República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

U.E. Maestro Orlando Enrique Rodríguez

San Francisco, Edo. Zulia

Fabricación de paneles a partir de materialesreciclables (Plástico, Papel, Cartón) y concreto

para la construcción de viviendas

Grado: 2do Cs.

Secciones: ‘‘A”, “B”, “C”

Integrantes:*Yirbeel Roger (5to A) Tutor teórico:

*Kevin Sánchez (5to A) Belarmino Roger

*Javier Romero (5to A) Electricista

*Jackson Medina (5to B) 0414-6333-401

*José A. Nava (5to B) tecsolcasiglo21@hotmail.com

*Linayris Mendoza (5to C)

*Yorbel Villalobos (5to C) Tutor metodológico:

*Eduardo Robayo (5to C) Msc. Oswaldo Romero

San Francisco, mayo de 2013

El jurado Calificativo designado por el consejo de la Unidad Educativa “Maestro OrlandoEnrique Rodríguez”. Aprueba el trabajo de grado titulado: “FABRICACIÓN DE

PANELES A PARTIR DE MATERIAL RECICLABLE (PLÁSTICO, PAPEL, CARTÓN)Y CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS”.

Requisitos para aprobar la materia Técnicas de Investigación:

Yirbeel Roger

Kevin Sánchez

Javier Romero

Jackson Medina

José A. Nava

Linayris Mendoza

Yorbel Villalobos

Eduardo Robayo

El Jurado emite el siguiente veredicto:

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Los Cortijos, ____de____de______.

Integrantes del Jurado:

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Agradecimiento

A Jehová Dios por habernos dado la vida y por eso es digno de recibir nuestra gloriay honra.

A nuestros padres por su apoyo incondicional, amor, cariño y paciencia en laelaboración de este trabajo de investigación.

A nuestro tutor teórico, el Sr. Belarmino Roger Machado por habernos encaminadoen la elaboración de este trabajo de investigación, aportando su valioso tiempo yconocimientos en la materia, sin él no pudiésemos haber hecho posible este proyecto.

A nuestro tutor metodológico, Msc. Oswaldo Romero por habernos guiado ymotivado, en algunos momentos, presionado, para concluir con los mejores resultadosposibles este proyecto

A la Licenciada Iriana Prentt y el Ing. Miguel Jiménez, los cuales nos prestaron suayuda teórica y práctica, y además facilitaron las instalaciones, laboratorio y elaboraronel diseño especifico del concreto.

A nuestro hermano y amigo Belarmino Roger Villalobos, por su valiosa colaboraciónen todo momento.

A todas aquellas personas que directa o indirectamente contribuyeronespontáneamente a la realización de este proyecto.

Roger Yirbeel, Sánchez Kevin, Romero Javier, Medina Jackson, Nava José, MendozaLinayris, Villalobos Yorbel, Robayo Eduardo. “Fabricación de paneles a partir dematerial reciclable (Plástico, Papel, Cartón) y concreto para la construcción deviviendas”. U.E. Maestro Orlando Enrique Rodríguez. San Francisco, 2013.

RESUMEN

El propósito de esta investigación es el de fabricar paneles a partir de materialesreciclables (papel, plástico, cartón) y concreto para la construcción de viviendas debidoa la preocupación por el déficit habitacional que afronta nuestro país, el cual escalculado en aproximadamente 2.5 millones de viviendas, lo que origina“ranchificaciones” en toda la geografía nacional, a su vez, trayendo consecuenciasrelacionadas con la seguridad, salud, educación, etc. Este problema puede ser debido adiversos factores tales como: el crecimiento demográfico, la alza en los precios de losmateriales de construcción, el estancamiento económico que se está viviendo a nivelmundial e incluso los desastres naturales que han ocurrido en los últimos años enVenezuela, los cuales han dejado sin hogar a miles de familias venezolanas. Estainvestigación es de tipo descriptiva, con un diseño de campo de tipo experimental puro.Mediante el uso de pruebas y ensayos a la resistencia del concreto con dichosmateriales, loa resultados arrojados demuestran que el Diseño Final del concreto tieneuna resistencia ideal (210 kg/cm2) para su uso comercial, presentando una diferenciade 25% menos de peso y 23% menos en el costo de producción, con respecto a undiseño normal de concreto 210 kg/cm asentamiento 5´´. Este diseño es ideal para laproducción de paneles prefabricados para la construcción de viviendas económicas, derápido montaje, livianas y ecológicas, pudiendo ayudar así a la reducción del déficithabitacional, para que así cada familia venezolana pueda contar con una viviendadigna, accesible y segura.

Palabras clave: Concreto, reciclables, paneles, vivienda.

Índice GeneralVeredicto………………………………………………………………………………………….iiAgradecimiento…………………………………………………………………………………..iiiResumen………………………………………………………………………………………....ivÍndice general………………………………………………………………………………….....v

Introducción………..……………………………………………………………………………vii

Capítulo I: El Problema

1.1) Planteamiento del Problema………………………………………………………………8

1.2) Formulación del Problema………………………………………………………………...9

1.3) Objetivos de la investigación……………………………………………………………...9

1.3.1) Objetivo General…………………………………………………………………...9

1.3.2) Objetivos Específicos……………………………………………………………...9

1.4) Justificación de la investigación…………………………………………………………..9

1.5) Delimitación de la Investigación…………………………………………………………10

Capítulo II: Marco Teórico

2.1) Antecedentes de la Investigación……………………………………………………….10

2.2) Bases Teóricas……………………………………………………………………………12

2.2.1) Plástico…………..……………………………………………………………......12

2.2.2) Papel…………………….…………………………………………………………12

2.2.3) Cartón……………………………………………………………….……………..12

2.2.4) Vidrio……………………………………………………………………………….12

2.2.5) Poliestireno expandido………………………………………………………......12

2.2.6) Cemento Portland………………………………………………………………..13

2.2.7) Concreto………………………………………………......................................13

2.2.8) Tipos de paneles…………………………………………………………………13

2.3) Sistemas de Variables……………………………………………………………………14

2.3.1) Definición conceptual…………………………………………………………….14

2.3.2) Definición operacional……………………………………………………………15

2.3.3) Cuadro de operacionalización de la variable………………………………….15

2.3.4) Hipótesis…………………………………………………………………………..16

2.4) Definición de términos básicos………………………………………………………….16

Capítulo III: Marco Metodológico

3.1) Tipo De Investigación…………………………………………………………………….16

3.2) Diseño de la Investigación……………………………………………………………….17

3.3) Población…………………………………………………………………………………..17

3.4) Técnicas e instrumentos de recolección de datos…………………………………….17

3.5) Metodología experimental empleada…………………………………………………...18

3.6) Tabulación de los Datos………………………………………………………………….22

Capítulo IV: Resultados de la Investigación

4.1) Interpretación de los resultados…………………………………………………………24

Conclusiones……………………………………………………………………………………25

Recomendaciones……………………………………………………………………………..26

Referencias Bibliográficas…………………………………………………………………….27

Anexos…………………………………………………………………………………………..28

Introducción

En la presente investigación se abordara el tema de la Fabricación de paneles apartir de materiales reciclables (plástico, papel, cartón) y concreto para la construcciónde viviendas ligeras, económicas, de rápida construcción y montaje como respuesta alcreciente déficit habitacional que afronta nuestro país.

Esta investigación se enfatizará en elaborar el diseño ideal del concreto para lafabricación de los paneles y demostrar las propiedades del material para que estepueda ser tomado como una alternativa a la construcción tradicional y poder resolver laproblemática de dicha investigación.

Capitulo I El Problema

1.1) Planteamiento del problema.En la actualidad Latinoamérica encara una gran y creciente déficit habitacional. Una

de cada tres familias de América Latina y el Caribe –un total de 59 millones depersonas- habita en una vivienda inadecuada, construida con materiales precarios ycarentes de servicios básicos, según un estudio del Banco Interamericano de Desarrollo(BID).

Venezuela no es la excepción a este problema. Se estima que en el país hay undéficit de mas de 2.5 millones de viviendas el cual tiene una tendencia a subir debido ala densidad de la población. Por lo tanto, es de gran importancia la solución de estegrave problema, ya que trae consecuencias importantes relacionadas con seguridad,salud, educación, etc. Entonces, el acceso a una vivienda digna es un aspectofundamental para mejorar la calidad de vida de muchos venezolanos.

Este problema puede ser causado por diferentes factores, tales como el crecimientodemográfico, la alza en los precios de los materiales de construcción, el estancamientoeconómico que se esta viviendo a nivel mundial e incluso los desastres naturales quehan ocurrido en los últimos años en Venezuela, los cuales han dejado sin hogar a milesde familias venezolanas.

Actualmente, en Venezuela se ha implementado un programa por parte del gobiernonacional llamado Gran Misión Vivienda Venezuela (GMVV) como respuesta a la crisishabitacional. Sin embargo, este continúa haciendo viviendas de manera tradicional,donde el tiempo de ejecución sigue siendo muy prolongado.

Además, se debe tomar en cuenta un factor importante son los ingresos mensualesde la familia promedio venezolana. Actualmente el salario mínimo percibido por untrabajador es de 2.047,52 Bs.F. y según un estudio que analizó el precio del metrocuadrado de construcción en la ciudad de Maracaibo, se concluyo que este seencuentra en 4.480,90 Bs.F. que si lo multiplicamos por el tamaño de una casapromedio en Venezuela 58 (mts2), se obtiene un total de 259.892,2 Bs.F. que equivalea 127 salarios mínimos.

Entonces, el problema radica mayormente en la economía venezolana, porque elgobierno Nacional construye casas, sin embargo su fabricación tarda mucho y sus listasde espera son incluso mas largas, y el sector privado también construye viviendas, sinembargo, debido al costo de producción, son vendidas a precios exorbitantes que noestán al alcance de la familia venezolana promedio.

La falta de viviendas, la inflación y la sensación de inseguridad jurídica que tienenmuchos propietarios ha disparado los precios inmobiliarios, haciendo inaccesible lavivienda para muchos venezolanos.

Como consecuencia a la falta de viviendas, se ha desatado un proceso masivo deinvasiones a terrenos tanto públicos como privados, ocasionando “ranchificaciones” entoda la geografía nacional, lo cual expone a esas personas a habitar viviendas no aptas,hechas de materiales precarios sin los servicios básicos.

En vista de este grave problema que actualmente existe en nuestro país, seria degran beneficio la fabricación de paneles a partir de materiales reciclables (papel,plástico, cartón, vidrio) y concreto para la construcción de viviendas ligeras, de rápidaconstrucción y a bajo costo, para así contribuir a la reducción del déficit habitacional.

1.2) Formulación del problema.¿Se podrá fabricar paneles a partir de materiales reciclables (Papel, Plástico, Cartón,

Vidrio) y concreto para la construcción de viviendas?

1.3) Objetivos de la investigación.Objetivo general:

Fabricar paneles a partir de materiales reciclables (papel, plástico, cartón, vidrio) yconcreto para la construcción de viviendas.

Objetivos específicos:

Recolectar material reciclable para el diseño o muestra. Elaborar diseño específico del concreto. Construir un modelo a escala de la propuesta.

1.4) Justificación de la investigación.Con la implementación de este tipo de paneles, se alcanzaría la meta de construir

viviendas rápidas, ligeras y a bajo costo, al alcance de las comunidades de menosrecursos, dando solución de esta manera a problemas relacionados con la seguridad,salud causadas por la habitación en viviendas precarias

En este trabajo de investigación se realizaran estudios, pruebas de materiales ydiseños que serán de beneficio a futuros estudios de esta área de la construcción.

Este trabajo servirá de guía, base y apoyo para futuras investigaciones relacionadascon el tema.

1.5) Delimitación.El presente estudio se realizará en la empresa Técnicos en Electricidad

Construcción y Soldadura C.A. (TECSOLCA), ubicada en la Vía a Palito Blanco calle148, avenida 70, N° 12A-70.

La investigación se realizará en el periodo de tiempo comprendido entre septiembrede 2012 hasta mayo de 2013.

Capitulo II Marco Teórico

2.1) Antecedentes de la Investigación.

* Según Rosana Gaggino (2003). (Nueva tecnología constructiva usandomateriales reciclados para casos de emergencia habitacional). En su artículo en larevista INVI de la Universidad de Chile, ella habla de una nueva alternativa tecnológicapara cerramientos laterales para viviendas, desarrollada en el Centro Experimental de laVivienda Económica (CEVE).

Estos materiales son residuos plásticos industriales reciclados, que reemplazan a losagregados pétreos de un hormigón común.

Se utilizó la siguiente materia prima:

PS (Poliestireno expandido) reciclado, en esferas de 5 – 7 mm. diámetro.

Papeles plásticos, residuos de industrias alimentarias.

Cemento Portland común.

Metal desplegado (malla de alambre tejido romboidal).

Hierros redondos de construcción.

Mortero común de albañilería.

En ella demostraron que “La tecnología propuesta permite el rápido montaje de unavivienda (una o dos jornadas en seco), es económica y de simple ejecución, por lo quees especialmente apta para dar una rápida solución a familias sin techo (personas deescasos recursos o víctimas de desastres naturales). Se trata sin embargo, de placasejecutadas con materiales durables y de buena aislación térmica, por lo que además de

solucionar una emergencia constituye una solución definitiva y confortable al problemahabitacional.”

*Según Rosana Gaggino (2008). (Ladrillos y placas prefabricados con pasticosreciclados aptos para la autoconstrucción). En su artículo publicado en la revistaINVI, de la Universidad de Chile, en el cual habla acerca de una investigación llevada acabo en el CEVE relativa a la fabricación de elementos constructivos utilizandomateriales plásticos reciclados.

En ella realizaron la ampliación de cinco viviendas y una tapia en barrios marginalesde la ciudad de Córdoba, Argentina, utilizando la tecnología de fabricación de ladrillos yplacas de ladrillos con plásticos reciclados.

La investigación logro los siguientes objetivos:

Tecnológico: Desarrollar componentes de construcción livianos, de buena aislacióntérmica, y resistencia mecánica suficiente para cumplir la función de cerramiento lateralde la vivienda.

Ecológico: Colaborar con la descontaminación del medio ambiente.

Económico: Abaratar costos en la producción de elementos constructivos para lavivienda de interés social.

Social: Poner en manos de Auto-constructores la elaboración de compuestosconstructivos.

De género: Desarrollar una tecnología constructiva apta para mujeres, por la liviandadde los componentes.

*Según Pérez, Rojas, Larrazábal, Vega, Linares, Epieyu, Fernández, Villasmil,Urdaneta (2011). (Reutilización de botellas plásticas para la fabricación debloques ecológicos). En su investigación utilizaron botellas plástica PET mezcladascon cemento Portland, agua y arena agregándolas a moldes plásticos y dejandoreposar las mismas. Con ello obtuvieron bloques con plástico y se pudo observar losefectos que el plástico reciclado ocasiono en los bloques.

Ellos concluyeron lo siguiente:

“En lo referido a la evaluación de la relación coste/beneficio de la utilización de bloquefabricados con plástico, se puede observar que los bloques presentan un aumento de

peso, lo cual aumenta la dificultad a la hora de transportarse. También se obtuvo queun bloque fabricado a partir de plástico presentara una menor resistencia física lo queconlleva a un limitante a la hora de construir grandes edificaciones.

Por ellos se concluye que a pesar de dar un uso útil al plástico desechado, losbloques ecológicos fabricados a partir de agregados PET son más costosos tanto anivel económico como a nivel de construcción ya que limitan el tamaño de la edificaciónhasta el de una vivienda de dos pisos, aparte de que su peso dificulta el traslado”.

2.2) Bases teóricas.

2.2.1) Plástico.

Iván Escalona (2002) dice que son materiales polímeros orgánicos que puedendeformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo ohilado. Los materiales empleados en su fabricación son resinas en forma de bolita opolvo en disolución. Con estos materiales se fabrican los plásticos terminados. Losplásticos no son biodegradables, sin embargo, al exponerse por periodos prolongados ala luz solar, suelen romper su estructura haciendo que estos se dividan en trozos cadavez más pequeños.

2.2.2) Papel.

Hoja delgada hecha con pasta de fibras vegetales obtenidas de trapos, madera,paja, etc., molidas, blanqueadas y desleídas en agua, que se hace secar y endurecerpor procedimientos especiales.

2.2.3) Cartón.

Conjunto de varias hojas superpuestas de pasta de papel que, en estado húmedo,se adhieren unas a otras por compresión y se secan después por evaporación. Elcartón es más grueso, duro y resistente que el papel.

2.2.4) Vidrio.

Es una sustancia dura, frágil, transparente por lo común, de brillo especial, insolubleen casi todos los cuerpos conocidos y fusible a elevada temperatura. Está formada porla combinación de sílice con potasa o soda y pequeñas cantidades de otras bases, y sefabrica generalmente en hornos y crisoles.

2.2.5) Poliestireno expandido.

El poliestireno expandido (EPS) es un material plástico espumado, derivado delpoliestireno y utilizado en el sector del envase y la construcción. En Venezuela se leconoce coloquialmente con el nombre de anime.

Su cualidad más destacada es su higiene al no constituir sustrato nutritivo paramicroorganismos. Es decir, no se pudre, no se enmohece ni se descompone. Otrascaracterísticas reseñables del poliestireno expandido (EPS) son su ligereza, resistenciaa la humedad y capacidad de absorción de los impactos.

Otra de las aplicaciones del poliestireno expandido es la de aislante térmico en elsector de la construcción, utilizándose como tal en fachadas, cubiertas, suelos, etc.

2.2.6) Cemento Portland.

Euler Ruiz (2005) denomina al cemento Portland como un conglomerante formado apartir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas, y posteriormente molidas, que tienepropiedad de endurecer al contacto con el agua.

2.2.7) Concreto.

El concreto es un material semejante a la piedra que se obtiene mediante unamezcla cuidadosamente proporcionada de cemento, arena y grava u otro agregado, yagua; después, esta mezcla se endurece en formaletas con forma y dimensionesdeseadas. El cuerpo del material consiste en agregado fino y grueso. El cemento y elagua interactúan químicamente para unir las partículas de agregado y conformar unamasa sólida.

2.2.8) Tipos de paneles.

Según Joan Gari y Santiago Soto (2002) se pueden establecer tres grupos demateriales:

Paneles de materiales de madera.

a) Paneles de madera contrachapados: Son de alta densidad unidos y tratados concolas fenólicas. Estos paneles son bastante pesados debido a su gran densidad (encomparación con otros materiales), pero presentan las ventajas de la homogeneidad delmaterial.

Sus puntos débiles son los cantos donde aparece la sección del contrachapado.También su comportamiento con el fuego es inferior.

b) Paneles prefabricado a partir de madera triturada: Mezclada con resinas y aditivosquímicos , sometidos a un proceso de alta temperatura y presión del que resulta untablero resistente al ambiente exterior siendo muy adecuado para fachadas muy ligerasventiladas los paneles se pueden presentar siguiendo varias textura, colores ydimensiones.

Paneles de cemento reforzado con fibras de celulosas: Son de alta densidadhomogéneo y coloreados en masa, respecto a los paneles de madera, estosnecesitan proteger los cantos y su dimensión pueden ser mayores (hasta 300por 120cm) al no ser un material vivo suelen tener grosor de 6 a 9 mm. Es unmaterial incombustible con gran resistencia al impacto, agua y otros agentesquímicos y biológicos se pueden utilizar como revestimiento de fachadasventiladas (fijaciones vistas u ocultas, puntas abiertas o cerradas), o comopaneles sándwich de cerramiento con capas aislante intermedia de poliestirenoexpandido.

Paneles de materiales plásticos: combinados muchos de ellos con poliéster,resina, fibra de celulosa, fibra de vidrio etc. Son un tipo de paneles realizadosmayormente con moldes, estandarizados, con un diseño cuidadoso de la placa ysu sistema específico de fijación desde el punto de vista de la facilidad yfiabilidad de supuesta en obras. Son (en función del tipo de moldes) adaptablefácilmente a cualquier tipo de forma con superficie curvas, además presentancomo ventaja su ligereza, su buen comportamiento en ambientes exterioresdebido a la ausencia de poros (la suciedad no se adhiere y presenta una fácillimpieza), materiales orgánicos, elementos oxidables, etc. También tienenalgunas limitaciones en según qué tipos de productos, como son su malcomportamiento al fuego, resistencia a los rayos ultravioleta, rayando, impacto,etc.

2.3) Sistema de Variables.

Variable Dependiente: Paneles

Variable Independiente: Material reciclable.

2.3.1) Definición conceptual.

Material reciclable (Variable Independiente): El reciclaje es un procesofisicoquímico o mecánico o trabajo que consiste en someter a una materia o unproducto ya utilizado (basura), a un ciclo de tratamiento total o parcial paraobtener una materia prima o un nuevo producto.

Paneles (Variable Dependiente): Elemento prefabricado que se utiliza paraconstruir divisiones verticales en el interior o exterior de las viviendas y otrosedificios.

2.3.2) Definición operacional.

A fin de fabricar paneles a partir de materiales reciclables (papel, cartón, plástico,vidrio) y concreto para la construcción de viviendas, se realizara la revisión de fuentesbibliográficas, la recolección de la materia prima para elaborar el diseño especifico delconcreto y posteriormente realizar las pruebas necesaria para determinar laspropiedades del material.

2.3.3) Cuadro de operacionalización de la variable.

Objetivo general: Fabricar paneles a partir de materiales reciclables (papel, plástico,cartón, vidrio) y concreto para la construcción de viviendas.

Objetivosespecíficos

Variable Dimensiones Indicadores Ítemes

Recolectar materialreciclable para eldiseño o muestra.

PanelesRecolección demateriales reciclable(papel, cartón,plástico, vidrio) en lacomunidad para eldiseño de mezcla.

Cantidadde material.

Tipo dematerial

Elaborar diseñoespecífico delconcreto.

PanelesMezcla de la materiaprima para laelaboración deldiseño.

Litros. Kilogramos

Construir unmodelo a escala dela propuesta.

Paneles Construcción de unmodelo a escalausando este tipo depaneles

Escala 1:20

Fuente: Roger, Sánchez, Romero, Medina, Nava, Mendoza, Villalobos, Robayo (2013)

2.3.4) Hipótesis.

El material permite la construcción de viviendas ligeras, de rápida construcción,ecológica, duradera y a bajo costo, para así contribuir a la reducción del déficithabitacional.

2.4) Definición de términos básicos.

Precario: De poca estabilidad o duración. Déficit: Falta o escasez de algo que se juzga necesario. Exorbitante: Excesivo, exagerado. Abaratar: Disminuir o bajar el precio de algo, hacerlo barato o más barato. Biodegradable: Dicho de un compuesto químico: Que puede ser degradado por

acción biológica. Trabajabilidad: Forma de mezclarse o entrelazarse el concreto. Cilindros de ensayo de concreto: Muestras de un diseño y una resistencia

específica. Pozzolith 387: Aditivo líquido utilizado en la fabricación de concretos para

mejorar la resistencia y la trabajabilidad. Monolítico: Un solo cuerpo. Pletina: Barra de acero rectangular. Electrodo: Barra circular de acero recubierta, la cual se funde al paso de una

corriente cortocircuitada, utilizada para unir o rellenar materiales de acero

Capítulo III Marco Metodológico

3.1) Tipo de la investigación.

Según el propósito del investigador.

La investigación es, primeramente aplicada, ya que este tipo de estudio resuelve elproblema planteado, en este caso, el de fabricar paneles a partir de material reciclables(plástico, papel, cartón) y concreto para la construcción de viviendas en un tiemporelativamente corto, en este caso, en un periodo de 9 meses.

Según la profundidad de la investigación.

La investigación es de tipo descriptiva, ya que se vio la necesidad de medir en quémedida se produce un fenómeno, en este caso son las características de cada uno delos materiales que van a ser empleados para la construcción de los paneles y laspropiedades del material.

Según como se codifica la información.

Es de tipo cuantitativa ya que permite analizar la información de manera numérica,los hechos de forma objetiva y sin distorsionar la realidad. En este caso nos permiteanalizar las cantidades de materiales que se utilizaran en la elaboración del diseñoespecífico del concreto, sus costos y su estudio de forma objetiva y sin ningunaparcialidad.

3.2) Diseño de la investigación.Según el problema y los objetivos planteados, se puede decir que esta investigación

es de campo experimental puro. Es de campo ya que es un análisis sistemático delproblema con el propósito describirlo explicar sus causas y efectos, y experimental puroya que estos diseños son los que ejecutan el control y realizan selección aleatoria delos sujetos de la muestra y los ubican al azar en los dos grupos, tanto control comoexperimental.

3.3) Población.Un aspecto muy importante que debe incluirse en el marco metodológico de esta

investigación es la población, la cual está referida a un conjunto de elementos de loscuales se pretende indagar y conocer sus características según (Ballestrini, 1988).Ennuestra investigación la población está definida por los materiales básicos queserán utilizados para la construcción de los paneles (plástico, papel, cartón y concreto).

3.3.1) Muestra.

Esta investigación presenta una muestra no probabilística intencional, ya que serealizara según la opinión de un experto. La muestra está constituida por el diseñoespecífico del concreto.

3.4) Técnicas e instrumentos de recolección de datos.Las técnicas de recolección de datos conducen a la verificación del problema

planteado, cada tipo de investigación determina las técnicas a utilizar y cada técnicaestablece sus instrumentos o medios para ser empleados (Fundamentos de laMetodología de la Investigación).

La técnica o instrumento empleado para la recolección de datos de estainvestigación, es la encuesta, la cual define Sierra Bravo (1998), como obtención dedatos de interés sociológico, mediante la interrogación de miembros de la sociedad;mientras que Hernández, Fernández y Batista (2003), la definen como un conjunto depreguntas respecto a una o más variables a medir.

En esta investigación se utilizaron los siguientes tipos de técnicas e instrumentos:

Observación directa. Se eligió esta técnica ya que permite ver la realidad delproblema planteado. Y al observar con detenimiento a la población se pudoobservar en el problema planteado su trabajabilidad, asentamiento, color, texturay aspecto del concreto en general.

Ensayo a la compresión de cilindros de concreto, realizado por un profesionalen la materia, en la cual se demuestra la resistencia del concreto.

3.5) Metodología experimental empleada.Dentro de la Fabricación de paneles a partir de material reciclable (plástico, papel,

cartón) y concreto para la construcción de viviendas, está implicada también laelaboración del diseño especifico del concreto y de los moldes para los paneles. Acontinuación se describen paso a paso la metodología empleada para la construcciónde estos.

Diseño especifico de concretoPara la elaboración del diseño específico del concreto, se realizaron tres procesos

experimentales los cuales llamaremos: Diseño N°1, Diseño N°2 y Diseño N°3. Serealizaron en un trompo mezclador con capacidad de 0,04 m³ para la obtención 0,04litros de concreto, con los cuales se elaboraron 4 cilindros de ensayo para cada diseño,cada uno realizado con el mismo método experimental. Los tres procesos se realizaronel laboratorio de la empresa “Concretos y Construcciones Faria S.A.”, ubicada en el km.6 ½ de la Vía Perijá. Tras la experimentación, se llegó a la conclusión que el DiseñoN°3 es el más adecuado y con la resistencia ideal.

Materiales:

Control

1 m³ Lts.Piedra N°1 500 Kg.Frijolito 500 Kg.Arena Blanca 890 Kg.Cemento 355 Kg.Agua 250 Lts.Pozzolith 387 2,10 Lts.

Diseño N°1

1 m³ 0,03 Lts.Arena Blanca 500 15 Kg.Arena de Río 500 15 Kg.Cemento 450 13,5 Kg.Vidrio 180 5,4 Kg.Plástico 10 0,3 Kg.Papel/Cartón 10 0,3 Kg.Agua 200 6 Lts.Pozzolith 387 2 0,06 Lts. 60 ml.

El Diseño N°1 fue descartado debido a que no tenía la resistencia adecuada. Senotó que los pedazos cortados de plástico y vidrio no de adherían bien al concreto,además era peligroso trabajar con él. Es notorio que los puntos de ruptura del cilindrode ensayo, fueron los puntos donde se encontraba el plástico y el vidrio en la mezcla.

Diseño N° 2:

1 m³ 0,04 Lts.Frijolito 685 27,4 Kg.Arena Blanca 240 9,6 Kg.Arena de Río 240 9,6 Kg.Cemento 400 16 Kg.Anime 3 0,12 Kg.Papel/Cartón 25 1 Kg.Agua 180 7,2 Lts.

En el Diseño N°2 fue eliminado el plástico (polietileno) y el vidrio debido a lasrazones antes mencionas, y fueron sustituidos por el poliestireno expandido (anime)debido a sus múltiples ventajas. Sin embargo, este diseño también fue descartado, yaque no alcanzó la resistencia requerida debido a que no tenía las correctasproporciones de los materiales.

Diseño N°3:

1 m³ 0,04 Lts.Frijolito 548 21,9 Kg.Arena Blanca 223 8,9 Kg.Arena de Río 223 8,9 Kg.Cemento 360 14,4 Kg.Anime 2,40 0,096 Kg.Papel/Cartón 20 0,8 Kg.Agua 144 5,76 Lts.Pozzolith 387 1,20 0,03 Lts. 30 ml.

Se concluyó que el Diseño N°3 es el ideal debido a su resistencia y correctatrabajabilidad. A continuación se describen los pasos utilizados para la elaboración deeste diseño especifico de concreto:

Paso 1:

Recolección de los materiales reciclables, limpieza y separación.

Paso 2:

El cartón y el papel son cortados en pedazos y colocados en agua hasta conseguiruna mezcla pastosa o que los mismos se deshagan.

Paso 3:

Buscar el resto de los componentes para la elaboración del diseño del concreto ypesarlos cada uno.

Paso 4:

Verterlos en el trompo y mezclarlos hasta ver que el mezclado sea homogéneo.

Paso 5:

Llenar los moldes cilíndricos (probeta) con la mezcla, el cual se debe llenar en trescapas o secciones. A cada capa se le comprime con 25 golpes en sentido horario enforma de espiral, dados con una cabilla de 5/8 pulgadas de diámetro y 600 mm. Delongitud y con la punta terminada en forma de bala de fusil (punta Roma), para evitararrastrar materiales solidos hasta el fondo del cilindro y no crear burbujas de aire. Losgolpes se distribuyen uniformemente en toda la masa y con una penetración queapenas llegue a la capa inmediatamente debajo. Después de apisonar la capa superior,se retira el concreto sobrante con una cuchara y se le mantiene protegida del aire, aguay sol.

Paso 6:

Los cilindros son desencofrados 24 a 48 horas después de ser vaciados, prestandoatención a que estos no sean golpeados o maltratados.

Paso 7:

Luego se realiza el curado en agua. Los cilindros sin el molde se sumergen en aguaa una temperatura de 21 °C hasta el momento de su rotura, las cual generalmente serealiza a los 28 días para obtener un cifra exacta, sin embargo, a los 7 días ya se puedesaber cuál es la resistencia aproximada del concreto.

Paso 8:

Después de haber finalizado el curado en agua, los cilindros son sacados. Luegoson dejados al sol para que se sequen y posteriormente se procede a pesarlos.

Paso 9:

El cilindro el colocado en una máquina de comprensión, la cual realiza la prueba a lacomprensión del cilindro, para saber su resistencia.

Fabricación de los moldes:

Materiales:

Láminas de aluminio 1.20 x 2.40 mts x 5 mm. Ángulos de aluminio de 1 ½ x 1 ½ pulgadas x 5 mm Electrodos de aluminio. Tubos de aluminio 1 pulgada x 5mm. Barras de aluminio ¾. Perfiles. Pletinas de aluminio de 1 ½ pulgadas x 7mm.

Para la construcción de una vivienda hacen falta 6 moldes con las siguientescaracterísticas:

Molde N°1:

Consta de 2 piezas monolíticas a las cuales llamaremos molde y tapa, con lassiguientes medidas: 3.50 x 2.40 mts.x10 cm. con cierres laterales fijos de 10 cm., unmarco central de 1.50 x 1.00 mts. x 10 cm. en donde va colocada la ventana principal.Al igual lleva un marco lateral de 2.00 x 1.00 mts. donde va colocada la puerta principal.

Molde N°2:

Consta de 2 piezas monolíticas (molde y tapa) con las siguientes medidas: 3.20 x2.40 mts. x 10 cm.

Molde N°3:

Consta de 2 piezas monolíticas (molde y tapa) con las siguientes medidas: 3.50 x2.40 mts. x 10 cm. con cierres laterales fijos de 10 cm., un marco central de 1.50 x 1.00mts. x 10 cm. en donde va colocada una ventana.

Molde N°4:

Consta de 2 piezas monolíticas (molde y tapa) con las siguientes medidas: 3.50 x2.40 mts. x 10 cm. con cierres laterales fijos de 10 cm.

Molde N°5:

Consta de 2 piezas monolíticas (molde y tapa) con las siguientes medidas: 3.50 x2.40 mts. x 10 cm. con cierres laterales fijos de 10 cm. con un marco lateral fijo de 0.90x 1.90 mts.

Molde N°6:

Consta de 2 piezas monolíticas (molde y tapa) con las siguientes medidas: 3.20 x2.40 mts. x 10 cm. con cierres laterales fijos de 10 cm. con un marco lateral fijo de 0.90x 1.90 mts.

Molde N°7:

Consta de 2 piezas monolíticas (molde y tapa) con las siguientes medidas: 1.50 x3.65 mts. x 8 cm. con cierres laterales fijos de 10 cm. el cual va a ser utilizado para lafabricación del techo.

Fabricación de los paneles:

Se vierte el concreto premezclado en el molde, se cierra y se asegura la tapa conpernos o pasadores.

A las 24 horas se procede al desencofrado. Se esperan 7 días para el secado del panel. Se almacenan y luego están listos para ser trasladados al sitio de construcción.

3.6) Tabulación de los datos.La tabulación de los datos está referida a la técnica utilizada por el investigador para

procesar la información recolectada, la cual permite lograr la organización de los datosrelativos a una variable, indicadores e ítems. Se aplica una estadística descriptiva, ya

que se quiere obtener una visión global de todos los datos, agrupándolos endistribuciones de frecuencias, construyéndose gráficos, en este caso diagramas debarra que permitan visualizar los resultados.

A continuación, se presentan los tres tipos de diseños que fueron usados para laelaboración de los cilindros más uno de control, señalando y comparando susrespectivas características.

Resistencia:

El Diseño Final demostró tener resistencia alta, dentro del promedio (210-230kg/cm²), apta para su uso comercial.

210 210

0

50

100

150

200

250

Resistencia (medida en kg/cm²)

Control

Diseño N°3

Peso:

Se notó un 25% de diferencia en el peso entre un concreto convencional deresistencia 210 kg/cm² y el Diseño experimental final, Lo cual muestra que se logra unsignificativo ahorro en el peso del mismo.

Costo:

En cuanto al costo de producción del m³ de un concreto 210 kg/cm² asentamientonormal 5´´ pulgadas, es de 563,42 Bs. Mientras que el diseño experimental final tieneun costo de producción de 435,19 Bs., teniendo una diferencia de 23% menos en elcosto de producción.

2450

1850

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Peso (Kg)

Control

Diseño N°3

563.42

435.19

0

100

200

300

400

500

600

Costo del m³ de concreto

Control

Diseño N°3

Capítulo IV Resultados de la Investigación

4.1) Interpretación o discusión de los resultados.

Este capítulo se basa en la interpretación de los datos antes mencionados. Una vezobtenida la información, los resultados fueron los siguientes:

En el Diseño Final del concreto, los resultados obtenidos muestran una altaresistencia, de 210 kg/cm² lo cual está dentro del promedio (210-230 kg/cm²), apta parael proyecto de construcción propuesto.

Además, con un peso de 1850 kg. Muestro tener un 25% menos de peso, conrespecto a los 2450 kg. que tiene un diseño de concreto normal 210 kg/cm² n5, lo que ala larga disminuiría el espesor de una loza fundación, traduciéndose en ahorroeconómico.

Al igual se pudo apreciar que el costo de producción de un m3 de concreto 210kg/cm² normal 5, es de aproximadamente 563,42 Bs., comparándolo a los 435,19 Bs. Elcuál es el costo de producción del Diseño Final del concreto, podemos ver unsignificativo 23% de ahorro.

Teniendo en cuenta los resultados que se acaban de analizar, se comprueba que lahipótesis de esta investigación es factible ya que el diseño final del concreto permite laconstrucción de viviendas ligeras, de rápido montaje, ecológicas, duraderas y a bajocosto, al alcance de personas de bajos recursos, lo cual facilita la autoconstrucción, yaque los materiales, al ser reciclables, están al alcance de todos

ConclusionesCon respecto al primer objetivo “Recolectar material reciclable para el diseño o

muestra”, se realizó una recolección en la comunidad de los materiales necesarios parala elaboración del diseño especifico del concreto.

En cuanto al segundo objetivo específico “Elaborar diseño específico del concreto”,se hicieron tres pruebas o muestreos en el laboratorio de la empresa “Concretos yConstrucciones Faria S.A.”, ubicada en el km. 6 ½ de la Vía Perijá, de los cuales seobtuvieron el Diseño Final del concreto, utilizado para la fabricación de los paneles.

En lo referido al tercer objetivo específico “Construir un modelo a escala de lapropuesta”, se fabricó un vivienda a escala 1:50 utilizando los materiales referidos, en la

empresa Técnicos en Electricidad Construcción y Soldadura C.A. (TECSOLCA),ubicada en la Vía a Palito Blanco, calle 148, avenida 70, N° 12A-70.

Como conclusión, se dedujo que estos paneles fabricados con concreto y materialreciclable (papel, cartón, poliestireno expandido) ofrece numerosas ventajas, talescomo una resistencia y trabajabilidad ideal para uso en la construcción, un 25% menosde peso, un ahorro de 23% en el costo de producción, haciéndolo accesible parapersonas de bajos recursos y apto para la autoconstrucción, pudiendo su usoindustrializado reducir el déficit habitacional por el cual atravesamos, dando mayorcalidad de vida a muchos venezolanos.

Diseño Final del concreto Recomendado

1 m³ 0,04 Lts.Frijolito 548 21,9 Kg.Arena Blanca 223 8,9 Kg.Arena de Río 223 8,9 Kg.Cemento 360 14,4 Kg.Anime 2,40 0,096 Kg.Papel/Cartón 20 0,8 Kg.Agua 144 5,76 Lts.Pozzolith 387 1,20 0,03 Lts. 30 ml.

Recomendaciones

Las empresas del ramo de la construcción, pudiesen tomar como bandera lafabricación de paneles a nivel industrial como una alternativa viable para laconstrucción de viviendas.

Las empresas de concretos premezclados pudieran perfeccionar el diseño delconcreto ecológico y liviano de acuerdo con el diseño base elaborado en estetrabajo de investigación.

Las entidades gubernamentales, poner en práctica este tipo de proyectos para laejecución o elaboración de viviendas económicas, dignas, seguras y de rápidaconstrucción.

Informar a la población en general de los múltiples usos prácticos de losmateriales reciclables.

Redoblar los esfuerzos en concientizar a la población de los peligros de laconstrucción de viviendas en sitios no aptos y con materiales no adecuados.

Revisión Bibliográfica

Cerramientos verticales-fachadas (2002). Joan Gari, Santiago Soto. EditorialCeas.

www.consumer.es/web/medio_ambiente/urbano/2010/05/12/193022.php

Anexos

Proceso de fabricación del concreto