Uso de fibras naturales de ocoxal como refuerzo en concreto hidráulico

INVESTIGACIÓN

M.A.C. DEMETRIO CASTELÁN URQUIZA.

-OCOXAL APLICADO AL CONCRETO HIDRAÚLICO.

Resumen:

El concreto hidráulico tiene un precio elevado en las zonas rurales en México, por las diferentes características de los elementos que lo componen.

Se creara un concreto hidráulico el cual tendrá como aditivo ocoxal protegido con algún material que le ayude a la impermeabilidad del agua y la acides.

Realizar un concreto hidráulico experimental aplicando ocoxal de pino de la región de La Cuenca Valle de Bravo-Amanalco.

(PARA EL PERIÓDO MARZO-AGOSTO DE 2017).

Método experimental: realizar pruebas a especímenes de concreto hidráulico con agregados grava, arena, cemento, agua.

-Pruebas. Granulometría de los agregados, flexión, compresión.

Realizar experimento para el tratamiento al ocoxal para su protección (permeabilidad), su resistencia a la flexión.

-Pruebas. Impermeabilidad.

Concreto, ocoxal, resistencia a la compresión.

PERIÓDO SEPTIEMBRE 2016-FEBRERO 2017

INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA.

MARCO TEÓRICO.

ARQUITECTURA.

SEPTIEMBRE 2016-FEBRERO 2017.

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: ARQUITECTURA BIOCLIMATICA

TÍTULO DEL PROYECTO: Uso de fibras naturales de ocoxal como refuerzo en concreto hidráulico.

DOCENTE RESPONSABLE DEL PROYECTO: M.A.C. DEMETRIO CASTELÁN URQUIZA

I. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

1.1 RESUMEN.

JUSTIFICACIÓN.

Esta investigación pretende encontrar materiales de construcción que sean económicos y durables. Las fibras de acero, de vidrio o poliméricas, son alternativas viables pero costosas. Las fibras naturales pueden ser una posibilidad real para los países en desarrollo, ya que están disponibles en grandes cantidades y representan una fuente renovable continua. La fibra es afectada principalmente por la alcalinidad de la matriz de concreto. La durabilidad del compuesto dependerá entonces de la protección que tenga la fibra y de las características de impermeabilidad propias de la matriz.

1.2 INTRODUCCIÓN.

A partir de que las fibras de asbesto fueron relacionadas con potenciales peligros para la salud se inició la búsqueda de posibles sustitutos que le proporcionaran al concreto las propiedades tan favorables que el asbesto le daba, además de ser competitivos en calidad y precio. Las fibras de acero, de vidrio y más recientemente las de polipropileno, son alternativas viables para reforzar al concreto. Sin embargo, otro grupo de fibras llamadas naturales o vegetales han sido motivo de varios estudios para su posible aplicación como refuerzo del concreto.

Materiales reforzados con fibras naturales se pueden obtener a un bajo costo usando la mano de obra disponible en la localidad y las técnicas adecuadas para su obtención. Estas fibras son llamadas típicamente fibras naturales no procesadas. Sin embargo, las fibras naturales pueden ser procesadas químicamente para mejorar sus propiedades.

Estas fibras son generalmente derivadas de la madera. Estos procesos son altamente industrializados y no se dispone en los países en desarrollo. A tales fibras se les conoce como fibras naturales procesadas.

1.3 ANTECEDENTES.

Aunque históricamente muchas fibras han sido usadas para reforzar varios materiales de construcción, ha sido hasta años recientes que los científicos se han dedicado a estudiar a las fibras naturales como refuerzo, ya que anteriormente su uso se limitaba exclusivamente a la producción de ropa, colchones y cobijas.

Las fibras naturales están disponibles razonablemente en grandes cantidades en muchos países en desarrollo y representan una fuente renovable continua. México es un país que posee abundante producción de fibras naturales sobre todo las de la familia de las coníferas.

México tiene graves carencias en vivienda alternativas para disminuir esta problemática bien pueden ser:

• La autoconstrucción de la vivienda realizada por los mismos campesinos y,

• Aplicar la tecnología adecuada que les permita utilizar fibras naturales para reducir los costos de construcción, sobre todo si se utiliza como refuerzo en el concreto.

1.4 MARCO TEÓRICO.

A finales de los años 60s, se llevó a cabo en otros países una evaluación sistemática de las propiedades de ingeniería de las fibras naturales y de los compuestos formados por estas fibras con el cemento.

Los resultados de las investigaciones indican que las fibras pueden ser usadas con éxito para fabricar materiales de construcción. Posteriormente se desarrollaron procesos de manufactura apropiados para la producción comercial en varios países de América Central, África y Asia.

Los productos hechos con cemento portland y fibras naturales no procesadas tal como el sisal, coco, caña de azúcar, bambú, yute, madera etc., se han probado para determinar sus propiedades de ingeniería y su posible uso en la construcción en al menos 40 diferentes países.

Aunque los resultados fueron alentadores, se encontraron algunas deficiencias respecto a su durabilidad. Estas deficiencias al parecer son resultado de la reacción entre la alcalinidad de la pasta de cemento y las fibras, además de la susceptibilidad al ataque de microorganismos en presencia de la humedad.

Esta investigación pretende encontrar tratamientos adecuados en la fibra, que permitan aumentar la durabilidad del compuesto reduciendo el deterioro que sufre la misma en el medio alcalino propio del concreto.

Ocoxal: Se obtiene del árbol conocido como ocote o pino michoacano.

De los suelos boscosos localizados en la región michoacana, emerge hacia el cielo el árbol conocido como ocote (pinus michoacana), de él se desprenden hojas ó agujas llamadas ocoxal, mismas que con paciencia e ingenio los mazahuas de esta región han aprehendido a trabajar, dando por resultado la creación de artesanías de color marrón con un aroma único

la materia prima del ocote, árbol que involuntariamente se desprende de sus agujas principalmente en los meses de diciembre a junio, cuando el viento colabora depositándolas en el suelo, es entonces cuando los niños participan de esta actividad, recolectando lo que la naturaleza les ha obsequiado, trasladándolo hasta sus hogares para iniciar una nueva obra.

Tras recolectar las ramas de pino que caen de sus espesos bosques, los mazahuas seleccionan y lavan en una cubeta o tina con cloro y jabón, para después ponerlas a secar en un hilo o lazo. Cuando el ocoxal está seco, es señal de que ya se puede utilizar; la hoja debe obtener un color café en sus diferentes tonalidades.

1.5 OBJETIVOS.

OBJETIVO GENERAL.

Implementar el ocoxal en la fabricación de concreto hidráulico, para hacerlo resistente al esfuerzo de compresión y flexión.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

-Generar un tipo de concreto hidráulico con la fibra natural de ocoxal.

-Analizar el tratamiento adecuado del ocoxal para darle mayor resistencia al concreto.

METAS.

Realizar un prototipo de concreto hidráulico con la inclusión de fibra natural de ocoxal.

IMPACTO O BENEFICIO EN LA SOLUCIÓN AL PROBLEMA.

Darle mayor resistencia al concreto hidráulico a los diferentes esfuerzos generando con esto un menor costo en la producción generando un ahorro a la economía de la población más vulnerable.

HIPÓTESIS

La fibra natural de ocoxal le da mayor resistencia a los esfuerzos a los que está sometido el concreto hidráulico.

LIMITACIÓN

No se cuenta en la actualidad en la institución con los instrumentos necesarios para realizar las pruebas y ensayos a los diferentes materiales que se utilizaran para la elaboración del concreto hidráulico con fibras naturales de ocoxal.

No se tiene un presupuesto asignado para realizar investigación de tiempo completo.

No se tienen asignados alumnos de servicio social o residencia profesional para realizar la investigación.

METODOLOGÍA

El programa consiste en pruebas a las fibras y ensayes en los especímenes de concreto reforzado con fibras naturales de ocoxal. 

INTRODUCCIÓN.

La gran demanda de materiales para la construcción de viviendas ha ido en aumento a la par del crecimiento de la población debido a la necesidad de mayor número de viviendas, y en la mayoría de los casos, la población no cuenta con recursos suficientes para la compra de dichos materiales, por lo que se buscan alternativas de esos materiales mediante la utilización de los desechos de las industrias. Esta demanda de materiales de la cual se está hablando está relacionada con la extracción inmoderada de los recursos naturales, provocando un desequilibrio ecológico creciente.

Los desechos en la mayoría de las industrias no son aprovechados al cien por ciento, prefieren arrojarlos al medio ambiente, perjudicándolo.

Debido a la gran demanda de materiales para la construcción de buena calidad, a que esta región en particular cuenta con recursos naturales aprovechables se busca por medio de este trabajo incorporar el uso de OCOXAL en las mezclas de concreto simple sustituyendo en parte al agregado grueso, grava, para proporcionarle propiedades similares a las de cualquier concreto simple y tratar de mejorarlas en algunos aspectos. De esta manera se estaría cuidando el medio ambiente, aplicando el concepto de desarrollo sostenible aunado a esto, se busca que los materiales obtenidos cumplan con los requisitos de calidad y durabilidad que requiere la sociedad.

Como las FBC es materia orgánica, es necesario protegerlas

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