................................. 7
1.2.2. Problema especifico............................................................. 7
1.3. Justificación.............................................................................. 8
1.4. Objetivo.................................................................................... 8
1.4.1. Objetivo general ................................................................... 8
1.4.2. Objetivos específicos ........................................................... 8
1.5. Delimitación de la investigación ............................................... 8
1.5.1. Espacial................................................................................ 9
1.5.2. Temporal.............................................................................. 9
1.5.3. Social ................................................................................... 9
1.5.4. Conceptual........................................................................... 9
1.6. Viabilidad de la investigación (económica, social y técnica) .... 9
1.7. Limitaciones. .......................................................................... 10
II. MARCO TEÓRICO....................................................................... 11
2.1. Antecedentes de Investigación .............................................. 11
2.1.1. A nivel internacional ............................................................. 11
2.1.2. A nivel nacional ................................................................... 13

4. 2.1.3. A nivel regional y local.......................................................... 15
2.2. Bases teóricas........................................................................ 16
2.2.1. pavimento regido.................................................................. 16
2.2.1.2. Componentes de concreto ............................................. 17
2.2.3. Caucho.................................................................................... 18
2.3. Marco conceptual (12 conceptos mínimo).............................. 19
2.3.1. estudio de caucho ................................................................ 19
2.3.2. Caucho reciclado.................................................................. 20
2.3.3. Trituración mecánica ............................................................ 21
2.3.4. Granulometría....................................................................... 22
2.3.5. humidad................................................................................ 26
2.3.5. Absorción.................................Error! Bookmark not defined.
2.3.6. trabajabilidad ........................................................................ 27
2.3.7. Contenido de aire ................................................................. 29
2.3.8. Compresión .......................................................................... 30
2.3.9. Tracción................................................................................ 31
2.3.10. Flexión................................................................................ 33
2.3.11. Elaboración de las mezclas de concreto y caucho ............. 33
2.3.12. Ensayo de Asentamiento.................................................... 34

5. I. PLAN DE INVESTIGACIÓN
1.1. Realidad problemática
Según (CRISTHIAN , 2018). En la ciudad de Bogotá, la Unidad
Administrativa Especial de Servicio Público informa que cada año se desechan
cerca de dos millones de llantas, muchas de las cuales contaminan las fuentes
de agua o se queman a la intemperie. Los neumáticos usados no representan
un peligro inmediato, pero la eliminación inadecuada o la producción en masa
pueden provocar una grave contaminación del medio ambiente y crear
problemas de eliminación. En el diseño de algunos adhesivos y mezclas. Estos
yacimientos, investigados de manera similar, sugieren el uso de caucho
reciclado en el diseño de mezclas de concreto con fines estructurales en las que
se reemplaza el agregado fino en proporciones de 10% y 30%.
según ( RAMÍREZ , 2016). Ante las preocupaciones actuales y las
protecciones ambientales, necesitamos encontrar formas de disponer
adecuadamente de los desechos sólidos generados por las empresas de
ingeniería civil y automotriz. Ante este problema se han publicado numerosos
estudios sobre el reciclaje efectivo de estos residuos, muchos de los cuales se
han aplicado a aplicaciones civiles. Se propuso encontrar la manera de reciclar
los residuos poliméricos, que tardan hasta 450 años en descomponerse, lo que
hace muy complicado enterrar los residuos todos los días y reducir el total de
residuos generados por los residuos sólidos urbanos, que además ocupan el 7%
del mercado, 3 -4% corresponde a residuos de caucho reticulado (llantas) y 0,1%
corresponde a (poliestireno expandido)
Según (castillo, 2019) Actualmente, los pavimentos de carreteras y calles
se están deteriorando gradualmente debido a varios factores, cambiando el

6. desempeño del pavimento con respecto a su diseño original, afectando la
facilidad de mantenimiento, la durabilidad y la capacidad de carga. Las vías de
transporte ya no son tan seguras ni cómodas como al principio. Uno de estos
factores es la carga excesiva de vehículos a la que se ven sometidas las
carreteras a diario. Esto es especialmente cierto para vehículos grandes con
muchos ejes y llantas grandes. Y hablando de estos vehículos, los neumáticos
también se desgastan debido al contacto con la superficie de la carretera, pero
a diferencia de la superficie de la carretera, se toman nuevas decisiones de
mantenimiento y diseño. Los neumáticos son desechados y tirados
indiscriminadamente, contaminando el medio ambiente, el aire, el agua y la
tierra. No solo afecta la salud de las personas, sino que en muchos casos estas
llantas se queman ya sea intencionalmente o sin querer y simplemente
sacándolas.
Según (CABANILLAS, 2017). Este es un gran problema desde el punto
de vista ambiental y de gestión de residuos. La mayoría de estos neumáticos
acaban en vertederos, ocupan mucho espacio, liberan sustancias químicas
masivas que pueden atraer plagas y suponen un gran peligro en caso de
incendio. Los neumáticos están hechos de caucho natural, neopreno y otras
sustancias, incluidas cuerdas, fibras y muchos productos químicos. La verdad es
que el gran problema de los neumáticos de coche es que son muy caros de
reciclar.
A nivel local el problema no es ajeno a la contaminación ambiental donde
la contaminación es un problema global o mundial, los Neumáticos son unos de
los productos de mayor consumo en el mundo y uno de los residuos de más
difícil descomposición en la naturaleza. Cuando se vuelven inservibles son

7. colocados en basurales donde pueden permanecer por más 500 años sin
presentar ningún tipo de degradación, esto constituye un problema de la
ingeniería ambiental. La acumulación de neumáticos reciclados se convierte en
el habitad ideal para las ratas y mosquitos, se sabe que en un corto tiempo su
efecto propaga enfermedades infecciosas en la salud de la población, siendo las
más comunes; el dengue, fiebre amarilla y la encefalitis equina. Se ha verificado
en varias zonas de la ciudad de Andahuaylas, la contaminación es más grande
cada día que afecta la salud pública.
1.2. Identificación y formulación de problemas
1.2.1. Problema general
¿De qué manera la incorporación de caucho y aditivo microsilica influye
inen diseño estructural de pavimento rígido en av. Apurímac distrito kishuara,
Andahuaylas 2022”
1.2.2. Problema especifico
¿De qué manera la incorporación de caucho y aditivo microsilica influye
en las propiedades físicas de un diseño estructural del pavimento rígido en av.
Apurímac distrito kishuara, Andahuaylas 2022”
¿De qué manera la incorporación de caucho aditivo microsilica influye en
las propiedades mecánica de un diseño estructural del pavimento rígido en av.
Apurímac distrito kishuara, Andahuaylas 2022”
¿De qué modo la incorporación de caucho aditivo microsilica influye en la
mezcla optima de un diseño estructural del pavimento rígido en av. Apurímac
distrito kishuara, Andahuaylas 2022”

8. 1.3. Justificación
Se verificó que, en la ciudad de Andahuaylas, se verifico que no existen
investigaciones con incorporación de fibra de neumático reciclado al concreto. La
razón del desarrollo de la presente investigación es por la necesidad de proponer
diseños de mezcla óptimos, proponiendo la mejora en la tecnología de producción
de concreto en el ámbito local, empleando agregados locales y cemento con la
inclusión de las fibras de caucho neumático reciclado
proporcionar una mejora en beneficio a la sociedad y el avance económico
del país, ya que nos permitirá contribuir en los ámbitos de los siguientes sectores
como el transporte, salud, educación y como factor principal contribuiremos con
la reducción de la contaminación ambiental de esta manera brindaremos nuevas
alternativas de solución con la incorporación del caucho reciclado en los
procesos constructivos utilizando la tecnología y nuevos métodos de
construcción
1.4. Objetivo
1.4.1. Objetivo general
Determinar de qué manera la incorporación de caucho reciclado con
aditivo microsilica influye en un diseño estructural de pavimento rígido en av.
Apurímac distrito kishuara, Andahuaylas 2022”
1.4.2. Objetivos específicos
Determinar de qué manera la incorporación de caucho con aditivo
microsilica influye en las propiedades físicas de un diseño estructural del
pavimento rígido en av. Apurímac distrito kishuara, Andahuaylas 2022”
Determinar de qué manera la incorporación de caucho con aditivo
microsilica influye en las propiedades mecánica de un diseño estructural del
pavimento rígido en av. Apurímac distrito kishuara, Andahuaylas 2022”

9. Determinar de qué modo la incorporación de caucho con aditivo
microsilica influye en la mezcla optima de un diseño estructural del pavimento
rígido en av. Apurímac distrito kishuara, Andahuaylas 2022”
1.5. Delimitación de la investigación
1.5.1. Espacial
El proyecto de investigación se enmarca en localidad de kishuara de
provincia de Andahuaylas, departamento de Apurímac.
1.5.2. Temporal
El objeto de investigación se desarrolla en el año 2022-2023, formulando
el estudio de incorporación de caucho reciclado en una estructural de pavimento
rígido así determinar la resistencia de compresión. Lo registros de antecedentes
no menores de 5 años.
1.5.3. Social
El proyecto de estudio con los resultados a obtener y las acciones de parte
de las autoridades competentes respecto a los resultados se tendrá más
seguridad en el transporte y peatonales en el uso de la infraestructura.
1.5.4. Conceptual
Para el desarrollo de esta tesis se considera el análisis de los elementos
de pavimento rígido, para obtener resultados y elegir una solución más
pertinente, económico y accesible y así pueda brindar seguridad y sostenibilidad
a la población, así poder evitar efectos que conlleven al malestar de la población.
1.6. Viabilidad de la investigación (económica, social y técnica)
Es viable económicamente ya cuenta con el propio financiamiento del
investigador para todo el proceso hasta la etapa de sustentación, como también
recibir la orientación por parte del docente como asesor encargado designado

10. por la escuela de ingeniería civil de la Universidad Tecnológica de los Andes
para obtener resultados favorables que esta reducirá en un % significativo.
Es viable socialmente si investigo una amplia fuente de antecedentes que
gracias a ello si realizo satisfactoriamente el proyecto de investigación, donde la
viabilidad de un proyecto de investigación nos permite evaluar los parámetros de
investigación y determina la efectividad de los beneficios y limitaciones de
proyecto que se va realizar.
Es viable técnicamente ya que se hará uso la norma de pavimentos y la
norma aashto, manual de carreteras y uso de las tecnologías que nos faciliten
en el proceso de investigación, haremos uso de la información tanto de tesis,
revistas y artículos científicos contaremos con el apoyo del asesor para obtener
resultados confiables.
1.7. Limitaciones.
Entre las Limitaciones que se pueda presentar facilidad de toma de datos
por parte de los trasportistas y la población, siendo este un factor importante de
la toma de datos y recolección.
La información que se recopilara en base a la expectativa de los
trasportistas y la población de dicha ciudad, el cual se planteará un formulario
con preguntas que realcen para la identificación de la problemática existentes en
dicha investigación, en el cual esta información que se obtendrá será una
información básica para poder corroborarlo de una manera inexacta el cual nos
limita a tener una limitación de variabilidad de información.

11. II. MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes de Investigación
2.1.1. A nivel internacional
(Irshad , 2020)“A Review on using Crumb Rubber in Construction of
Rigid Pavement.
En su artículo demostró que el caucho se podía utilizar como agregado
grueso o fino y, al mismo tiempo, concluyó que, además de ayudar a reducir el
peso de la estructura y considera la trabajabilidad directamente es proporcional
al caucho neumático y también el caucho es un material del futuro para ahorrar
dinero y crear un entorno más favorable para los espacios verdes.
(Prajapati & Pitroda, 2020) en su artículo” Utilization of Crumb Rubber
in Rigid Pavement: A Review”
En muchos países del mundo el impacto ambiental negativo de la
acumulación de llantas de desecho ha llevado a investigar diferentes opciones
para la eliminación de llantas de desecho. Los residuos de caucho son una de
las principales preocupaciones del mundo en 2005 se desecharon más de 10 mil
millones de llantas en todo el mundo y aproximadamente mil millones de llantas
se desecharon cada año para el año 2030 si estimula la cifra que podría alcanzar
los 1200 millones de neumáticos reciclados, en 2011 se almacenaron y se
enterraron alrededor de 4 mil millones de llantas de desecho en todo el mundo.
Una oportunidad para mitigar este problema ambiental es que la industria
de la construcción consume grandes cantidades de llantas recicladas que se
acumulan cada año, hay varias preocupaciones con respecto a la inclusión de
caucho en el concreto. Donde sí puede crear una mezcla homogénea con

12. caucho distribuido uniformemente es una tarea compleja y reduce en gran
medida la resistencia del concreto lo que limita el contenido de caucho.
Además, el reemplazo parcial del agregado fino con partículas de caucho
de baja dureza plantea sobre la contracción y el agrietamiento del concreto con
partículas de caucho esta revisión explora estas preocupaciones en detalle y
brinda una comprensión integral de las propiedades del concreto con caucho que
si puede utilizar caucho granulado como agregados gruesos y finos.
( SILVESTRE , 2019) En la tesis “Análisis del concreto con caucho
como aditivo para aligerar elementos estructurales”.
Según silvestre agregó 3 %, 5 %, 7 % y 10 % de caucho al aliteración de
probetas a si también puede probar cauchos en varios tamaños nominales para
obtener más información sobre sus propiedades. Mejora el comportamiento de
las mezclas de concreto al agregar varios porcentajes de caucho triturado de
llantas recicladas para reducir las cargas muertas en las estructuras y reducir los
requisitos y costos estructurales.
(HERNÁNDEZ, 2018) En su tesis “DISEÑO DE UN MATERIAL
ECOLÓGICO PARA CONSTRUCCIÓN MEDIANTE LA ADICIÓN DE CAUCHO
DE LLANTA AL CONCRETO”
Según Hernández se han realizado diversos estudios para determinar y
reportar las propiedades del caucho y el porcentaje de caucho utilizado en su
tamaño y morfología, la mayoría de estudios realizado y artículos don si reportan
la disminución de resistencia y la deformación conforme al estudio realizado
donde el caucho si utilizan tamaños y formas menores a un centímetro y la
morfología de caucho en chips o llamadas la pérdida de resistencia y la

13. deformación, además mejoran la ductilidad del caucho lo que resulta en patrones
de falla diferentes a los que comúnmente se observan en el concreto simple.
( TAPIAS & RAMIREZ , 2018) en su tesis titulado “Evaluación del
comportamiento mecánico de un concreto no convencional adicionando
caucho reciclado”, para optar por el título profesional de ingeniero civil,
Según Tapia y Ramírez Señaló que el objetivo principal es encontrar la
aplicación de los nuevos conocimientos en la preparación convencional del
concreto a través de experimentos para estudiar el comportamiento del concreto
mediante la sustitución del 1% del agregado fino por caucho para determinar las
propiedades fiscas y mecánicas.
2.1.2. A nivel nacional
( Velasquez , 2020) En su trabajo de investigación denominado
“Influencia de la incorporación del caucho granulado sobre las
propiedades mecánicas del concreto simple para pavimentos rígidos en el
distrito de San Martín de Porres, Lima 2022”.
En su proyecto como objetivo es El porcentaje de caucho incorporado al
agregado fino está relacionado con el volumen total representado por la arena,
la incorporación de la composición del 3 % mejoró la resistencia a la compresión
hasta el 4,29 % y la resistencia a la flexión hasta el 9,28 % donde el concreto
mejoraría las propiedades del concreto.
(Castillo , 2020)En su investigación: “Propiedades físicas y
mecánicas del concreto para pavimento rígido con adición de caucho
reciclado en la Avenida Metropolitana, Comas 2019”.
Su investigación se basa en la sustitución del caucho reciclado por
agregados finos para evaluar las propiedades del concreto y utilizar el caucho

14. reciclado con dimensiones de aproximadamente 2 a 3,5 mm. Para el diseño de
para la resistencia del concreto de 280 kg/cm2, las proporciones a utilizar son
5%, 7,5% y 10%.
(Yacolca & Rojas , 2021) en su investigación “Incorporación de grano
de caucho reciclado en un pavimento flexible en climas mayores a 3000
m.s.n.m. Huancayo 2021”.
En su investigación Considera que los elásticos reutilizables afecta las
propiedades del de la mezcla de concreto presentado en el estudio adjunto cómo
la fusión de elásticos reutilizables afecta las propiedades mecánicas del concreto
combinación de asfalto, planeamos demostrar que la mezcla habitual de asfalto
es beneficiosa es una prueba de aplicación por ejemplo incluyen se componente
de briquetas de asfalto modificadas con polvo de elastómero reciclado de
neumáticos desechados la información se puede recopilar con la ayuda de un
centro de investigación que fusiona con la combinación fueron hechas con la
consolidación elástica reutilizables (1,5%, 2, 5%, 3,5%) para crear 01 plan de
mescla de asfalto conjuntamente con 09 combinaciones.
(Osorio , 2021), en su tesis “Diseño de Pavimento Rígido Mediante el
Uso del Concreto Estructural con Fibra de Caucho, Avenida Lima, Lurín,
2021”.
En su investigación si baso que puede ocurrir diferentes tipos de daños
según las propiedades mecánicas y físicas del concreto para la transpirabilidad
de vehículo de manera segura y cómoda en todas las condiciones climáticas
determinar cómo el concreto simple con fibra de caucho afecta el pavimento
rígido que presentar en los diferentes tipos de falla infiltración de agua en las

15. juntas, fisuras, grietas y deterioro superficial donde influyen el caucho en
pavimentos regidos.
(Arela , 2021), En su trabajo de investigación “Propuesta de concreto
eco- sostenible con la adición de caucho para el diseño del pavimento
rígido f’c= 175 kg/cm2 en Llave, Puno”.
En su investigación si baso como objetivo general una mitología de
estudio descriptivo del uso de neumáticos reciclados como solución a problemas
sociales y medioambientales por ello al extraer tiras de refuerzo utilizadas en el
concreto donde si encontró su debilidad a la tensión donde la investigación
concluyó que el empleo de materiales residuos para un reforzamiento del
concreto establecieron las mejores propiedades mecánicas, fortaleciendo así en
la búsqueda de más materiales para su aplicación en la construcción. ha dado
como resultado una serie de problemas sociales, ecológicos y medioambientales
la barra de refuerzo utilizada en el concreto ha resuelto sus deficiencias de
tracción estamos buscando más materiales para aplicar en la construcción.
2.1.3. A nivel regional y local
(Quispe & Mayhuire , 2019) En su trabajo de investigación
“Incorporación de fibras de caucho neumático reciclado influyen en el
comportamiento del concreto estructural en la ciudad de Abancay, 2018”.
El estudio realizado si baso en objetivo como determinación del efecto de la
incorporación de fibras de caucho neumático reciclado sobre el comportamiento
del hormigón estructural utilizado en estructuras de ingeniería civil al incorporar
3%, 5% y 7% de caucho reciclado por peso de cemento al comportamiento del
concreto estructural

16. 1.8. Bases teóricas
2.2.1. pavimento regido
Según (Arela , 2021), los pavimentos rígidos está conformado por una
losa de concreto de cemento hidráulico al cual se denomina la capa de rodadura
tal como se muestra en la figura y en algunas en ocasiones tienen refuerzo por
la mayor rigidez, la carga debida al medio se distribuye en las capas inferiores
sobre toda la superficie de la losa, en general requieren de una estructura entre
la rodadura y subrasante con cuenta con una capa granulares de menor número
de estructuras
los pavimentos rígidos a fines del siglo XIX, se influye en una solución al
transporte como pavimento de regido que aún se emplea. La capa de concreto
en su mantenimiento influye mucho menor que los pavimentos de asfalto y es
reconocido la resistencia y durabilidad, donde la frecuencia del mantenimiento
de las vías es muy baja y no requiere de mucho tiempo son impactan que no
afecta a la sociedad con los trabajos implicados son a menor tiempo, con gran
eficiencia en el pavimento rígido. Además, por su naturaleza rígida, en todas las
capas concreto es una estructura de material granular en subbase, el tiempo de
trabajo y el costo de material se basará en la opción de un ahorro adicional.
Imagen 1.
la composición del pavimento rígido

17. Donde se menciona la composición del pavimento rígido está dada por
una serie de capas, por lo cual la rodadura se mostrará en la superficie y será
construida por concreto; siguen las capas de base de rasante y la Sub Rasante
que viene a ser el terreno compactado inicialmente.
2.2.2. Concreto
Según Riva el concreto es un material heterogéneo el cual está
compuesto con la combinación de cemento, agua, agregado fino y grueso.
contiene mínimo volumen de aire encontrado y puede contener aire incorporado
mediante el empleo aditivo (RIVVA, 2004)
2.2.2.1. Componentes de concreto
Según (TORRES, 2020), el concreto fresco es una mezcla de cemento
portland, arena (agregado fino), grava o piedra triturada (agregado grueso), agua
y aditivo mediante un proceso de hidratación, las partículas del cemento
reaccionan químicamente con el agua donde el concreto si endurece en un
material durable. Donde se hace el vaciado y posteriormente si hace el curado
de concreto en su forma estructuras sólidas donde alcanzan las temperaturas
extremas del invierno y del verano sin adquisición de mantenimiento el material
si utiliza en la preparación del concreto donde es afectada la facilidad de vaciar

18. y también hacer el acabado; también influye en el tiempo tarda en endurecer, la
resistencia que pueda adquirir, y para que los cumpla las propiedades.
A. Las propiedades físicas
B. Propiedades mecánicas
2.2.3. Caucho
Según (CABANILLAS, 2017) es un material reciclado y asfaltico y se
caracteriza principalmente por su elasticidad, donde el caucho sintético se
obtiene de muchos procesos químicos y derivados de polímeros, donde que el
caucho natural se obtiene de la corteza del árbol de hule por medio del proceso de
sangrado donde si pude hacer un corte en el árbol para recolectar una sustancia
lechosa que se conoce como el látex, el caucho sintético se produce principalmente
en países del sur este asiático mientras que el caucho sintético se produce en países
como Japón, Europa, Estados Unidos y Brasil. La industria de productos de caucho
es muy grande y abarca la fabricación de diversos productos de goma como
acoplamientos, calzado, mangueras, correas, preservativos y un sin fin de productos
de uso diario, la mayor parte de la producción del caucho se destina a la fabricación
de llantas para autos, el 75 % del caucho sintético y el 60 % del caucho natural se
utiliza para la fabricación de este producto.
2.2.3.1. Propiedades físicas de caucho
Según (HERNÁNDEZ, 2018), El caucho bruto es vulnerable a los cambios
de temperatura, por lo que a bajas temperaturas tiende a volverse duro y fibroso,
pero a altas temperaturas se ablanda y se vuelve flexible y se deforma
permanentemente. Por eso, en el proceso de obtención del látex se le añaden
químicos en el proceso de fabricación para alterar su plasticidad, si contiene
bacterias o tiene oxidación. La densidad del caucho oscila entre
aproximadamente 0,950 gr/cm3 a 0° C y 0,934 gr/cm3 a 20° C. El caucho se

19. deforma muchas veces, pero no vuelve a su forma original incluso después de
un largo período de tiempo a menos que se caliente. La deformación residual es
una característica del caucho.
1.9. Marco conceptual (12 conceptos mínimo)
2.3.1. estudio de caucho
Según (HERNÁNDEZ, 2018, pág. 33), El caucho es un material natural o
sintético que se caracteriza principalmente por su elasticidad. El caucho sintético
se obtiene mediante diversos procesos químicos y derivados de polímeros,
mientras que el caucho natural es el caucho natural obtenido mediante un
proceso de extracción de la corteza de los árboles de caucho. Se trata de cortar
la corteza para obtener una sustancia lechosa conocida como látex. El neopreno
se produce principalmente en los países del sudeste asiático, mientras que el
caucho altamente sintético se produce en países como Japón, Europa, Estados
Unidos y Brasil. La industria de productos de caucho es enorme. e incluye la
producción de una amplia variedad de productos de caucho tales como
articulaciones, zapatos, mangueras, correas, condones y una gran variedad de
productos de uso diario. La mayor parte del caucho producido se utiliza en
neumáticos para automóviles, con un 75% de caucho sintético y un 60% de
caucho natural para fabricar este producto.
según (Condezo & Jiménez , 2021), la Ficha Técnica de Neumáticos fue
de uso en 2010 donde nos indica que entre el 50% y el 60% de un neumático
está compuesta de caucho natural o sintético en donde el menor porcentaje
presenta dificultad al incorporar al concreto que al de mayor porcentaje.
Tabla 1. Descripción técnica del neumático.
DESCRIPCIÓN TÉCNICA DEL

20. NEUMÁTICO
Densidad 0.15 t/m3
Forma del caucho Partículas de forma irregular
Tamaño del grano 0.50 mm – 0.85 mm
% de textil 0.10%
% de acero 0.10%
Fuente: Condezo Campos
su componente procedente del neumático troceado es plano, de manera
desigual y puede incluir retazos metálicos adquirido de las bandas de acero de
la carcasa y puede variar el tamaño de este material entre 25 y 300 mm. va a
depender del tamaño medio.
2.3.2. Caucho reciclado
El caucho reciclado se denomina caucho recuperado de llantas vencidas,
las llantas recicladas también son una fuente de energía utilizable y el residuo
después de la recuperación se puede usar para varios propósitos. Por esta razón
se debe evitar estrictamente la eliminación en de cauchos y se debe promover
una gestión adecuada en las plantas de reciclaje autorizadas. (CABANILLAS,
2017, pág. 18)
Por su propia naturaleza, el caucho ofrece muchas posibilidades a la hora
de reciclar, entre otros usos diversas partes de este material se utilizan para
fabricar suelos prefabricados resilientes en forma de láminas o rollos se puede
producir, suelos deportivos o parques infantiles, las partículas de tamaño
mediano se pueden usar para rellenar césped artificial, las partículas más finas
se pueden usar como aditivos para mejorar la calidad del concreto asfáltico mixto
y las materias primas para la fabricación de piezas en la industria del caucho se
pueden usar como Además, el material es un excelente aislante térmico y
acústico, área con importantes vías de desarrollo para la industria. Tales

21. alternativas ayudan a producir una salida más útil y eficiente para grandes
volúmenes de neumáticos.
Según (Osorio , 2021), El caucho es un material que nos ofrece muchas
posibilidades al ser reciclado. Una de sus aplicaciones es la producción de
pavimentos resilientes prefabricados en planchas, baldosas o rollos utilizados en
los pavimentos y en parques infantiles. También se puede utilizar el caucho
reciclado en concretos para construir pavimentos, así como también para
edificaciones. El uso de caucho reciclado aporta importantes beneficios económicos
y medioambientales, así como tecnologías mejoradas como una mayor resistencia
a los golpes y la fatiga. (Osorio , 2021)
2.3.3. Trituración mecánica
Este proceso es puramente mecánico no existen agentes químicos ni
adición de calor consta de pasar el neumático inicial por una serie de triturados
sucesivos hasta conseguir reducir su volumen a un tamaño de salida muy
pequeño, el cual dependerá del uso posterior que se le vaya a dar al producto.
Según (MarcadorDePosición4), Conversión de los neumáticos en energía
eléctrica los neumáticos usados pueden convertirse en energía eléctrica y usarse
en plantas de reciclaje o enviarse a otras instalaciones logísticas. Se envía a la
turbina a alta temperatura y presión a medida que se expande si mueve una
turbina y un generador adjunto produce electricidad esta electricidad debe ser
convertida para uso directo.
La mayor ventaja de proceso de este producto con calidad y reducido
número de etapas de proceso adicionalmente no tiene etapas de purificación ya
que no se emplean sustancias ajenas a los neumáticos. Este es el método

22. empleado en el presente estudio para obtención de las partículas de caucho
reciclado usadas.
El proceso de trituración del caucho por el método mecánico de la
Siguiente manera:
Desgarradora de llantas – acero: Extrae el aro de acero de la llanta,
obteniendo un acero que es nuevamente aprovechado en los neumáticos
Primer proceso de trituración: Las llantas son puestas en una banda
que las dirige a la tolva principal en cuyo interior hay cantidad de juegos de
cuchillo en el inferior con la resistencia que cuentan con una capacidad de
procesamiento de dos toneladas por hora donde se obtienen los trozos de
caucho con tamaños determinados.
Extractor de fibra: Un conjunto de fibra del material generado por el
molino granulador, que puede incorporarse a los procesos de fabricación de
artículos de cemento como tejas.
.
2.3.4. Granulometría
granulometría es la clasificación de las partículas de acuerdo a su tamaño
por medio del tamizado o cribado, el proceso de cribado debe realizarse de
acuerdo a las normas ASTM C 136, AASHTO, NTP 400.012
Imagen 2:
Proceso de cribado de las partículas de los agregados

23. El tamizado o cribado se realiza por una serie de cribas que están
formadas por mallas metálicas, las aberturas de estas mallas son de forma
cuadrada por lo que el número de tamiz dependerá de la separación de estos
alambres, para un agregado fino las aberturas de las cribas serán de entre 150
μm a 9.5 mm, mientras que las aberturas para los agregados grueso variarán de
entre 1.18 mm hasta 100mm.
El tamaño de agregado grueso tiene un rango de tamaños y se define
como el porcentaje de masa que pasará a través de una serie de tamices,
mientras que para el agregado fino solo se tendrá un rango de tamaño para la
construcción de autopistas y otro para la construcción en general, sin embargo,
en países como México, Chile y argentina no se usa este sistema existen rangos
específicos dentro de cierto limites nominales. (HERNÁNDEZ, 2018)
2.3.4.1. Granulometría del agregado fino
El tamaño de los agregados finos dependerá del tipo de obra en la que se
utilice el concreto, las proporciones de la pasta y el agregado grueso, el rango
de granulometría del agregado fino está determinado por las normas ASTM C 33
o AASHTO, NTP 400.037.
Según la NTP 400.037 (2018) basada en ASTM C33 define a este tipo de
agregado como el que ha sido originado por la desintegración de material natural

24. o artificial de las rocas, que además por lo que usualmente se trabaja tiene un
contenido en el concreto con respecto a su volumen, ronda entre el 35% a 45%
del total, pero que sus muestras deben ser analizadas y estudiadas con la
finalidad de tener una cantidad agregado limpio y resistente para su mezclado.
Es aquel Agregado que al ser analizado en laboratorio y empleando el ensayo
de granulometría, pasa el tamiz 3/8” (9.51mm) y llega al fondo o al tamiz N°
200; es usado con frecuencia como llenante para la mezcla de concreto, es decir
que el agregado fino cubre los espacios vacíos que deja el agregado grueso y
con la cantidad necesaria de agua y cemento, se logra obtener el concreto
deseado para el contexto, resistencias y ubicación del pavimento.
Tabla 2 tamiz de agregado fino
Agregado fino
Tamiz (pulgadas) Tamiz (mm)
N°4 4.75
N°8 2.36
N°16 1.18
N°30 0.60
N°50 0.30
N°100 0.15
N°200 0.08
Fondo 0.00
Fuente: Propio
2.3.4.2. Granulometría del agregado grueso
Las normas ASTM C 33, AASHTO, NTP 400.037. Especifican los rangos
de los agregados gruesos, estos pueden ser variados, sin afectar las
propiedades del concreto siempre y cuando las proporciones del agregado fino

25. y la pasta permitan una mezcla trabajable. Para concretos con agregados gruesos
de distintos tamaños producirán concretos con distintas resistencias a pesar de
tener la misma relación agua – cemento, los agregados gruesos de mayor tamaño
y uniformes son utilizados en concretos de alta resistencia.
Según la NTP 400.037 (2018) basada en ASTM C33 define al agregado
grueso como el material que será retenido en el tamiz N°4 (4.75mm) y el cual
cumplirá con los límites propuesto por esta misma (la norma); se tiene visto que
su contenido está dado por grava natural aunque también se usa una grava
triturada, piedra chancada o partida y en otros casos no tan usuales se trabaja
con agregados metálicos naturales o artificiales que como todo buen material de
construcción está adecuado a los próximos requerimientos, por ejemplo:
mantener el material limpio, no se recomienda partículas que posean una
estructura circular, sino con aspecto angular, que además sean compactas,
resistentes y de un textura rugosa. Pero lo más importante es que se encuentre
limpia, separando adecuadamente todo residuo de polvo, tierra, limo, entre otros;
para así poder trabajar de mejor manera con el concreto y no dañarlo
posteriormente.
Tabla 3. Tamiz de agregado grueso
AGREGADO GRUESO
Tamiz (pulgadas) Tamiz (mm)
1” 25.4
3/4” 19.04

26. 1/2” 12.7
3/8” 9.52
1/4” 6.35
Fuente: Propio
2.3.5. Contenido de humidad
Según la norma, (ASTM C-566 / NTP 339.185) Es la cantidad de agua
total que tiene el agregado en relación con el peso de la muestra seca, expresado
en porcentaje. Los ensayos a realizar son bajo las especificaciones de la (“NTP
339.185,” 2011), cuyos resultados obtenidos en el laboratorio se muestran con
la formula.
La fórmula por utilizar es la siguiente:
𝜔(%) =
(𝑤𝑤 − 𝑤𝑠) ∗ 100
𝑤𝑠
𝑤𝑤 : 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 hu𝑚i𝑑𝑎d
𝑤𝑠∶ 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒ca
según (Abanto & Tantalean , 2020), Está relacionado claramente con la
permeabilidad de partículas, determinado según lo estipulado NTP 339.185.2002
de agregados finos y gruesos.
a. Agregado Grueso:
El contenido de humedad se adquirió con la masa fresca del agregado o
también conocido como la muestra húmeda en masa utilizando (1500 gramos)
de muestra, así mismo es colocada en el horno por 24 horas para luego al
siguiente día obtener el peso de la misma en seco. El contenido de humedad se
deriva dividiendo la masa del agua y la masa seca del árido colocado en el horno.
Para hallar el valor en porcentaje todo lo mencionado anteriormente será
multiplicado por cien.

27. b. Agregado Fino:
El contenido de humedad del árido fino, se consiguió con la masa fresca
del agregado lo que se conoce como la masa húmeda de la muestra, utilizando
(500 gramos) de muestra, así mismo, es colocada en el horno por 24 horas para
luego al siguiente día obtener el peso de la misma en seco. El contenido de
humedad se obtiene dividiendo la masa del agua y la masa seca del árido
colocado en el horno. Para hallar el valor en porcentaje todo lo mencionado
anteriormente será multiplicado por cien.
2.3.6. trabajabilidad
Según (MarcadorDePosición4pág. 28), es una característica de la
variedad que representan al concreto; pues ésta expresa la facilidad que posee
el concreto después de realizar la mezcla, que involucra determinar la
consistencia ante su traslado del lugar donde será vaciado, también por su
misma colocación así como también la compactación que tendrá a partir de ello,
y esto se relaciona con la cantidad de burbujas de aire contenido o atrapado en
esta mezcla homogénea; todo ello para lograr ejecutar los respectivos llenados
ya sea en zapatas, columnas, vigas o losas como serán en la capa de rodadura
presente en el pavimento rígido, y que no se llegue a posibles fallas de este
último, considerando fisuras o agrietamientos que no deben ser pronunciadas ni
notorias, sino que se evita su excesiva aparición.
Según, (Guzmán & Guzmán , 2015, pág. 233), se considera como una
propiedad básica para el concreto en su estado fresco, que es donde se realizan
las primeras pruebas y así determinar si es un material con altas probabilidades
de alcanzar los estándares propuestos por las normas dadas en el país, por
ejemplo, se analiza el diseño de mezcla, si será la adecuada para soportar todas

28. las cargas que transmiten el peso propio de los vehículos, el vaciado y
compactación del mismo.
Es la calidad más importante del concreto fresco, con la que se puede
manipular y dar el uso a la mezcla, en este estado se puede compactar y vibrar
como también acoplar a los encofrados y formaletas, es decir, es la capacidad
que tiene el concreto de ser manipulado sin afectar sus cualidades de durabilidad
y resistencia. La manejabilidad está representada por el grado de compacidad,
cohesividad, plasticidad y consistencia (PEÑALOZA , 2015, pág. 21)
Según ( López , 2018), trabajabilidad es una propiedad del concreto fresco
que se define como su capacidad para ser colocado, compactado
adecuadamente y para ser terminado sin segregación ni exudación; la
manejabilidad va asociada al termino plasticidad, definida como la propiedad del
concreto fresco que le permite dejarse moldear y cambiar lentamente si se saca
del molde.
Los factores que influyen en la trabajabilidad son:
a. El contenido de agua de mezclado, es el principal factor que influye en la
manejabilidad del concreto; se expresa en kilogramos o litros por m3 de
concreto.
b. La fluidez de la pasta, la plasticidad de la mezcla dependerá de las
proporciones de cemento y agua en la pasta.
c. El contenido de aire, bien sea naturalmente atrapado o adicionado,
aumenta la manejabilidad de la mezcla porque las burbujas actúan como
balines que permiten el deslizamiento de los agregados.
d. La adecuada gradación de los agregados es importante para poder llegar
a una mezcla homogénea aproximándose fielmente al diseño de la

29. mezcla. Los agregados gruesos con particular planas y alargadas o de
forma cubica con superficie rugosa, disminuyen la manejabilidad de la
mezcla.
2.3.7. Contenido de aire
Para el cálculo sobre contenido de aire que siempre va a existir en todo
concreto, hay un método en específico y el más usado, el cual es descrito por la
Norma ASTM C231 y NTP 339.080 (2017), mencionando que: Es un método
estándar el cual se basa o se realiza a través de un procedimiento que involucra
a la presión sobre la pasta o mezcla de concreto hidráulico, de esta manera da
como resultado el total de aire está presente en la muestra, y este tipo de
ensayos sirve para cualquier resistencia de concreto y en cualquier área donde
se requiera la obtención de este elemento atrapado.
Según (castillo, 2019), Detallando más los resultados que se obtienen una
vez concluida la prueba (ensayo de contenido de aire), es aquel que determina
la cantidad de vacíos incluidos o como se dijo antes, atrapados en la pasta del
concreto; aunque no todo es malo sobre la inclusión de este elemento, ya que
esta mezcla expuesta a temperaturas bajas donde el mayor problema es el
congelamiento y en ocasiones el deshielo, darán un gran aporte por estos vacíos
microscópicos (aire), ya que dan cierto alivio a la presión interna de la mezcla y
así reacomodarse cuando se sufra la aparición de cristales de hielo en los poros
de todo concreto, ya que el agua que contenida el concreto sufriría
congelamiento y afectaría directamente en la resistencia que se busca, por lo
tanto se crean aditivos generadores de aire que disipan el congelamiento del
agua; sin embargo y teniendo en cuenta para los diseños que se realicen en
adelante, es que el hecho de contener aire en el concreto no lo hará siempre en

30. beneficio, ya que se demostró, que mientras la cantidad de aire atrapado o
incluido en la mezcla sea mayor, provocó que la resistencia del concreto se vea
reducida paulatinamente. Esto último aclarado por la NTP 339.080 (2017), quien
menciona y recomienda que el exceso de aire contenido en el cemento hidráulico
producirá menor resistencia de la que se tenía prevista alcanzar, con lo cual este
porcentaje no debería exceder (comúnmente) al 2% del volumen total.
La (NTP 334.048:2013), La presencia de cantidades excesivas de aire en
el cemento puede ser un factor que contribuya a la disminución de la resistencia
de los concretos preparados con este. El ensayo de contenido de aire da un
índice indirecto de la fineza y grado de molienda del cemento.
2.3.8. resistencia a la Compresión
La resistencia por compresión del concreto será una propiedad
fundamental para todo concreto que vaya a ser empleado en el empleo de toda
estructura ya sean edificios o infraestructuras viales; con respecto a los valores
más conocidos y usados sobre resistencia a la compresión que se le atribuyen
al concreto (aunque dependiendo del país), se encuentran de 210 kg/cm2 hasta
los 350 kg/cm2; sin embargo para la construcción de magnitudes colosales, se
ha visto en la necesidad de considerar y diseñar un concreto con la capacidad
de soportar u alcanzar un resistencia no menor a los 1400 kg/cm2, según acorde
a ello, en el Perú es usado en pavimentos un concreto con resistencia mínima
de 280 kg/cm2 para las cargas ejercidas por vehículos livianos y pesados.
(Castillo , 2020)
La norma técnica peruana (NTP 334.051; 2013), la resistencia mecánica
del cemento endurecido es la propiedad del material que posiblemente resulta

31. más obvia en cuanto a los requisitos para usos estructurales. Por lo tanto, no es
sorprendente que las pruebas de resistencia estén especificadas en todas las
especificaciones del cemento. El valor de la resistencia a los 28 días se
considera como la resistencia del cemento.
según ( TAPIAS & RAMIREZ , 2018), la resistencia a la compresión es el
esfuerzo máximo que un material puede soportar bajo una carga de
aplastamiento. Para la NTC 673 (2010), la resistencia a la compresión se define
como la máxima resistencia de un espécimen de concreto a la carga axial la cual
generalmente se expresa en (kg/cm2) a una edad de 28 días de curado.
Al agregar caucho la resistencia a la compresión disminuyó
considerablemente con respecto a un concreto con agregados convencionales,
esto se debe principalmente por la porosidad que se origina el agregar caucho
en estas mezclas, por la baja adherencia que posee este tipo de material con la
pasta de concreto y por último la poca absorción de agua por parte del caucho,
lo que ocasiona que no se entrelacé lo necesario en la mezcla de concreto.
2.3.9. Tracción
El concreto sometido a esfuerzos de tracción es una propiedad mecánica
del concreto que presenta dificultades para su medición, ya que resulta muy
complejo montar las muestras y las dudas que se tienen de los esfuerzos
secundarios que se presentan. Si aplicaron un método indirecto que se denomina
“prueba brasileña”. este ensayo se destaca por ser un método representativo y
simple. Ya que nos permite determinar la respuesta de un pavimento en su
máximo soporte de cargas antes que llegue a fisurarse.
La norma técnica peruano (NTP 339.084/ ASTM C 496), El ensayo de la
tracción indirecta del concreto se realiza utilizando briquetas cilíndricas

32. sometiéndolas a una fuerza de compresión ortogonal dando lugar a una
distribución de tensiones de tracción finalizando con la fisuración de la briqueta.
según la norma ASTM c -496 el cálculo a tracción indirecta se dará de la
siguiente forma:
𝑇 =
2𝑃
𝜋𝐿𝐷
Dónde:
T= Resistencia a la tracción indirecta (Kg/cm2)
P= esfuerzo máximo aplicado (Kg)
L= longitud del cilindro de ensayo (cm)
D= diámetro del cilindro de ensayo (cm)
la resistencia a la tracción del concreto o también llamado resistencia a la
compresión diametral se determinará similar al ensayo por compresión del
concreto, dicho sea de paso que es la principal propiedad mecánica en sobresalir
ya que trabaja mejor a este tipo de resistencia; sin embargo calcular la
resistencia por tracción de un elemento de concreto, facilita el conocer sobre el
comportamiento que tiene un diseño de mezcla, lo cual arrojará si posee un
calidad lo suficiente alta como para pertenecer a las obras de ingeniería, y que
mejor que conocer su resultado cuando se quiere un diseño para cargas de
diferentes magnitudes las que asemejan la distribución de cargas por parte de
los vehículos. (castillo, 2019)
Las Normas que se toman para el ensayo o método para calcular la
resistencia de tracción, son la ASTM C496 y NTP 339.084 (2012), que describen
el proceso del ensayo en cuestión, de la siguiente manera: Tiene como dato
principal que la sección transversal o diametral de la probeta, sea

33. la que esté ubicada de extremo a extremo, dicho de otra manera, se
realizará el ensayo de tracción con la probeta cilíndrica en forma horizontal; tal y
como lo
menciona la Norma técnica del Perú (2012) y mostrada en la figura 22, se
aplica una carga o fuerza de compresión con la probeta ya ubicada
horizontalmente, que con la velocidad adecuada, hará que tarde o temprano se
muestren las fallas; es así que al someterse a carga, se induce la zona baja en
contacto con el suelo (mesa de reposo), y esa será la sección de la probeta que
recibirá el esfuerzo a tracción y el área inmediata tendrá al esfuerzo a ejecución.
2.3.10. Resistencia a la Flexión
la resistencia a flexión se vio afectada, pero en menos proporción que a
compresión donde se obtuvo un comportamiento menos drástico a los 28 días
de curado, sin embargo, es factible que su resistencia mejorara con el transcurso
del tiempo frente a la muestra patrón
según (TORRES, 2020), Al igual que la resistencia a la compresión, la
resistencia a flexión se vio afectada por el aumento del caucho en las mezclas
de concreto, en este caso, la que recibió menos impacto fue una del 3 % con
respecto a la resistencia del concreto convencional, mientras que la de más
impacto fue del 27 % la cual pertenecía a las muestras que se modificaron con
un 30 % de caucho
2.3.11. Elaboración de las mezclas optima de concreto y caucho
Para la fabricación de las mezclas de concreto se procedió al pesaje de
los diferentes materiales el cemento, arena, gravilla y caucho, para
posteriormente verter en principio los agregados más finos (cemento y arena) en
un recipiente se mezclaron manualmente hasta tener un aspecto homogéneo y

34. posteriormente se vertió el caucho continuando con el proceso de mezclado hasta
que se observara una distribución homogénea del caucho en la mezcla para a
continuación agregar la gravilla por ser el agregado grueso y por ende de mayor
tamaño y finalmente el agua, cabe destacar que debido a la cantidad de caucho y la
pobre trabajabilidad que presentaba la mezcla se tuvo que recurrir a la adición de
una mayor cantidad de agua por lo que la proporción agua-cemento se vio afectada,
se realizaron movimientos envolventes para evitar la segregación de los elementos,
al final el concreto resultante tuvo un aspecto firme donde los agregados y el caucho
se encuentras suspendidos dentro de la pasta de cemento.
El vertido de estas mezclas se realizó en un molde desmontable fabricado
de madera y previamente aceitado en las paredes esto con el fin de que la
madera no absorbiera la humead del concreto y también para facilitar el
desmolde sin adherirse restos de concreto, el molde de sección cuadrada de 5
cm de lado y de 30 cm de largo, con el fin de diseccionar el tabique de concreto
resultante en cubos, se utilizó este molde por la facilidad de fabricación, colado
y desmolde en comparación con un molde cúbico de 5 cm que presentan más
problemas debido a su tamaño. (HERNÁNDEZ, 2018, pág. 55)
2.3.12. Ensayo de Asentamiento
Es el ensayo que no distingue años o lugar de empleo; ya que no ha
cambiado su sencillo procedimiento, ni ha surgido uno que lo reemplace, por lo
cual, estaríamos hablando de una prueba que ha superado lugar/tiempo y que
continua aportando pruebas y resultados en beneficio para determinar su
consistencia, ya que a pesar de lo que se viene diciendo, no es para calcular que
tipo de Trabajabilidad es la que tiene el concreto, pero sí que se puede relacionar
por este lado, ya que para cada tipo de proyecto será beneficioso una diferente

35. consistencia (asentamiento), por lo que los resultados que se obtengan en este
ensayo deben cumplir unos ciertos parámetros para llegar a tener esa relación
sobre el material en cuestión, que será el concreto hidráulico. Existen variaciones
al momento de realizar la dosificación del concreto, que afectan con el ensayo,
o que en otros términos arrojasen resultados los cuales varíen en el
asentamiento final de la mezcla o pasta; se refiere precisamente a los aditivos
que se usan ya sea para un lento secado (retardante) o acelerar este tipo de
secado, pero a su vez la alteración en uno de sus materiales base, podría ser el
agregado fino (como la arena) o el agregado grueso (como la piedra chancada),
y que afecten para bien o mal (sobre el asentamiento) a la prueba, ya que pueden
llegar a convertirlo en un diseño mejor trabajable o sin facilidades de trabajarlo