BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE …

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TESIS

EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO ANTE CARGAS LATERALES

CÍCLICAS DE MUROS DE ADOBE NO REFORZADOS Y MUROS

REFORZADOS CON SOGAS DE TEREFTALATO DE POLIETILENO

RECICLADO.

PARA OPTAR EL TÍTULO DE

INGENIERO CIVIL

AUTORES :

Bach. VILLEGAS DELGADO, Weimer Manuel

Bach. ESQUIVEL ALAYO, David Ricardo

ASESOR :

Ing. VÁSQUEZ ALFARO, Iván Eugenio

CO ASESOR :

Ing. URTEAGA GARCÍA, Juan Manuel

TRUJILLO – PERÚ

2019

BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN

Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/

i

_____________________________________________

Ing. Félix Gilberto Pérrigo Sarmiento

JURADO

PRESIDENTE

_____________________________________________

Ing. Winston Henry Azañedo Medina

JURADO

SECRETARIO

_____________________________________________

Ing. Iván Eugenio Vásquez Alfaro

JURADO

ASESOR



ii

DEDICATORIA

A Dios, por fortalecer mi espíritu y darme la

sabiduría en cada momento.

A mis padres, Weimer Villegas Oblitas y María Jesús

Delgado Uriarte, por ser el regalo más preciado que

Dios me dio y pilar fundamental en mi vida. Por el

inmenso sacrificio que han hecho para mi formación

profesional.

A mi hermana, Melaniee Villegas Delgado porque es

una de las personas que más amo y siempre está a mi

lado, a pesar de las dificultades.

A mi abuelita, Consuelo Oblitas Alvarado, por su

inmenso amor y cariño que me brinda día a día.

A mis familiares, que nunca dejaron de ayudarme

para que esta investigación se pueda culminar con

satisfacción.

Manuel Villegas



iii

DEDICATORIA

A Dios, Por haberme dado salud y fortaleza para

lograr mis objetivos, además de su infinita bondad y

amor.

A mi madre Flor y abuela Isabel, por ser las primeras

educadoras que tuve, por ser el pilar de lo que soy,

agradezco sus valores y su infinito amor.

A mi padre Leoncio, por sus consejos y su apoyo

incondicional en todas las etapas de la investigación.

A mis familiares, por su constante motivación, creer

en mi e involucrarse en la investigación.

A mis amigos, por el apoyo moral y su compañía tanto

en el éxito como en la frustración.

David Esquivel



iv

AGRADECIMIENTO

Se agradece de una manera muy especial a la escuela de Ingeniería de Materiales de esta

casa de estudios por habernos facilitado el uso de sus laboratorios donde se llevó a cabo

la presente investigación.

A nuestro asesor, el Ingeniero Iván Vásquez Alfaro por el apoyo técnico, intelectual y

moral que nos brindó durante todo el desarrollo de la tesis.

A los ingenieros mecánicos; Luis Rivera Cardoso y Luis Flores Sotero por el trabajo que

realizaron para ensamblar el dispositivo de carga lateral, siendo este un punto muy

importante para el desarrollo de la presente investigación.

También se agradece al grupo de investigación ACIMAT por la ayuda brindada durante

toda la jornada de ensayos.

A nuestro amigo Cristian Alberto Pazos García, por la ayuda proporcionada en el proceso

de elaboración de las sogas de PET reciclado.

Al Sr. Leoncio Esquivel Velásquez por la inmensa ayuda que nos proporcionó desde la

elaboración de los muros hasta la culminación de los ensayos de carga lateral cíclica.

A la Sra. Zuseti Valdez Campos secretaria de la Escuela de Ingeniería Civil de nuestra

casa de estudios.

Al grupo de recicladores formales de Trujillo “Reciclando por un mundo mejor” por

facilitarnos las botellas de plástico (PET).

Los Autores



v

RESUMEN

El objetivo principal de esta investigación fue evaluar el comportamiento ante cargas

laterales cíclicas de muros de adobe no reforzados y muros reforzados con sogas de

tereftalato de polietileno (PET) reciclado.

Se sometió la soga de tereftalato de polietileno reciclado a un ensayo de tracción,

obteniendo un esfuerzo máximo promedio de 1318.32 Kg/cm2, mayor a 1200 Kg/cm2,

valor mínimo para cuerdas de refuerzo indicado por la norma E.080. Diseño y

Construcción con Tierra Reforzada. También se caracterizó el suelo, las unidades de

adobe y la albañilería de adobe (pilas y muretes).

Se realizó el ensayo de compresión diagonal para evaluar la resistencia al corte en muretes

de adobe no reforzados (M-SR) y muretes reforzados con sogas de tereftalato de

polietileno reciclado (MR-30 y MR-20). De los resultados se observó que los muretes

reforzados con sogas de PET reciclados a 30 cm y 20 cm (MR-30 y MR-20) presentaron

mayor resistencia al corte alcanzando ambos el valor promedio de 0.76 Kg/cm2

evidenciando un aumento de 57% respecto a los muretes sin refuerzo (M-SR) que

alcanzaron el valor de 0.49 Kg/cm2. Además, el tipo de falla en los muretes reforzados

fue dúctil a comparación de los muretes no reforzados que fallaron frágilmente.

Finalmente se realizó un ensayo cuasi estático de carga lateral cíclica en muros de adobe

no reforzados (M-SR) y muros de adobe reforzados con sogas de PET reciclado colocadas

a un espaciamiento de 30 cm (MR-30) y a un espaciamiento de 20 cm (MR-20). Del

ensayo de carga lateral cíclica se obtuvieron lazos histeréticos, que permitieron

determinar: disipación de energía degradación de la rigidez, resistencia máxima,

ductilidad de desplazamiento y tenacidad. De este ensayó se concluyó que los muros

reforzados con sogas de tereftalato de polietileno reciclado a un espaciamiento de 20cm

(MR-20) tienen mejor comportamiento ante carga lateral cíclica que los muros reforzados

a un espaciamiento de 30cm (MR-30) y estos a su vez mejor comportamiento a cargas

laterales en su plano que los muros sin refuerzo (M-SR). La mejora en el comportamiento

se evidencia en un notable aumento de las propiedades evaluadas. Además, se observó

que la presencia de refuerzo permite mantener la integridad estructural de los muros e

incrementa la capacidad de disipar energía por fricción. Esta propuesta representa una

alternativa ecológica que permite aprovechar un material residual abundante en el Perú y

en todo el mundo para reforzar viviendas de adobe de una manera económica y sostenible.



vi

ABSTRACT

The main objective of this investigation was to evaluate the behavior before cyclic lateral

loads of non-reinforced adobe walls and walls reinforced with recycled polyethylene

terephthalate (PET) ropes.

The rope of recycled polyethylene terephthalate was subjected to a tensile test, obtaining

an average maximum effort of 1318.32 Kg / cm2, greater than 1200 Kg / cm2, minimum

value for reinforcing cords indicated by the E.080 standard. Design and Construction with

Reinforced Earth. The soil, the adobe units and the adobe masonry (piles and walls) were

also characterized.

The diagonal compression test was carried out to evaluate the shear strength in non-

reinforced adobe walls (M-SR) and walls reinforced with recycled polyethylene

terephthalate ropes (MR-30 and MR-20). From the results it was observed that the walls

reinforced with PET ropes recycled at 30 cm and 20 cm (MR-30 and MR-20) showed

greater resistance to the cut, reaching both the average value of 0.76 Kg / cm2, showing

an increase of 57% with respect to the walls without reinforcement (M-SR) that reached

the value of 0.49 Kg / cm2. In addition, the type of failure in the reinforced walls was

ductile compared to the unreinforced walls that failed frailly.

Finally, a quasi-static cyclic lateral loading test was carried out on non-reinforced adobe

walls (M-SR) and adobe walls reinforced with recycled PET ropes placed at a spacing of

30 cm (MR-30) and at a spacing of 20 cm (MR-20). From the cyclic lateral load test

hysteretic loops were obtained, which allowed to determine: energy dissipation, rigidity

degradation, maximum resistance, displacement ductility and tenacity. From this test it

was concluded that the walls reinforced with polyethylene terephthalate ropes recycled at

a spacing of 20cm (MR-20) have better behavior against cyclic lateral load than the

reinforced walls at a spacing of 30cm (MR-30) and these better behavior at lateral loads

in its plane than walls without reinforcement (M-SR). The improvement in behavior is

evidenced by a notable increase in the evaluated properties. In addition, it was observed

that the presence of reinforcement allows maintaining the structural integrity of the walls

and increases the capacity to dissipate energy by friction. This proposal represents an

ecological alternative that allows to take advantage of an abundant residual material in

Peru and around the world to reinforce adobe houses in an economical and sustainable

way.



vii

ÍNDICE DE CONTENIDO

DEDICATORIA ............................................................................................................... ii

DEDICATORIA .............................................................................................................. iii

AGRADECIMIENTO ..................................................................................................... iv

RESUMEN ....................................................................................................................... v

ABSTRACT .................................................................................................................... vi

ÍNDICE DE CONTENIDO ............................................................................................ vii

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN.................................................................................. 18

1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA ..................................................................... 18

1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................. 21

1.3. HIPÓTESIS...................................................................................................... 21

1.4. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................ 21

1.5. OBJETIVOS .................................................................................................... 22

1.5.1. Objetivo general ....................................................................................... 22

1.5.2. Objetivos específicos ................................................................................ 22

CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO .............................................................................. 23

2.1. ANTECEDENTES .......................................................................................... 23

2.2. BASES TEÓRICAS Y CIENTÍFICAS ........................................................... 28

A) La tierra cruda como material de construcción ................................................ 28

B) El adobe ........................................................................................................... 30

b.1. La unidad de albañilería de adobe y su composición ...................................... 30

b.2. Propiedades mecánicas del adobe.................................................................... 33

b.3. Construcciones con adobe ............................................................................... 37

b.4. Dinámica estructural de mampostería ............................................................. 45

C) Tereftalato de polietileno (PET) ...................................................................... 50

c.1. Generalidades del PET..................................................................................... 50

c.2. Propiedades del PET ........................................................................................ 51



viii

c.3. Daños y perjuicios ambientales por efectos del PET ....................................... 53

c.4. Comportamiento a la tracción del PET reciclado ............................................ 54

c.5. Reciclaje del PET............................................................................................. 56

CAPÍTULO III: MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................ 59

3.1. OBJETO DE ESTUDIO ...................................................................................... 59

3.1.1. Unidades de análisis ..................................................................................... 59

3.1.2. Población ...................................................................................................... 59

3.1.3. Muestra ......................................................................................................... 59

3.2. MÉTODOS Y TÉCNICAS ................................................................................. 61

3.2.1. Diseño de la investigación ............................................................................ 61

3.2.2. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ......................................... 62

3.2.3. Métodos e instrumentos de análisis de datos ................................................ 62

3.3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ............................................................. 63

A) Caracterización del suelo para conformación de adobes ............................. 64

B) Caracterización de las unidades de adobe según norma E.080 (Diseño y

Construcción con Tierra Reforzada)....................................................................... 69

C) Caracterización de la albañilería de adobe según norma E.080 (Diseño y

Construcción con Tierra Reforzada)....................................................................... 71

D) Caracterización de las sogas sintéticas de PET reciclado ............................ 73

E) Ensayo de carga lateral cíclica en muros de adobe ...................................... 74

CAPÍTULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................... 77

A. Caracterización del suelo para la conformación de adobes ............................... 77

B) Caracterización de las unidades de adobe ......................................................... 80

C) Caracterización de la albañilería de adobe ....................................................... 82

D) Caracterización de las sogas de PET reciclado ................................................. 89

E) Ensayo de carga lateral cíclica en muros de adobe ............................................ 91

CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................. 101



ix

5.1. Conclusiones ...................................................................................................... 101

5.2. Recomendaciones .............................................................................................. 102

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 103

APÉNDICE .................................................................................................................. 107

Apéndice A: Caracterización del suelo .................................................................... 107

Apéndice B: Calibración del anillo de carga con galgas extensiométricas .............. 111

Apéndice C: Ensayo de carga lateral ........................................................................ 113

Apéndice D: Análisis estadístico del ensayo de compresión diagonal de muretes de

adobe sin refuerzo y reforzados con sogas de PET reciclado. .................................. 126

ANEXOS ...................................................................................................................... 128

A.1. Panel fotográfico .............................................................................................. 128

A.1.1. Elaboración de sogas de Tereftalato de Polietileno reciclado. ................. 128

A.1.2. Caracterización de las sogas de Tereftalato de Polietileno reciclado. ...... 130

A.1.3. Caracterización del suelo utilizado para la elaboración de adobes........... 131

A.1.4. Caracterización de los bloques de adobe. ................................................. 133

A.1.5. Caracterización de la albañilería de adobe. .............................................. 135

A.1.6. Elaboración de especímenes y ensayo de carga lateral ............................. 143

A.2. Certificación de ensayos en los laboratorios de la escuela de Ingeniería de

Materiales de la Universidad Nacional de Trujillo ................................................... 152



x

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1: Efectos del terremoto de Pisco en construcciones de adobe ......................... 18

Figura 2: Isla deshabitada en el Pacífico Sur ............................................................... 19

Figura 3: Zigurat de Ur, Sumeria. ................................................................................. 28

Figura 4: Alhambra de Granada. España…………………………………………..……….28

Figura 5: Kasbah. Rabat. Marruecos. ........................................................................... 29

Figura 6: Ciudad de Chan Chan ................................................................................... 29

Figura 7: Ciudad de Caral…..…………………………………………………………………29

Figura 8: Adobes con una mala proporción de arcilla y arena .................................... 30

Figura 9: Ensayo Límite Líquido ................................................................................... 31

Figura 10: Prueba manual para determinar la calidad del suelo para adobes ............ 32

Figura 11: Proceso de elaboración de adobes .............................................................. 33

Figura 12: Ensayo de cubos a compresión .................................................................... 34

Figura 13: Ensayo de tracción indirecta ....................................................................... 35

Figura 14: Ensayo de resistencia del mortero a la tracción ......................................... 35

Figura 15:Ensayo de resistencia de pilas a compresión ............................................... 36

Figura 16:Ensayo de compresión diagonal ................................................................... 36

Figura 17: Mapa de Zonificación Sísmica..................................................................... 38

Figura 18: Falla por flexión 01 ..................................................................................... 39



Figura 21: Falla por corte ............................................................................................. 40

Figura 22:Caída de la cubierta ..................................................................................... 40

Figura 23:Falla en las conexiones ................................................................................ 40

Figura 24:Deficiencias estructurales en construcciones de adobe de dos pisos........... 41

Figura 25: Refuerzo con drizas en construcciones con adobe ...................................... 42

Figura 26: Vivienda de adobe reforzada con Drizas..................................................... 43

Figura 27: colocación de geomallas.............................................................................. 43

Figura 28:Esquema de refuerzo con caña en muros de adobe ...................................... 44

Figura 29:Esquema de refuerzo con malla electrosoldada ........................................... 45

Figura 30:Ensayo de carga lateral en albañilería confinada ....................................... 46

Figura 31:Curva Fuerza - Deformación para un material inelástico ........................... 46

Figura 32:Disipación de energía en un sistema inelástico ........................................... 47



xi

Figura 33:Curva fuerza deformación modelo elastoplástico ....................................... 48

Figura 34: Determinación de las condiciones de fluencia y últimas............................. 49

Figura 35: Muro sometido a carga lateral .................................................................... 49

Figura 36: Condensación del etilenglicol y el ácido tereftálico.................................... 50

Figura 37: John Rex Whinfield y James Tennant Dickson ............................................ 51

Figura 38: Producción de PET a nivel mundial ............................................................ 53

Figura 39: Composición de los residuos sólidos desechados en el Perú ...................... 54

Figura 40: Ensayo de tracción en tiras de PET reciclado ............................................ 54

Figura 41: Gráfica Carga - Deformación en función de la inclinación de corte.......... 55

Figura 42: Gráfica Esfuerzo - Deformación en tiras verticales .................................... 55

Figura 43: Implementación del dispositivo ................................................................... 57

Figura 44: Proceso de obtención de tiras...................................................................... 57

Figura 45:Tiras de PET reciclado ................................................................................. 57

Figura 46: Implementación del dispositivo ................................................................... 58

Figura 47:Proceso de torcido de las tiras de PET ........................................................ 58

Figura 48:Obtención de la soga de PET reciclado ....................................................... 58

Figura 49: Soga de PET reciclado ................................................................................ 58

Figura 50:Especímenes para el ensayo de compresión diagonal ................................. 59

Figura 51:Muestra patrón – M-SR ................................................................................ 60

Figura 52: Muestra para un espaciamiento de refuerzo a 30 cm ………….....................60

Figura 53: Muestra para un espaciamiento de refuerzo a 20 cm.................................. 60

Figura 54: Variables de estudio: diseño no experimental ............................................. 61

Figura 55:Diagrama de flujo del procedimiento experimental ..................................... 63

Figura 56: Proceso de elaboración de las sogas de PET reciclado.............................. 73

Figura 57: Mecanismo del ensayo de carga lateral cíclica .......................................... 75

Figura 58: Esquema de muros sin refuerzo ................................................................... 76

Figura 59: Detalles de la cimentación………………………………………………..……..76

Figura 60: Esquema de muro reforzado ........................................................................ 76

Figura 61: Esquema de muros reforzado a 20 cm…………………………………………..76

Figura 62: Curva granulométrica ................................................................................. 77

Figura 63: Curva de Fluidez (método multipunto) ........................................................ 78

Figura 64: Curvas Esfuerzo - Deformación en pilas de adobe ..................................... 83

Figura 65: Fallas en ensayo de compresión en pilas de adobe ..................................... 84



xii

Figura 66: Esfuerzos máximos a compresión diagonal en muretes – muestra patrón .. 84

Figura 67: Esfuerzos máximos a compresión diagonal con refuerzo a 20cm ............... 85

Figura 68: Esfuerzos máximos a compresión diagonal con refuerzo de sogas a 30cm

(horizontal y vertical) ..................................................................................................... 86

Figura 69: Resumen de esfuerzos máximos en muretes reforzados y no reforzados..... 87

Figura 70: Fallas combinadas frágil en muretes de adobe sin refuerzo (muestra patrón)

........................................................................................................................................ 88

Figura 71: Fallas combinadas dúctil en muretes de adobe reforzados con sogas de PET

reciclado ......................................................................................................................... 88

Figura 72: Curva Carga - Deformación en sogas de PET reciclado ............................ 89

Figura 73: Ensayo de tracción en sogas de PET reciclado........................................... 90

Figura 74: FASE 1: M-SR.............................................................................................. 91

Figura 75:FASE 2: M-SR…………………………………………………………….............91

Figura 76: Lazos histeréticos M-SR (4 fases) – Envolvente: carga – desplazamiento . 91

Figura 77: Degradación de la rigidez lateral por efectos de cargas laterales cíclicas 92

Figura 78: FASE 1 Y FASE 2: MR-30 ........................................................................... 92

Figura 79: FASE 3: MR-30……………………………………………………………………92

Figura 80: FASE 4: MR-30............................................................................................ 93

Figura 81: FASE 5: falla total del MR-30...…………………………..…………………….93

Figura 82: Lazos histeréticos MR-30 – Envolvente: carga - desplazamiento ............... 93


Figura 84: FASE 1 Y FASE 2: MR-20 ........................................................................... 94

Figura 85: FASE 3: MR-20……………………………………………………………………94

Figura 86: FASE 4: MR-20 falla completa del muro .................................................... 94

Figura 87: Lazos histeréticos MR-20 – Envolvente: carga - desplazamiento ............... 95


Figura 89: Envolventes positivas de lazos histeréticos de los 3 muros ensayados ....... 96

Figura 90: Resistencia máxima de carga ...................................................................... 96

Figura 91: Cálculo de la ductilidad M-SR .................................................................... 97

Figura 92: Cálculo de la ductilidad MR-30 .................................................................. 98

Figura 93: Cálculo de la ductilidad MR-20 .................................................................. 98

Figura 94: Ductilidad de cada espécimen ..................................................................... 99

Figura 95: Energía disipada por cada fase ................................................................. 100



xiii

Figura 96: Curva de calibración anillo de carga ........................................................ 112

Figura 97: Lazos histeréticos MSR fase 1 ................................................................... 113



Figura 100: Lazos histeréticos MSR fase 4 ................................................................. 116

Figura 101: Lazos histeréticos MR30 fase 1 ............................................................... 117









Figura 110: desviación estándar de cada espécimen .................................................. 126

Figura 111: Proceso de cortado de botellas de PET ................................................... 128

Figura 112: Tiras de PET reciclado (4mm de ancho x 27m de largo) ........................ 128

Figura 113: Proceso de torcido de tiras de PET reciclado ......................................... 129

Figura 114: Sogas de PET reciclado de 6m de largo aproximadamente .................... 129

Figura 115: Ensayo de tracción en muestras de cuerda de PET reciclado ................ 130

Figura 116: Muestra de PET reciclado ensayada a tracción...................................... 130

Figura 117: Proceso de determinación de la gravedad específica ............................. 131

Figura 118: Ensayo de Límite Líquido ........................................................................ 131

Figura 119: Ensayo de Límite plástico ........................................................................ 132

Figura 120: Ensayo de granulometría por sedimentación .......................................... 132

Figura 121: Bloques de adobe recién conformados para ensayo de compresión ....... 133

Figura 122: Bloques refrendados con yeso ................................................................. 133

Figura 123: Ensayo de compresión en unidades de adobe ......................................... 134

Figura 124: Ensayo de variación dimensional en adobes ........................................... 134

Figura 125: Ensayo de alabeo en adobes .................................................................... 135

Figura 126: Ensayo de tracción indirecta en mortero. Durante y después del ensayo135

Figura 127: Pilas para el ensayo de compresión de la albañilería en proceso de secado

...................................................................................................................................... 136



xiv

Figura 128: Pilas refrendadas con yeso para el ensayo de compresión ..................... 136

Figura 129: Pilas de adobe antes del ensayo de compresión ...................................... 137

Figura 130: Pilas de adobe después del ensayo de compresión ................................. 137

Figura 131: Muretes para e ensayo de compresión diagonal recién conformados .... 138

Figura 132: Muretes para e ensayo de compresión diagonal en proceso de secado .. 138

Figura 133: Cortado de las esquinas de los muretes para el ensayo de compresión

diagonal ........................................................................................................................ 139

Figura 134: Refrendado con yeso de los especímenes para el ensayo de compresión

diagonal ........................................................................................................................ 139

Figura 135: Muretes de adobe sin refuerzo durante el ensayo de compresión diagonal

...................................................................................................................................... 140

Figura 136: Ensayo de compresión diagonal en muretes de adobe sin refuerzo ........ 140

Figura 137: Taladrado de los muretes de compresión diagonal y colocación de cuerdas

conectoras y posterior reforzado .................................................................................. 141

Figura 138: Colocación de cuerdas de refuerzo ......................................................... 141

Figura 139: Ensayo de compresión diagonal de muretes con refuerzo de sogas PET

espaciado 30 cm ........................................................................................................... 142

Figura 140: Ensayo de compresión diagonal de muretes con refuerzo de sogas PET

espaciado 20 cm ........................................................................................................... 142

Figura 141: Armadura y encofrado de cimentación.................................................... 143

Figura 142: Vaciado y desencofrado de cimentación ................................................. 143

Figura 143: Asentado de unidades de adobe ............................................................... 144

Figura 144: Verificación de la horizontalidad del muro con cordel ........................... 144

Figura 145: Verificación de la verticalidad del muro con plomada ........................... 145

Figura 146: Asentado de los adobes ............................................................................ 145

Figura 147: Muro en proceso de secado………………………………………….........….145

Figura 148: Muro después de 28 días de secado ........................................................ 146

Figura 149: Conformación de la viga de transmisión ................................................. 146

Figura 150: Muro después del desencofrado de la viga de transmisión ..................... 147

Figura 151: Colocación de las drizas .......................................................................... 147

Figura 152: Muro reforzado a 30 cm de espaciamiento………….………………………147

Figura 153: Tensadores metálicos y grapas utilizadas para colocar las sogas de refuerzo

...................................................................................................................................... 148



xv

Figura 154: Motor eléctrico y caja reductora ............................................................. 148

Figura 155: Estructura de soporte del dispositivo de carga...…...………………………148

Figura 156: Anillo de carga con galgas extensiométricas .......................................... 149

Figura 157: Calibración del anillo de carga……………………………………………….149

Figura 158: Sistema biela manivela y corredera acopladas al eje de salida de la caja

reductora. ..................................................................................................................... 149

Figura 159: Movilización de muros por medio de una carretilla hidráulica .............. 150

Figura 160: Muro sin refuerzo (MSR) durante el ensayo de carga lateral ................. 150

Figura 161: Muro reforzado a 30 cm (MR 30) durante el ensayo de carga lateral.... 151

Figura 162: Muro reforzado a 20 cm (MR 20) durante el ensayo de carga lateral.... 151



xvi

INDICE DE TABLAS

Tabla 1.Datos técnicos del Polietileno Tereftalato ........................................................ 52

Tabla 2. Proceso de elaboración de sogas de PET reciclado........................................ 57

Tabla 3. Variables de estudio: diseño experimental ...................................................... 61

Tabla 4. Guía de observación - ensayo gravedad específica ......................................... 64

Tabla 5. Guía de observación - ensayo granulometría por lavado ............................... 65

Tabla 6. Guía de observación - ensayo granulometría por tamizado............................ 66

Tabla 7. Guía de observación - ensayo granulométrico por hidrómetro ...................... 67

Tabla 8. Guía de observación - ensayo límite líquido ................................................... 68

Tabla 9. Guía de observación – ensayo de límite plástico ............................................. 69

Tabla 10. Guía de observación - ensayo de resistencia a compresión del material ...... 69

Tabla 11. Guía de observación - ensayo de variación dimensional .............................. 70

Tabla 12. Guía de observación - ensayo de alabeo ...................................................... 70

Tabla 13. Guía de observación - ensayo de resistencia del mortero a la tracción........ 71

Tabla 14. Guía de observación - ensayo de compresión en pilas .................................. 72

Tabla 15. Guía de observación - ensayo de muretes a compresión diagonal................ 72

Tabla 16. Guía de observación - ensayo de tracción en sogas de PET reciclado ......... 74

Tabla 17. Composición del suelo ................................................................................... 77

Tabla 18. Resultados del ensayo de Límite Plástico ...................................................... 79

Tabla 19. Resultado Índice de plasticidad ..................................................................... 79

Tabla 20. Resultado del ensayo de compresión de unidades de adobe ......................... 80

Tabla 21. Resultado del ensayo de variación dimensional ............................................ 80

Tabla 22. Resultado del ensayo de alabeo ..................................................................... 81

Tabla 23. Resultado del ensayo a tracción indirecta en el mortero .............................. 82

Tabla 24. Resultado del ensayo a compresión en pilas ................................................. 82

Tabla 25. Esfuerzos máximos del ensayo de compresión diagonal en muestra patrón . 84

Tabla 26. Esfuerzos máximos ensayo compresión diagonal con refuerzo a 20 cm ....... 85

Tabla 27. Esfuerzos máximos ensayo compresión diagonal con refuerzo a 30 cm ....... 86

Tabla 28. Resumen de esfuerzos máximos a compresión diagonal ............................... 87

Tabla 29. Resultados del ensayo de tracción directa en sogas de PET reciclado ......... 89

Tabla 30. Parámetros para el cálculo de la ductilidad M-SR ....................................... 97

Tabla 31. Parámetros para el cálculo de la ductilidad M-R30 ..................................... 98

Tabla 32. Parámetros para el cálculo de la ductilidad M-R30 ..................................... 98



xvii

Tabla 33. Cálculo de la tenacidad ................................................................................. 99

Tabla 34. Energía disipada para cada fase ................................................................. 100

Tabla 35. Datos del análisis granulométrico por tamizado del suelo ......................... 107

Tabla 36. Datos del análisis granulométrico por sedimentación del suelo ................. 108

Tabla 37. Datos del ensayo de Límite Líquido ............................................................. 109

Tabla 38. Datos del ensayo de Límite Plástico ............................................................ 110

Tabla 39. Datos del ensayo de Gravedad Específica ................................................... 110

Tabla 40. Datos de calibración del anillo de carga..................................................... 111

Tabla 41. Datos de carga y deformación en muros sin refuerzo MSR fase 1. ............. 113




Tabla 45. Datos de carga y deformación muros con refuerzo a 30 cm MR30 fase 1. . 117









Tabla 54. Análisis de Anderson-Darling. ..................................................................... 126

Tabla 55. Análisis de Varianza. ................................................................................... 127

Tabla 56. Análisis de Tukey. ........................................................................................ 127



18

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN

1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA

El adobe es uno de los materiales de construcción más antiguos empleados por el hombre,

se caracteriza por un fácil proceso constructivo, bajo costo y excelentes propiedades termo

– acústicas. Sin embargo, las construcciones de adobe son las más vulnerables ante fuerzas

inducidas por sismo, debido a su baja resistencia a la tracción, flexión y corte, generando

una gran cantidad de pérdidas humanas y económicas (Blondet, Villa y Brzev, 2003).

En la actualidad en diversas regiones del mundo se sigue utilizando este tipo de sistema

constructivo a pesar de que la historia de los sismos ha dejado resultados catastróficos,

debido a que en la mayoría de los casos estas construcciones no presentaban ningún tipo de

refuerzo sísmico, lo que evidencia una gran vulnerabilidad ante este tipo de fenómenos.

“El Perú se encuentra en una de las zonas de mayor peligrosidad sísmica de Sudamérica en

donde se concentra la mayor actividad sísmica y volcánica de todo el planeta”. (Astorga,

2011, pág. 26). En los sismos ocurridos en el Perú, la mayor parte de las construcciones de

adobe colapsaron, generando la muerte de muchas personas e importantes pérdidas

económicas. Por este motivo hay una gran preocupación por parte de muchos investigadores

que buscan mitigar las deficiencias que presentan este tipo de construcciones. Las soluciones

con mejores resultados que se han dado hasta la actualidad son viviendas reforzadas con

mallas electro soldadas, geomallas y mallas de nylon, que brindan mayor resistencia ante

cargas laterales evitando fallas por corte y tracción (San Bartolomé, Quiun y Silva, 2011).

Figura 1: Efectos del terremoto de Pisco en construcciones de adobe

Fuente: Astroza et al, 2008



19

El Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI), dio a conocer en el año 2013 que

el 47.1% de todas las viviendas en el Perú tenían como material predominante en sus paredes

el adobe, tapia o quincha.

El plástico es uno de los materiales más usados en todo el mundo, principalmente por su

fácil elaboración y bajo costo, estos objetos plásticos luego de ser desechados van a parar a

los mares, ríos y lagos provocando gran daño a numerosas especies de animales, alterando

sus ecosistemas. Según Castillejos et al. (2014), el consumo global del PET se calcula en 12

millones de toneladas con un crecimiento anual del 6%. El problema reside en que sólo el

20 % del PET que se consume en el mundo es reciclado, el resto se elimina como relleno

sanitario y tirados a cielo abierto.

El plástico de las botellas descartables (Tereftalato de Polietileno) comúnmente conocido

como PET, es un polímero que demora entre 100 a 700 años en degradarse. En el Perú, se

producen unas 3 500 millones de botellas de plástico cada año, de las cuales, menos del 50%

son recicladas. Que el porcentaje de reciclaje sea tan pequeño es un grave problema porque

la contaminación causada por el uso de materiales descartables que no pueden ser

reutilizados es una de las mayores fuentes de gases de efecto invernadero. Por lo tanto; las

botellas de Tereftalato de polietileno (PET), tienen que ser recuperables y reciclables

logrando obtener nuevos productos, de tal manera que se logre disminuir la contaminación

ambiental (Ruiz, 2016).

Figura 2: Isla deshabitada en el Pacífico Sur

Fuente: BBC, 2017



http://peru21.pe/opinion/sabes-cuantas-botellas-bebidas-se-reutilizan-peru-2206465

http://peru21.pe/opinion/sabes-cuantas-botellas-bebidas-se-reutilizan-peru-2206465

https://libertaliadehatali.wordpress.com/

20

En el Perú la norma que establece los requisitos y criterios técnicos de diseño y construcción

de edificaciones con tierra reforzada ya sea adobe o tapial es la norma E 080 (Diseño y

Construcción con Tierra Reforzada). Los lineamientos de esta norma buscan conferir

seguridad sísmica, construir edificaciones más seguras y promover metodologías de

construcción de bajo costo y virtudes ecológicas. En el artículo 6 de la norma antes

mencionada se sugieren diferentes tipos de refuerzo externo dentro de ellos están sogas

sintéticas. Por esta razón; en la siguiente tesis se propone utilizar sogas elaboradas a partir

de botellas descartables de Tereftalato de Polietileno (PET), como un sistema de refuerzo

externo en muros de adobe, con la finalidad de mejorar sus propiedades sismorresistentes.



21

1.2.FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Cuál es el comportamiento ante cargas laterales cíclicas de muros de adobe no reforzados

y muros reforzados con sogas de tereftalato de polietileno reciclado?

1.3.HIPÓTESIS

Los muros de adobe reforzados con sogas de tereftalato de polietileno reciclado tienen un

mejor comportamiento ante cargas laterales cíclicas que los muros de adobe no reforzados.

1.4.JUSTIFICACIÓN

Debido al mal comportamiento sísmico de las construcciones de adobe y al alto porcentaje

de su uso, es necesario investigar y plantear nuevos tipos de refuerzo.

En este proyecto desarrollamos la aplicación de un nuevo material como sistema de refuerzo

sísmico en muros de adobe, como es el uso de sogas hechas de Tereftalato de Polietileno

reciclado (PET – reciclado), buscando mejorar el comportamiento sísmico, confiriendo a los

muros, mayor resistencia, mayor ductilidad, mayor tenacidad y mayor capacidad de disipar

energía, garantizando la integridad estructural y evitando el colapso.

Cabe mencionar que el material de Tereftalato de Polietileno es de fácil acceso y se puede

obtener de las plantas de reciclaje. Para la elaboración de las sogas de Tereftalato de

Polietileno, no se requiere de mano de obra calificada, es fácil de procesar y el costo para su

obtención es muy bajo en comparación con los otros tipos de refuerzos planteados en otras

investigaciones. De demostrarse un buen comportamiento de las sogas PET como refuerzo

externo podría incluirse como un nuevo tipo de refuerzo en la norma de diseño de estructuras

de tierra E 080 del Reglamento Nacional de Edificaciones, fijándose la posibilidad de

aplicarlo masivamente en las zonas más vulnerables de nuestro país donde aún se construye

con adobe y de esta manera prevenir posibles catástrofes como consecuencia de Terremotos

y a la vez contribuir a reducir la contaminación por efectos de plásticos.

Finalmente, el aporte académico al realizar esta investigación es poner a disposición de otros

investigadores nuevos métodos de refuerzo de muros de albañilería de adobe. Además, al

demostrar la factibilidad del uso de las sogas de Tereftalato de Polietileno (PET) reciclado,

como sistema de refuerzo en estructuras de adobe, se abren nuevas interrogantes y posibles

temas de investigación.



22

1.5.OBJETIVOS

1.5.1. Objetivo general

Evaluar el comportamiento ante cargas laterales cíclicas de muros de adobe no reforzados y

muros reforzados con sogas de tereftalato de polietileno reciclado.

1.5.2. Objetivos específicos

Evaluar experimentalmente las propiedades mecánicas de la albañilería de adobe,

según la Norma Peruana E.080.

Evaluar la resistencia a tracción de las sogas de Tereftalato de Polietileno reciclado

y comparar con el valor mínimo dado por la Norma Peruana E 080.

Evaluar el efecto del refuerzo con sogas de tereftalato de polietileno reciclado (MR-

30 y MR-20) sobre la resistencia al esfuerzo cortante en muretes de adobe.

Determinar las curvas de histéresis, carga - desplazamiento, inducido mediante

cargas lateral cíclica en muros sin refuerzo (M-SR) y muros reforzados (MR-30 y

MR-20). Así como también evaluar y comparar: la energía disipada por cada fase y

degradación de rigidez.

Determinar la envolvente de las curvas de histéresis y evaluar la resistencia máxima,

ductilidad y tenacidad de cada muro ensayado y hacer un análisis comparativo.



23

CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO

2.1. ANTECEDENTES

Mayorca y Meguro (2004), en su artículo científico titulado “Proposal of an efficient

technique for retrofitting unreiforced masonry dwellings” realizado en Tokio Japón,

presentan un método innovador de rehabilitación y refuerzo para viviendas de

mampostería no reforzada, que consiste en utilizar bandas de polipropileno

dispuestas en forma de malla e incrustadas en una capa de mortero. Estas bandas,

que se utilizan comúnmente para el embalaje, son resistentes, baratas, duraderas y

están disponibles en todo el mundo. Para verificar la idoneidad del método propuesto,

se probaron 8 muros de mampostería, 4 reforzados y 4 sin refuerzo, bajo cargas en

el plano. Las dimensiones de los muros fueron 985 mm × 1072 mm × 100 mm.

Aunque la resistencia máxima de la pared reforzada fue casi la misma que la de la

pared patrón, su resistencia posterior a la máxima fue mayor y se mantuvo para

derivas laterales de más del 2% evidenciando incremento en la ductilidad. También

los muros reforzados presentaron un aparente incremento en la rigidez lateral. La

diferencia de rigidez observada se debe principalmente a la restricción de malla de

bandas polipropileno a la rotación de la pared. Para investigar las características del

refuerzo propuesto aplicado a diferentes materiales y variando las configuraciones

de malla, se realizaron simulaciones numéricas basadas en un enfoque de modelado

discreto. Se examinaron los efectos la abertura de la malla de bandas de polipropileno

y la distribución de conexiones combinado con el uso de diferentes tipos de

mampostería no reforzada. Finalmente, los investigadores concluyen que; la

contribución de la malla de la banda polipropileno solo se aprecia después del

agrietamiento diagonal en la pared; Las simulaciones numéricas mostraron que las

mallas con mayor abertura conectadas adecuadamente pueden funcionar tan bien

como las mallas con abertura pequeña conectadas parcialmente a la pared y que el

efecto de la malla de la banda de polipropileno aumenta a medida que se emplea una

pared de albañilería con menor resistencia. El aporte de este artículo científico a la

presente investigación es el sustento para establecer la posibilidad de emplear un

material polimérico (bandas de polipropileno) como refuerzo externo de viviendas

de albañilería de no reforzada. Además, demuestra la factibilidad de distribuir el

refuerzo en forma de malla y envolver los muros.



24

Astorga (2011), en su tesis “Análisis del comportamiento de muros de adobe

reforzados con geomalla ante esfuerzos cíclicos laterales” presentada en España;

ensayó muros de adobe de 25 y 40 cm de espesor reforzados externamente con

geomalla sometiéndolos a carga lateral cíclica y buscó encontrar la ley que gobierna

el comportamiento a cortante en los muros, comparando los resultados

experimentales con resultados numéricos obtenidos a través de un programa de

elementos finitos. La fuerza que controla el comportamiento en los muros es la

tracción, asimismo los muros de adobe reforzados con geomallas poseen un

comportamiento no lineal bien marcado. El modelo predice que el colapso se inicia

en las esquinas inferiores donde el muro está en contacto con la cimentación dando

inicio a las primeras grietas. La distribución de cargas y los desplazamientos, así

como resultados numéricos, no se puede considerar fiables para diseño ya que los

datos numéricos no concuerdan perfectamente para describir el comportamiento,

concluyendo que las leyes del comportamiento a partir de ensayos experimentales de

muros reforzados con geomallas sometidos a cortante no son una buena

aproximación del comportamiento debido a que los muros son anisótropos, no

pudiendo predecir el colapso del muro con exactitud. El aporte de esta tesis a la

presente investigación es que permite verificar el comportamiento no lineal y

anisotrópico de la albañilería de adobe.

Charleson (2011), en su trabajo científico titulado “Seismic strengthening of earthen

houses using straps cut from used car tires: a construction guide” presentado en

Oakland Estados Unidos, plantea la utilización de correas obtenidas a partir de

neumáticos usados como un sistema de refuerzo sísmico externo en viviendas

construidas con tierra tanto nuevas como existentes edificadas en zonas sísmicas. El

autor recalca que un material de refuerzo que no sea material de residuo

probablemente sea inasequible para las poblaciones pobres que viven en los países

en vías de desarrollo y por lo tanto imposible de aplicar masivamente. Respecto al

proceso de obtención de las correas estas son producto de cortar los neumáticos en

espiral de la misma forma como se corta la piel de naranja. De un neumático

promedio se obtienen una tira de 40 mm de ancho, 6 m de largo y 8 mm de espesor,

estas correas alcanzan una resistencia a la tracción entre 10-15 KN. En el proceso de

construcción de sobrecimiento se embeben las correas en este o en caso contrario se

deja tubos para poder colocarlas luego. Posteriormente a la construcción de muros se



25

perforan huecos para pasar las tiras horizontales y envolver los muros, estas se

colocan verticalmente a una separación de 1.2 m y horizontalmente de 0.6 m las

correas verticales van clavadas a la madera del techo. Para evaluar el desempeño de

esta técnica de refuerzo se realizaron varias fases de investigación. Una de ellas

consistió en ensayar a carga lateral coplanar muros de adobe de 1.80 m de alto, 1.30

de largo y 0.24 de espesor conformados por adobes apilados en seco con y sin

refuerzo. Las pruebas mostraron que las correas horizontales son parcialmente

efectivas en resistir fuerzas de corte. El tiempo de falla de los muros reforzados fue

mayor al de los patrones. Así mismo; se estudió la influencia de reducir el

espaciamiento vertical de las correas horizontales de 60 cm (Muro 1) a 30 cm (Muro

2) ambas paredes resistieron cargas de 3.5 kN en ambas direcciones. Sin embargo, el

muro con refuerzo horizontal separado 30 cm presento mayores deflexiones con

menor daño evidenciando mayor ductilidad y las correas más espaciadas tienen el

efecto de reducir el ancho de las grietas diagonales. Luego se realizó el ensayo lateral

cíclico de dos muros de adobe de 1.20 de largo, 2.40 de altura y 0.24 m de espesor,

reforzados con correas y tarrajeados. Estos muros se comportaron como solido rígido

presentando un comportamiento histérico. La máxima resistencia a cortante de los

muros reforzados fue más de tres veces la resistencia de los muros apilados en seco

con refuerzo. El autor concluye que los muros reforzados experimentan grandes

desplazamientos laterales sin llegar a colapsar. Es decir; el refuerzo proporciona

resistencia estructural y acción de amarre después de que el material de la pared de

tierra ha fallado garantizando la integridad estructural. El aporte de este trabajo de

investigación a la presente tesis es el sustento para emplear un material polimérico

residual (caucho de los neumáticos usados) como refuerzo externo de viviendas

construidas con tierra. Debido a que los materiales de refuerzo deber ser de

asequibles a las poblaciones pobres de los países en vías de desarrollo que tienden a

emplear masivamente la tierra como principal material de construcción.

Bonilla y Merino (2017), en su tesis “Estudio de las propiedades físicas de la caña

guadúa y su aplicación como refuerzo en la construcción de estructuras de adobe”

realizada en Ecuador, aplicaron la caña guadúa como refuerzo estructural interno en

construcciones de adobe. Para llevar a cabo su objetivo construyeron dos muros de

adobe a escala natural uno reforzado con caña guadua y el otro sin refuerzo alguno.

Dichos muros fueron ensayados a carga lateral cíclica, adicionalmente se desarrolló



26

un modelo matemático con la teoría de elementos finitos para predecir el

comportamiento en el rango lineal. Los resultados experimentales obtenidos

mostraron que el muro reforzado con caña guadúa tiene un mejor comportamiento

estructural; aumentando su capacidad de carga lateral en 4 veces respecto a muros

sin refuerzo, presentando falla dúctil e incremento en la capacidad de disipación de

energía en más de 300 veces respecto al muro patrón. El aporte de esta tesis a la

presente investigación es la aplicación del modelo elastoplástico de histéresis en el

análisis de datos de muros de adobe sometidos a cargas laterales cíclicas.

Igarashi (2009), en su tesis “Reforzamiento estructural de muros de adobe” realizada

en Lima Perú, estudió dos alternativas para reforzar muros de adobe, una con estera

como elementos de confinamiento y otra con costalillos plásticos, ambos elementos

de confinamiento van anclados a un par de listones de madera que se encuentran

amarrados al muro. Evaluando el desempeño del muro en un ensayo de carga en el

plano. La autora concluye que el comportamiento elástico de los muros sin reforzar

se presenta hasta aproximadamente 0.4 mm de desplazamiento lateral y una carga de

0.4 ton. El desplazamiento máximo que presentaron los muros sin reforzar fue de

8.487 mm para una carga de 1.237 ton con una distorsión angular de 0.003562

(1/281). Los muros reforzados con esteras aumentaron la resistencia a esfuerzos

cortantes en 2.67% respecto a los muros no reforzados, por otro lado, en los muros

reforzados con costalillos, la resistencia al corte aumentó en un 13.49% respecto a

los muros sin refuerzo. El aporte de esta tesis a la presente investigación es proponer

y evaluar nuevos tipo de refuerzo externo en muros de adobe a base de materiales

de bajo costo.

Blondet, et al. (2015), en su artículo científico “Refuerzo sísmico de mallas de sogas

sintéticas para construcciones de adobe” realizado en Lima Perú, presentan los

resultados de una nueva técnica de refuerzo sísmico externo de construcciones de

adobe que utiliza mallas de drizas (sogas sintéticas) accesibles en las zonas rurales.

Para evaluar el desempeño del refuerzo realizaron el ensayo en mesa vibradora de un

módulo a escala real previamente dañado que luego fue reparado y reforzado por una

técnica que combina el sellado de grietas sísmicas con barro líquido (grout) y el

refuerzo externo con cuerdas de nylon (driza) templadas manualmente. También

realizaron un modelo numérico lineal para comparar los resultados con lo observado



27

en el laboratorio. Los resultados del ensayo sísmico severo del modelo de adobe a

escala natural, reforzado por la técnica mixta les permitieron concluir que esta técnica

brinda integridad estructural, estabilidad, evita la degradación excesiva y sobretodo

el colapso de los muros de adobe. Además, brinda un control de desplazamientos de

la estructura fisurada durante el movimiento de alta intensidad. Por lo tanto; el

material driza tiene potencial para ser utilizado masivamente como refuerzo sísmico

en viviendas de bajo costo, las cuerdas son relativamente baratas de fácil uso y están

disponibles en zonas rurales del país. El aporte del grupo de investigadores a través

de su artículo a la presente tesis es dar los fundamentos para el uso de mallas

ortogonales de sogas sintéticas (drizas) como refuerzo sísmico externo de viviendas

de adobe. También, brindan una técnica simple para tensar las sogas como es emplear

tensadores metálicos y resaltan la importancia de mantener la integridad estructural

a base de refuerzos.

Serrano (2016), en su tesis “Herramientas para la capacitación en reforzamiento con

malla de cuerdas de viviendas de adobe autoconstruidas en áreas sísmicas” realizada

en Perú, presenta el diseño y la aplicación de herramientas de transferencia

tecnológica para la capacitación de una comunidad andina en construcción

sismorresistente con adobe. Específicamente el método objeto de la capacitación es

el refuerzo externo con mallas de sogas de nylon. El autor eligió para este proyecto

el distrito de Pullo (Ayacucho), ubicado en una zona altamente sísmica, donde más

del 80% de pobladores reside en casas de adobe y más del 50% vive en condiciones

de pobreza o pobreza extrema. El proyecto consistió en trabajar con los pobladores

para que tomen conciencia de la vulnerabilidad de sus viviendas de adobe no

reforzado y para que aprendan en forma práctica la técnica de refuerzo con mallas de

cuerdas de nylon. El autor concluye la pertinencia de la demostración con la mesa

vibratoria portátil como herramienta de transferencia tecnológica. Ya que tiene un

alto impacto visual entre los pobladores de una comunidad donde se aplicó el

proyecto. El aporte de esta tesis de maestría a la presente investigación es brindar

una explicación simple y detallada de la técnica de refuerzo con mallas de cuerdas

de nylon. Esto debido a que el proyecto consistió en transmitir y capacitar a los

pobladores de una localidad vulnerable la necesidad de reforzar sus viviendas.



28

2.2. BASES TEÓRICAS Y CIENTÍFICAS

A) La tierra cruda como material de construcción

Desde tiempos antiguos el hombre ha utilizado la tierra como material de construcción,

por su bajo costo, fácil proceso constructivo y la abundancia del material en la superficie

terrestre. Desde Mesopotamia hasta Egipto. En Europa, África y el Medio Oriente, las

civilizaciones romanas y musulmanas construyeron con material a base de tierra, tal

como hicieron en Asia los monjes budistas y los imperios de China. En la edad Media

este material se utilizó en Europa; Los indios lo usaron en Norte América, los Toltecas

y Aztecas en México y los Mochicas en Perú (De la Peña, 1997).

En Mesopotamia debido a la abundante arcilla encontradas en las cuencas de los ríos

Tigris y Éufrates se construyeron grandes edificaciones con bloques de adobe, siendo

los templos las construcciones más representativas por tener fines religiosos,

económicos y políticos. El zigurat era una edificación que formaba parte del templo y

era dedicado a una divinidad y comúnmente se usaba como observatorio astronómico

(Yuste, 2009).

Otra clara representación de las construcciones con adobe es la cultura egipcia, desde

pequeñas casas para uso común hasta grandes palacios, tumbas, fortalezas, etc. Estos

adobes fueron elaborados con arcilla extraídas del Río Nilo (Blanco, 1989).

Por otro lado, en España y el norte de África también se tiene registros del uso de tierra

como material de construcción, una gran cantidad de iglesias, murallas y otras singulares

edificaciones, en España que prevalecen hasta la fecha, están construidas con adobes.

Edificios como la Alhambra de Granada, o ciudades como el centro histórico de

Córdoba en Andalucía o Daroca en Aragón son importantes representaciones de

construcciones con tierra cruda (Garrocho, 2017).

Figura 3: Zigurat de Ur, Sumeria. Figura 4: Alhambra de Granada. España

Fuente: Libertaliadehatali's Blog Fuente: Garrocho, 2017



https://libertaliadehatali.wordpress.com/

29

En el norte de África se tiene ciudades construidas a base de tapia y adobe, destacando

éstas por su gran belleza como lo son las Kashbah, que aún están de pie y se puede

apreciar en Marruecos. Otra ciudad muy importante es Tombuctú, construida también

con adobe, en las cercanías del río Niger en Malí (Garrocho, 2017).

Figura 5: Kasbah. Rabat. Marruecos.

Fuente: Garrocho, 2017.

En el Perú se pueden encontrar grandes construcciones antiguas hechas de tierra, como

es la ciudad precolombina de Chan Chan que data del 600 o 700 d.C., considerada la

ciudad de barro más grande de América perteneciente a la cultura Chimú, ubicada en la

costa norte del Perú en el Departamento de La Libertad. Fue construida usando bloques

de adobe unidos con barro, siendo más anchos en la base y angostos en la cima. Otra

de las más antiguas construcciones representativas en el Perú donde se encuentra tierra

apisonada es la ciudad de Caral con alrededor de 5000 años de antigüedad, siendo

considerada la ciudad más antigua de América, ubicada en el valle Supe a 182 Km al

norte de Lima. Sus edificios principales son pirámides escalonadas o templos hechos a

base de piedra y adobe, con adiciones de fibras vegetales (Astorga, 2011).

Figura 6: Ciudad de Chan Chan Figura 7: Ciudad de Caral

Fuente: Francisco Garrocho López, 2017 Fuente: Revista - Moneda



30

B) El adobe

b.1. La unidad de albañilería de adobe y su composición

Según la Norma E.080, el adobe es un bloque o masa de tierra hecho a base de arcilla,

moldeado en bloques prismáticos y posteriormente secados al sol, puede contener paja

u otro material que mejore sus propiedades.

La gradación del suelo debe aproximarse a los siguientes porcentajes: arcilla 10-20%,

limo 15-25% y arena 55-70%. La arcilla es la que permite la cohesión del material, por

lo que debe mantenerse una cantidad adecuada de la misma, evitando usar material

orgánico al momento de hacer los bloques de adobe debido a que disminuye sus

propiedades mecánicas. El agua de amasado de la mezcla debe ser potable o libre de

materia orgánica, sales y sólidos en suspensión. Los porcentajes dados por el Manual de

Edificaciones Antisísmicas de Adobe pueden variar en el caso de adobes estabilizados

(Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento, 2010).

Figura 8: Adobes con una mala proporción de arcilla y arena

Fuente: Manual de construcción con adobe reforzado con geomalla, 2015.

i. Selección de la tierra y características de los bloques de adobe

El proceso de selección de la tierra para la elaboración de los adobes debe

comprender pruebas tanto de campo como de laboratorio, sucediendo las de

laboratorio a las de campo, con la finalidad de obtener resultados más exactos de las

características del material. Estos ensayos comprenden estudios de granulometría

(tamizado y sedimentación), índice de plasticidad (Límite Líquido y Límite Plástico).

Para la mezcla de adobe se debe utilizar suelos con bajo índice de plasticidad,

teniendo un límite líquido recomendado entre 20 y 40, un límite plástico inferior a

20 (Garrocho, 2017).



31

ii. Pruebas de Laboratorio

ii.1. Límites de Atterberg

Crespo (2004), sostiene que la plasticidad es la propiedad que tienen los suelos de

poder deformarse hasta cierto límite sin romperse, por medio esto se mide el

comportamiento de los suelos en todas las épocas haciendo uso de los límites de

Atterberg.

- Límite Líquido (LL): Se define como el porcentaje de humedad con respecto

al peso seco de la muestra en donde el suelo cambia del estado líquido al estado

plástico (Crespo, 2004).

El límite líquido se determina de forma estandarizada mediante el dispositivo

de Casagrande. Para ello se mide la humedad de una muestra de suelo en un

surco que se cierra una distancia aproximada de 13 mm tras luego de dejar caer

la cuchara de Casagrande 25 veces desde una altura de 1 cm. El surco se realiza

con un acanalador estandarizado. (geotecniafacil.com, S.F)

Figura 9: Ensayo Límite Líquido

Fuente: Osorio, 2010.

- Límite plástico (LP): Se define como el porcentaje de humedad respecto al

peso seco de la muestra secada al horno para el cual el suelo pasa del estado

semisólido al estado plástico (Crespo, 2004).

El límite plástico se determina mediante la formación de pequeños cilindros

con la palma de la mano sobre una superficie lisa, cuando estos filamentos se

rompen o cuartean justo a 3.17mm (1/8”), se dice que se ha alcanzado la

humedad del límite plástico (geotecniafacil.com, S.F).



32

ii.2. Granulometría

El análisis granulométrico determina la cantidad de los diversos tamaños que

constituyen un suelo. Estas cantidades son expresadas en una gráfica a la cual se

le conoce como curva granulométrica. Para la clasificación de las partículas

gruesas el ensayo más expedito es el de tamizado, conforme aumenta la finura de

los granos (limos, arcillas), se recurre al método de sedimentación. (Crespo,

2004). Estos ensayos se detallan en el capítulo III.

iii. Pruebas de campo

Si no se cuentan con estudios de laboratorio sobre las características del suelo, la norma

E.080 proporciona una manera fácil y práctica para llegar a obtener el tipo de suelo

correcto para la elaboración de los adobes.

La prueba consiste en formar cuatro bolitas con la tierra que se consideró trabajar. Se

agrega una mínima cantidad de agua para luego hacer cuatro bolitas sobre las palmas

de la mano, posteriormente se debe dejar secar en un lugar fresco libre de humedad

por un periodo de 48 horas. Pasado este tiempo se presiona fuertemente cada una de

las bolitas con el dedo pulgar y el dedo índice, si una de las cuatro se llegase a romper,

quiebre o agriete se debe repetir la prueba, si nuevamente pasa lo mismo se debe

adicionar arcilla a la mezcla o cambiar de cantera. Si no se llegase a romper ninguna

de las cuatro bolitas, el suelo se considera apto para hacer adobes.

Figura 10: Prueba manual para determinar la calidad del suelo para adobes

Fuente: Norma E.080, 2017.

iv. Elaboración de los bloques de adobe

Para el proceso de elaboración del barro, primeramente, se debe cernir la tierra dejando

hidratar por un lapso de 48 horas aproximadamente, se puede o no incluir paja, si ésta

se incluye debe estar en la proporción de volumen paja: tierra en el rango de 1:1, 1:2.

En el caso que no se incluya paja se debe aumentar la cantidad de arena gruesa.

Posteriormente se introducen en moldes o gaveras, para dar la forma requerida, luego



33

se desmolda y se deja secar lentamente en tendales que protejan del sol y del viento,

garantizando un secado lento. (Norma E.080).

Según la norma E.080, los bloques de adobes deben estar libre de materias extrañas,

grietas u otros defectos que afecten sus propiedades mecánicas. Los adobes pueden ser

cuadrados o rectangulares, para adobes rectangulares el largo debe ser

aproximadamente el doble del ancho, la relación entre largo y alto debe ser del orden

de 4 a 1, la altura debe están entre 8 cm y 12 cm. Para adobes cuadrados, estos no

deben sobrepasar los 0.40m de lado, por razones de no sobrecargar la estructura. Los

espesores de las juntas pueden variar entre 5mm a 20mm.

Figura 11: Proceso de elaboración de adobes

Fuente: Diaz, 2016

b.2. Propiedades mecánicas del adobe

b.2.1. Esfuerzos admisibles mínimos en la albañilería de adobe según Norma

E.080

El adobe al ser un material anisótropo y no homogéneo, puede variar sus propiedades

debido a que dependen de muchos factores como puede ser: la zona de la cual se

obtuvo la materia prima, el clima que influye en el proceso de secado, el proceso de

elaboración y el contenido granulométrico, además de la adición de estabilizantes.

Por tales motivos es que no existe un módulo de elasticidad ni un módulo de Poisson

estandarizado, propiedades necesarias que se requieren para establecer un modelo

matemático (Bonilla & Merino, 2017).



34

La norma E.080 (Diseño y Construcción con Tierra Reforzada), proporciona

esfuerzos admisibles mínimos, las cuales han sido dadas en base a investigaciones

referentes al tema. Los cuales se mencionan a continuación:

- Resistencia del material tierra a la compresión:

El esfuerzo simple según Singer y Pytel (2010), se define como la fuerza por

unidad de área, este esfuerzo es simple si el esfuerzo es constante en todos los

puntos de la sección transversal, el esfuerzo se maximiza si la carga es

perpendicular a la sección. Se puede expresar matemáticamente de la siguiente

manera:

𝜎 =𝑃

𝐴… . (1)

Donde P es la carga aplicada y A es el área de la sección.

Para medir los esfuerzos a compresión del material tierra, se realiza mediante

cubos de 0.10m de arista en donde la carga es uniforme en toda la sección y

perpendicular a la cara donde se aplica la carga. El esfuerzo se determina de

acuerdo a la expresión (1) y siendo la resistencia mínima dada por la norma:

𝑓𝑜 = 1.0𝑀𝑃𝑎 = 10.2 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2⁄

El resultado obtenido debe ser el promedio de las cuatro mejores muestras (de

seis muestras), que sea mayor a la resistencia última indicada.

Figura 12: Ensayo de cubos a compresión

Fuente: www.instron.com



35

- Resistencia del material tierra a la tracción:

Esta prueba se realiza mediante el ensayo brasileño de tracción indirecta en

cilindros de 15.24 cm x 30.48 cm de diámetro y largo respectivamente.

La resistencia mínima es de 0.08𝑀𝑃𝑎 = 0.81 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2⁄


seis muestras), que sea mayor a la resistencia mínima indicada.

Figura 13: Ensayo de tracción indirecta

Fuente: Vargas, 2011.

- Resistencia del mortero a la tracción:

La resistencia se debe medir mediante el ensayo del mortero de tracción

indirecta, mediante dos adobes unidos por mortero de barro, sometidos a

compresión de manera similar al ensayo brasileño.

La resistencia mínima es de 0.012 𝑀𝑃𝑎 = 0.12 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2⁄



Figura 14: Ensayo de resistencia del mortero a la tracción




36

- Ensayo de pilas a compresión:

La resistencia mínima de pilas a compresión, dada por la norma E.080 es de

0.6 𝑀𝑝𝑎 = 6.12 𝑘𝑔 𝑐𝑚2⁄ , siendo la altura igual a 3 veces la menor dimensión

de la base aproximadamente.

El esfuerzo se determina de acuerdo a la expresión (1), siendo la carga uniforme

en toda la sección y perpendicular a la cara donde se aplica la carga.



ℎ

𝑎≅ 3

𝑎 < 𝑏

Figura 15:Ensayo de resistencia de pilas a compresión


- Ensayo de compresión diagonal (ensayo de corte indirecto):

Las dimensiones de los muretes para este ensayo deben de ser

aproximadamente de 0.65mx0.65mxem. La resistencia mínima debe ser de

0.025 𝑀𝑝𝑎 = 0.25 𝑘𝑔 𝑐𝑚2⁄ .



𝑓𝑡 =𝑃

2𝑎𝑒𝑚

Figura 16:Ensayo de compresión diagonal


El esfuerzo admisible de corte se determina de la siguiente manera:

𝑣𝑚 = 0.4𝑓𝑡



37

Según Cervera y Blanco (2015), un cuerpo está sometido a esfuerzo de corte si

existe una distribución de tensiones tangenciales sobre el plano de la sección.

El esfuerzo de corte se expresa de la siguiente manera:

𝜏 =𝑃

𝐴… (2)

Donde 𝜏 es el esfuerzo cortante, 𝑃 es la carga por corte y A es el área.

b.3. Construcciones con adobe

“Las construcciones de adobe consiste en unir con mortero bloques de tierra que han

sido secados al sol”. (Garrocho, 2017, pág. 2). Antes del proceso de asentado, éstos se

deben humedecer, con la finalidad de no absorber agua del mortero y la adherencia entre

los bloques y el mortero no se pierda. En el proceso de secado de los muros, la humedad

desciende por acción de la gravedad a la parte inferior, generando una pérdida en su

resistencia. Por tales motivos es que se convierte en un material anisótropo (Igarashi,

2009).

La tierra es un material sustentable en cuanto a términos ecológico, las construcciones

con adobe se caracterizan por ser autoconstruibles, no requiere mano de obra calificada

y el material se puede reutilizar disminuyendo considerablemente los costos. Las

paredes de adobe presentan buenas propiedades termo acústicas, alta resistencia al

fuego, guarda el calor en temporada de invierno y mantiene los ambientes frescos en

tiempos de verano, brindando un estado de comodidad y seguridad (Bonilla y Merino,

2017).

“Las desventajas que presentan las construcciones con adobe es que son vulnerables

ante fenómenos naturales como terremotos, lluvias e inundaciones”. (Blondet, Villa y

Brzev, 2003, pág. 6).

b.3.1. Consideraciones básicas:

Las construcciones con tierra reforzada no deben estar ubicadas en zonas donde sean

vulnerables a aluviones, avalanchas, inundaciones, huaycos, ni en suelos con

inestabilidad geológica. En las zonas sísmicas 3 y 4 solo se debe construir de un piso,

mientras que en las zonas sísmicas 1 y 2 hasta de dos pisos. Se debe cimentar sobre

suelos firmes y medianamente firmes evitando cimentar sobre suelos granulares

sueltos, cohesivos blandos y sobre arcillas expansivas. (Norma E.080, 2017).



38

El diseño estructural de las construcciones con adobe reforzado debe estar basado en

los criterios de resistencia, estabilidad y comportamiento sismorresistente. Los

métodos de análisis deben estar basados en comportamientos elásticos del material.

(Norma E.080, 2017).

Figura 17: Mapa de Zonificación Sísmica


Según Álvarez (2015), las construcciones de adobe deberán cumplir:

Suficiente longitud de muros en cada dirección, tratando en lo posible que

todos sean muros portantes.

Adoptar en lo posible una planta simétrica y preferentemente cuadrada.

Los vanos deben ser pequeños y estar centrados en los muros.

De acuerdo a la esbeltez de los muros, se definirá un tipo de refuerzo que

asegure el amarre de las esquinas y encuentros.

b.3.2. Comportamiento sísmico

Las construcciones de adobe no reforzadas, presentan bajas propiedades

sismorresistentes, los principales elementos que contrarrestan las fuerzas sísmicas,

son los muros; su mal comportamiento de éstos se debe al gran peso del material,

sobrecargando la estructura. Su baja resistencia a la tracción lo convierte en un

material frágil y presentando además una reducida adherencia entre las unidades de

adobe y el mortero (Torres, 2016).



39

Según Yamín, Phillips, Reyes y Ruiz (2007), las construcciones de adobe presentan

los siguientes tipos de fallas ante fuerzas inducidas por sismos, que se muestra a

continuación:

TIPO DE FALLA ESQUEMA

Flexión perpendicular al plano del

muro. Agrietándose la parte

horizontal en la base o a una altura

intermedia, a esto se adiciona

agrietamientos verticales, con mayor

frecuencia se genera en muros

largos.

Figura 18: Falla por flexión 01

Fuente: Yamín, Phillips, Reyes, Ruiz, 2007

Falla por flexión perpendicular al

plano del muro con agrietamiento

vertical en la zona central.

Agrietamiento diagonal que

constituye el mecanismo de falla y

fisuración en la parte superior.



Falla por flexión perpendicular al

plano del muro iniciándose en las

esquinas no confinadas de muros

sueltos o en esquinas no conectadas

con muros transversales.





40

Fuente: Yamín, Phillips, Reyes y Ruiz, 2007.

Al principio del movimiento sísmico la estructura sufre un movimiento cíclico de

tracción – compresión que provoca el agrietamiento sucesivo de los muros, siendo el

comportamiento elástico de éstos una breve fase, generando las primeras fisuras por

efecto de los esfuerzos de tracción. Al aumentar la amplitud del sismo, tiene lugar el

comportamiento inelástico, presentando grietas cada vez mayores, comenzando éstas

en las esquinas ya sea en la parte superior o inferior del muro. Al aumentar estas

grietas, los muros se van separando y van perdiendo su estabilidad lateral, generando

el colapso de una manera frágil (Astorga, 2011).

La falla por corte se presenta cuando

el muro trabaja como muro de corte

por efecto de los esfuerzos

tangenciales en las juntas

horizontales. Estos esfuerzos se

magnifican en los muros cerca a los

vanos.

Figura 21: Falla por corte


Caída de la cubierta al interior de la

vivienda por una mala conexión

entre los muros.

Figura 22:Caída de la cubierta


Falla por malas conexiones de los

muros de primer piso con los muros

de segundo piso. El entrepiso rompe

los muros en forma casi horizontal,

generando la inestabilidad del

segundo piso.

Figura 23:Falla en las conexiones




41

“Otra causa que afecta a las construcciones de adobe es la humedad, saturando las

paredes que paulatinamente produce el derrumbe total o parcial, hasta generar el

colapsando total de la estructura” (Astorga, 2011, pág. 32).

Según Morales, et al. (1993, pág.40), las principales causas por las que fallan las

construcciones de adobe son:

Construcciones cimentadas sobre suelos blandos.

Construcciones de más de un piso en zonas con alta intensidad sísmica.

Mala calidad de las unidades de adobe en lo que se refiere a la materia prima

utilizada y a la técnica de producción.

Dimensionamiento inapropiado de los bloques de adobe, especialmente en

su altura.

Trabas inadecuadas y deficiencia en los encuentros de muros.

Deficiencia de mano de obra en el aparejamiento de los adobes.

Dimensionamiento inapropiado de los muros: disminución en el espesor y

aumento en la longitud y altura de los mismos.

Falto de confinamiento y/o arriostre de los muros.

Vano de puertas y ventanas muy anchos y deficiente empotramiento de los

dinteles.

Uso exagerado de muros de soga.

Falto de rigidez de los techos.

Techos muy pesados.

Escasa protección de los muros contra agentes erosivos.

Figura 24:Deficiencias estructurales en construcciones de adobe de dos pisos

Fuente: Yamín, Phillips, Reye y Ruiz, 2007.



42

b.3.3. Tipos de refuerzos sísmicos en construcciones de adobe

“Para que un muro de adobe tenga un mejor desempeño sismorresistente, éste debe

estar reforzado, este refuerzo confina el muro, de manera que trabaje como un

conjunto uniforme”. (Igarashi, 2009, pág. 24).

Todos los muros y contrafuertes de la estructura deben tener refuerzo, siendo estos

internos o externos. En el caso que se use refuerzo externo, debe colocarse en ambas

direcciones (horizontal y vertical). Para contrarrestar los desplazamientos, debe estar

fijado desde la base hasta la viga collar y debe estar embutido en el enlucido (Norma

E.080, 2017).

Refuerzo con sogas sintéticas (Drizas).

El reforzamiento con drizas surge en el año 2013, realizado en la Pontificia

Universidad Católica del Perú por el ingeniero Julio Vargas Neumann, este

método consiste en un sistema de cuerdas que envuelven los muros en forma

vertical y horizontal y a la vez tensadas, garantizando una mejor resistencia, y

evitando de esta manera el colapso de las viviendas de adobe (Giribas, 2017).

Se caracteriza por ser un tipo de refuerzo externo donde el diámetro mínimo es

5/32” (3.97 mm), conformando un enmallado mediante lazos horizontales y

verticales, confinando de esta manera el muro. Las sogas para unir las mallas de

ambas caras deberán ser como mínimo de 1/8” (3.17mm). Los espaciamientos

de las sogas horizontales deben ser menor a 0.40 para el tercio inferior de cada

muro, 0.30 m para el tercio central y 0.20 m para el tercio superior. Las sogas

horizontales no deben coincidir con las juntas horizontales. Los espaciamientos

de las sogas horizontales deben ser menor a 0.40m (Norma E 080, 2017).

Figura 25: Refuerzo con drizas en construcciones con adobe

Fuente: Giribas, 2017.



https://www.archdaily.pe/pe/author/camilo-giribas

43

Figura 26: Vivienda de adobe reforzada con Drizas

Fuente: Giribas, 2017.

Refuerzo con geomallas

Las geomallas es un material polimérico conformado por retículas cuadradas o

rectangulares, con o sin diagonales interiores, con una abertura máxima de

50mm y nudos integrados. La resistencia mínima a la tracción de las geomallas

debe ser de 3.5 KN/m (356.90 Kgf/m), en ambas direcciones, para una

deformación de 2%. Los muros portantes y no portantes incluyendo los vanos

deben ser envueltos con las geomallas, estando estas ancladas a la base y

embutido en el enlucido. Deben conectarse de ambas caras de los muros con

sogas sintéticas con una separación máxima de 30cm (Norma E 080, 2017).

Figura 27: colocación de geomallas




https://www.archdaily.pe/pe/author/camilo-giribas

44

Refuerzo con Caña Carrizo (hueca) o Caña brava (sólida)

Es un sistema de refuerzo interno el cual consiste en colocar cañas tanto en

sentido horizontal y vertical cuya finalidad es mejorar las propiedades

sismorresistente de los muros de adobe.

Se recomienda que el refuerzo de cañas o similares, en el sentido horizontal debe

hacerse cada cuatro hiladas en el tercio inferior de la altura del muro, sean éstas

de uno o dos pisos, en el tercio central cada tres hiladas y en el tercio superior,

cada dos hiladas. En el caso que se utilicen el refuerzo de dinteles (dinteles

flexibles), estos se refuerzan con cañas o madera delgada en rollizos, este

refuerzo va en paquete amarrados por cordones o sogas y atados a la viga collar

(Norma E 080).

Figura 28:Esquema de refuerzo con caña en muros de adobe

Fuente: Norma E 080, 2017.

Refuerzo con malla electrosoldada

Se confina los muros con mallas electrosoldadas galvanizadas, presenta cocada

cuadrada de 3/4” y está compuesta por alambres de 1mm de diámetro, esta malla

se encuentra en cualquier ferretería en Perú y miden entre 30 a 50 metros de

largo por 90 cm de ancho. La resistencia a la tracción de la malla electrosoldada

es de 220kg por metro lineal. El enmallado de los muros se hacen por franjas

simulando vigas y columnas de confinamiento, las mallas colocadas en cada cara

del muro deben conectarse con alambre #8, este alambre pasa a través de la pared

entre 3 a 5cm espaciadas a 50 cm y taponadas con mortero de cemento 1:5, las



45

mallas se clavan a la pared con clavos de 2 12⁄ " posteriormente se enluce la

pared con el tarrajeo (San Bartolomé, Quiun y Silva, 2011).

Figura 29:Esquema de refuerzo con malla electrosoldada

Fuente: Arquitecturas Naturales, 2013.

b.4. Dinámica estructural de mampostería

b.4.1. Mampostería estructural: Es un sistema constructivo, conformado por

materiales de diferentes propiedades mecánicas, por esta razón la mampostería

estructural se convierte en un sistema difícil de definir patrones de comportamiento

inelástico. Por lo tanto, el comportamiento inelástico de elementos estructurales

conformado por diferentes materiales es complejo y sensitivo a un gran número de

variables (García, 1998).

b.4.2. Ensayos cíclicos

Las propiedades más relevantes de los muros de albañilería en zonas con mayor

actividad sísmica, es la respuesta dinámica que estos poseen más allá del rango elástico.

Para evaluar el comportamiento se hace mediante simulación de ensayos cíclicos a

través de un complejo sistema de cargas con deformaciones controladas, determinando

de esta manera parámetros asociados al comportamiento inelástico, tales como:

ductilidad, índice de disipación de energía, degradación de la rigidez y degradación de

la fuerza (Gallegos y Casabonne, 2005).

El ensayo cíclico genera el diagrama de comportamiento histerético del cual se puede

determinar los parámetros antes mencionados siendo el más significativo la ductilidad

disponible del muro ya que este parámetro nos permite conocer la habilidad de la

estructura para sufrir grandes amplitudes de deformación cíclica en el rango inelástico

(Gallegos y Casabonne, 2005).



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46

Para poder determinar la ductilidad de desplazamiento es necesario precisar la

deformación de fluencia y última, aunque se debe de tener en cuenta que los muros de

albañilería no presentan un punto de fluencia definido y notorio, por tal motivo se hace

el supuesto de un modelo elastoplástico (modelo más simple para describir la histéresis

de curvas fuerza – desplazamiento).

Figura 30:Ensayo de carga lateral en albañilería confinada

Fuente: García, 1998.

Cuando un cuerpo que experimenta amortiguamiento producido por el material, se

somete a vibración, el diagrama de esfuerzo-deformación muestra un bucle de histéresis

(Rao, 2012).

Figura 31:Curva Fuerza - Deformación para un material inelástico




47

Figura 32:Disipación de energía en un sistema inelástico


La acumulación de energía de deformación corresponde al área bajo la curva como se

muestra en la figura 32 (a), cuando el sistema descarga la energía que el sistema

transfiere para convertirse en energía cinética corresponde al área bajo la curva de

descarga fig. 32 (b), la diferencia entre las dos áreas corresponde a la energía disipada

por el sistema (García, 1998).

b.4.3. Modelos matemáticos de histéresis: Modelo elastoplástico

Debido a que el comportamiento inelástico de los elementos estructurales de albañilería

es complejo y sensitivo a un gran número de variables en las investigaciones

experimentales existe la necesidad de formular modelos matemáticos que permitan

describir lo más fielmente posible el fenómeno investigado (García,1998).

García (1998) menciona que uno de los modelos más simples para describir la histéresis

de curvas fuerza-desplazamiento es el modelo elastoplástico. Dentro de este modelo el

material se comporta como un material totalmente elástico, con rigidez k hasta que llega

a la fuerza de fluencia Fy a partir de ese punto hay deformación sin presentarse un

aumento de fuerza. Al invertir el sentido del movimiento el material se comporta

elásticamente con la misma rigidez k hasta llegar a la fuerza de fluencia del lado opuesto

–Fy.



48

Figura 33:Curva fuerza deformación modelo elastoplástico


Gallegos y Casabone (2005) refieren que la cantidad de energía que pueden disipar las

estructuras de albañilería se puede asemejar a la energía disipada por un sistema

elastoplástico de referencia. Además, indican que el parámetro más importante de

cuantificar mediante el ensayo cíclico es la habilidad de la estructura para sufrir grandes

amplitudes de deformación cíclica en el rango inelástico, sin reducción de resistencia.

Este parámetro se puede caracterizar por la ductilidad de desplazamiento disponible.

Para evaluar la ductilidad de desplazamiento es necesario precisar las deformaciones de

fluencia y última.

Para determinar la deformación por fluencia hay que tener en cuenta que los muros de

albañilería no tienen un punto de fluencia definido y notorio. Por ello es que la

deformación de fluencia debe ser definida de una manera lógica. Es así que se emplea

un sistema elastoplástico de rigidez reducida, cuando se alcanza un 70% de la resistencia

última se puede suponer que se igualan las áreas entre la curva real y la supuesta y por

lo tanto no se altera el balance de energía. De forma parecida se puede determinar la

deformación ultima teniendo en cuenta que para esta deformación la estructura no haya

sufrido una pérdida considerable de resistencia respecto a la resistencia máxima. En tal

sentido es usual considerar un 30% de perdida de resistencia como aceptable y utilizar

ese valor para definir la deformación última (Gallegos y Casabone).



49

Figura 34: Determinación de las condiciones de fluencia y últimas.

Fuente: Gallegos y Casabone, 2005

La ductilidad de desplazamiento disponible se calcula con la siguiente relación:

μ = δu

δy

b.4.4. Idealización matemática de la rigidez lateral teórica (K)

La rigidez lateral de un muro se define como la relación que existe entre la fuerza

aplicada y la deformación generada por esta fuerza. El desplazamiento total del muro

luego de aplicarse la carga está compuesta por la deformación por flexión y la

deformación por corte (Abanto, 2017).

Figura 35: Muro sometido a carga lateral

Fuente: Elaborado por los autores

Para determinar el cálculo de la rigidez lateral teórica, se considera el muro en voladizo

y empotrado en su base. Para ello se hace uso de la siguiente expresión:



50

𝐾 =𝐸𝑚 ∗ 𝑡

4(ℎ𝑙 )3 + 3(

ℎ𝑙 )

K: Rigidez Lateral teórica.

𝐸𝑚: Módulo de elasticidad de la albañilería de adobe.

𝑡: Espesor efectivo del muro.

𝑙: Dimensión del muro paralela a la dirección analizada.

ℎ: Altura del muro.

b.4.5. rigidez lateral elástica experimental (K)

Para el cálculo de la rigidez se consideró los lazos estabilizados del primer ciclo,

obteniendo una línea tendencia que nos permite calcular una rigidez lateral a través de la

pendiente de esta línea. La rigidez lateral experimental se define como:

K = F

D

K: Rigidez Lateral elástica

F: Variación de fuerza

D: Variación de desplazamiento

C) Tereftalato de polietileno (PET)

c.1. Generalidades del PET

El Tereftalato de polietileno, conocido comúnmente como “PET”, es un polímero

termoplástico, producido por la polimerización de dos petroquímicos secundarios: el

etilenglicol y el ácido tereftálico. Forma parte de la familia de los poliésteres, puede ser

amorfo o parcialmente cristalizado dependiendo de la velocidad de enfriamiento

después del conformado (Elias y Jurado, 2012).

Figura 36: Condensación del etilenglicol y el ácido tereftálico

Fuente: quiminet.com



51

Según la Asociación Latinoamericana de la Industria Plástica, ALIPLAST, un

kilogramo de PET está compuesto por 64% de petróleo, 23% de derivados líquidos del

gas natural y 13% de aire.

El tereftalato de polietileno (PET) tiene sus orígenes en escritos de 1929 del químico

Wallace Carothers. Sin embargo, fue patentado como un polímero termoplástico en

1941 por los químicos ingleses John Rex Whinfield y James Tennant Dickson quienes

continuaron las investigaciones de Carothers. El PET apareció como un polímero

destinado a la fabricación de fibras ante la necesidad de encontrar sustitutos para el

algodón proveniente de Egipto en el contexto de la segunda guerra mundial (Chiluiza y

Tacle, 2013).

El PET fue desarrollado inicialmente para producir fibras sintéticas. Luego empezó a

usarse para películas de empaque y a inicios de 1970 para la elaboración de botellas

plásticas mediante la técnica de moldeo por soplado. Hoy en día éste es su principal uso

(Diaz, Beltrán y Mendoza, 2016).

Figura 37: John Rex Whinfield y James Tennant Dickson

Fuente: ecologia-4-a.blogspot.com

c.2. Propiedades del PET

Morales (2016), indica que dentro de las características más importantes que representan

al PET están:

Buen comportamiento frente a esfuerzos permanentes.

Alta resistencia al desgaste y corrosión.

Buena resistencia química y térmica.

Alta resistencia a la humedad.



52

Alta rigidez y dureza.

Alta resistencia en relación a su densidad.

Según Industrias JQ.S.A. (2016), también se puede decir que el PET adicionalmente

presenta otras ventajas como:

Elevada resistencia a la fluencia.

Buen comportamiento como aislante eléctrico.

Alta resistencia a la abrasión.

Muy apropiado para ser pulido.

Elevada estabilidad dimensional.

En cuanto al tiempo de descomposición, el PET es uno de los materiales que más tarda

en deteriorarse, podría tardar entre 100 a 1000 años en desintegrarse. Si este se encuentra

bajo tierra puede tardar aún más, por no estar expuesto a la luz solar (Gándara, 2016).

Tabla 1.Datos técnicos del Polietileno Tereftalato

Fuente: Industrias JQ S.A, 2016

PROPIEDADES MECÁNICAS UNIDAD VALORES ASTM

Peso específico gr/cm3 1.39 D - 792

Resistencia a la tracción (fluencia/rotura) Kg/cm2 900/- D - 638

Resistencia a la compresión (1 y 2% de deformación) Kg/cm2 260/480 D - 695

Resistencia a la flexión Kg/cm2 1450 D - 790

Alargamiento a la rotura % 15 D - 638

Módulo de elasticidad (tracción) Kg/cm2 37000 D - 638

Dureza Shore D D - 2240

Resistencia al desgaste por roce

PROPIEDADES TÉRMICAS UNIDAD VALORES ASTM

Temperatura de fusión °C 255 -

Conductividad térmica BAJA

Temperatura de deformabilidad por calor °C 255 -

Calor específico Kcal/Kg.°

C

0.25 C - 351

Coeficiente de dilatación lineal de 23 a 100 °C Por °C 0.00008 D - 696

PROPIEDADES QUÍMICAS OBSERVACIONES

Resistencia a álcalis débiles a Temperatura Ambiente Buena

Resistencia a ácidos débiles a Temperatura Ambiente Buena

Resistencia a hidrocarburos Buena

Comportamiento a la combustión Arde con mediana dificultad

Comportamiento al quemado Gotea

Aprobado para contacto con alimentos si

Efecto de los rayos solares Algo es afectado



53

c.3. Daños y perjuicios ambientales por efectos del PET

Los envases de plástico representan aproximadamente la mitad de los desechos de

plástico de todo el mundo, hoy en día es un problema latente a nivel mundial debido a

que solo se ha reciclado 9% de los 9000 millones de toneladas de plástico que se han

producido en el mundo, la mayor parte de estos envases de plásticos han terminado en

los mares, ríos, lagos o tirados al medio ambiente alterando severamente los

ecosistemas. (Unenvironment, 2018).

En la figura 38, se muestra el incremento de la producción mundial de botellas de PET

desde el año 2004, que tan solo en 12 años aumentó el 60% y se estima que para el año

2021 habrá un incremento del 100% (Vásquez, 2018).

Figura 38: Producción de PET a nivel mundial

Fuente: Vásquez, 2018.

Cabe indicar que “la producción de PET es muy acelerada y no va de la mano con la

mejora en la gestión y manejo de los mismos”. (Adrianzén, 2017, pág. 11). Según el

MINAM en el año 2014, la generación per cápita de residuos sólidos en el Perú fue de

0.567 kg/hab./día, lo que equivale a 18, 783 ton/día y hace un total de 6,855,616 ton/año.

Siendo Lima la región del país quien genera la mayor cantidad de estos residuos con

una cifra de 5,684 ton/día. Actualmente en el Perú se desechan 430 toneladas de botellas

de bebidas de plástico PET en Lima y Callao por día. (Gestión, 2016).



54

Figura 39: Composición de los residuos sólidos desechados en el Perú

Fuente: MINAM, 2014.

c.4. Comportamiento a la tracción del PET reciclado

El esfuerzo de tensión en tiras PET, depende de la inclinación de corte que se les da, el

corte puede ser horizontal, vertical o con un Angulo de inclinación. Presentan una mayor

deformación aquellas tiras que se cortaron verticalmente, muy por encima de las tiras

horizontales e inclinadas (45°). Las que tuvieron una mayor resistencia a tensión fueron

las tiras de corte horizontal llegando a soportar cargas mayores (Vásquez, 2018).

Figura 40: Ensayo de tracción en tiras de PET reciclado




55

Figura 41: Gráfica Carga - Deformación en función de la inclinación de corte.

Fuente: Vásquez, 2018

El esfuerzo de fluencia para tiras cortadas verticalmente es de Fy = 75 Mpa, y su esfuerzo

a la rotura es de Fu = 128 Mpa y con un módulo de elasticidad (módulo de Young) que

varía entre 2300 y 2800 Mpa (Vásquez, 2018).

Figura 42: Gráfica Esfuerzo - Deformación en tiras verticales




56

c.5. Reciclaje del PET

“Producir un nuevo producto a partir de materiales reciclados genera 20% menos

emisiones que producirlo de materiales nuevos”. (Pontificia Universidad Católica del

Perú, 2016).

El PET es un material 100% reciclable, para obtener un mejor aprovechamiento de este

material es necesario la disponibilidad de un mayor progreso tecnológico (Celi, 2003).

Muños (2012) señala que hay tres maneras de aprovechar los envases de PET una vez

que terminó su vida útil. Someterlos a un reciclado mecánico, a un reciclado químico o

emplearlos como fuente de energía.

c.5.1. Sogas hechas de Tereftalato de Polietileno reciclado (sogas de PET)

El proceso físico de transformar botellas de plástico en fibras, para luego a través de

un proceso mecánico torcerlas y convertirlo en cuerdas resistentes, nace de la

necesidad de obtener nuevos productos a partir de materiales reciclables,

reemplazando las cuerdas comúnmente encontradas en las tiendas que en muchos

casos también son hechas de plástico, por un material que para muchos lo consideran

basura o un estorbo. Las aplicaciones que se le pude dar a una cuerda hecha de

botellas de plástico reciclado (PET reciclado) son muchas, como por ejemplo

utilizarlas para mover objetos pesados, cuerdas para amarrar o colgar objetos, mallas

de pescar, etc.

Proceso de Elaboración de Sogas de PET reciclado

Primeramente, se debe disponer de un dispositivo de tiras PET o mini – filetador,

que sirve para convertir una botella a una tira, este dispositivo es ligero, sencillo,

económico y práctico (Bioguia, 2014).

Para el proceso de obtención de las tiras, se debe utilizar botellas sin chancar y

deben estar limpias sin etiquetas para un mejor proceso de cortado.

Luego de haber obtenido las tiras se procede a implementar otro dispositivo que

sirve para torcer las tiras ya obtenidas y convertirlas en sogas. Este dispositivo

está formado por un sistema de poleas y una faja, a través de un motor de taladro

se tuerce hasta llegar a obtener una cuerda rígida y resistente, el grosor de la cuerda

depende del número de tiras que se coloque.



57

Tabla 2. Proceso de elaboración de sogas de PET reciclado

Proceso de obtención de fibras de PET reciclado

Figura 43: Implementación del dispositivo

mini – filetador

Fuente: Bioguia, 2014.

Figura 44: Proceso de obtención de tiras

de PET reciclado


Figura 45:Tiras de PET reciclado

de 4mm de ancho




58

Proceso de torcido de sogas de PET reciclado

Figura 46: Implementación del dispositivo

para torcer las tiras de PET reciclado

Fuente:

www.youtube.com/watch?v=OINRkRf3aFs&t=28s

Figura 47:Proceso de torcido de las

tiras de PET reciclado

Fuente:


Figura 48:Obtención de la soga de

PET reciclado

Fuente:


Figura 49: Soga de PET reciclado

Fuente:




59

CAPÍTULO III: MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. OBJETO DE ESTUDIO

3.1.1. Unidades de análisis

Muros de albañilería de adobe.

3.1.2. Población

Todos los muros de adobe ubicados en zonas de alta sismicidad.

3.1.3. Muestra

La muestra se determinó por medio de un muestreo no probabilístico. Es decir, no intervino

en forma determinante el azar y no se siguió un proceso aleatorio. El tipo de muestreo más

conveniente para esta investigación fue el intencional o selectivo, debido a que permite a los

investigadores escoger la cantidad de elementos que se incluirán en la muestra en función

de los objetivos.

Se construyeron 18 muretes con unidades elaboradas en el sector Alto Trujillo aparejados en

arreglo de soga cuyas dimensiones fueron 60 cm de largo por 60 cm de alto y 12.5 cm de

espesor, para ser ensayados a compresión diagonal y determinar la resistencia al esfuerzo

cortante de acuerdo a la norma ASTM C1314. De los 18 muretes, a 06 no se les colocaron

refuerzo (M-SR), 06 fueron reforzados con sogas de tereftalato de polietileno reciclado a un

espaciamiento de 30cm (MR-30) y 06 se reforzaron con sogas a un espaciamiento de 20 cm

(MR-20).

Figura 50:Especímenes para el ensayo de compresión diagonal


Por otro lado; se conformaron 03 muros de adobe con unidades elaboradas en el sector Alto

Trujillo aparejados en arreglo de soga con dimensiones de 120 cm de largo x 90 cm de altura

y 12.5 cm de espesor para ser evaluados por medio del ensayo de carga lateral cíclica según

la norma FEMA 461. Las características de estos muros fueron: 01 muro sin refuerzo (M-



60

SR), 01 muro reforzado con sogas de tereftalato de polietileno reciclado a un espaciamiento

de 30 cm (MR-30) y 01 muro reforzado con sogas de PET reciclado a 20 cm (MR-20).

Figura 51:Muestra patrón – M-SR Figura 52: Muestra para un espaciamiento

Fuente: Elaborado por los autores de refuerzo a 30cm – MR-30


Figura 53: Muestra para un espaciamiento de refuerzo a 20 cm




61

3.2. MÉTODOS Y TÉCNICAS

3.2.1. Diseño de la investigación

Tipo de investigación

Descriptiva-Explicativa

Tipo de diseño

Se consideró un diseño no experimental para la evaluación del comportamiento de

muros de adobe ante carga lateral cíclica, debido a que se realizó una sola réplica

para cada espécimen por motivos de tiempo y costo. Y se consideró un diseño

experimental para la evaluación del efecto del refuerzo con sogas de Tereftalato de

polietileno reciclado sobre la resistencia a esfuerzo cortante en muretes de adobe.

Figura 54: Variables de estudio: diseño no experimental


Tabla 3. Variables de estudio: diseño experimental


Variable independiente Niveles

Espaciamiento del refuerzo con sogas de

Tereftalato de polietileno reciclado (sentido

horizontal y vertical).

0 cm, 20 cm, 30 cm

Variable dependiente

Resistencia al esfuerzo cortante

Comportamiento antecarga lateral cíclica enmuros de adobe.

M-SR: Muro sinrefuerzo.

MR-30: Muro reforzadoa un espaciamiento de30 cm (vertical yhorizontal).

MR-20: Muro reforzadoa un espaciamiento de30 cm (vertical yhorizontal).



62

3.2.2. Técnicas e instrumentos de recolección de datos

Técnicas de recolección de datos

En la realización de esta tesis se empleó la técnica de recolección de datos

denominada observación ya que mediante la observación se facilita el proceso de

obtención de la información para el estudio del problema.

Instrumentos de recolección de datos

El instrumento de recolección de datos usado en esta investigación es la guía de

observación porque permite almacenar la información y organizarla de manera

conveniente.

3.2.3. Métodos e instrumentos de análisis de datos

Métodos

Para evaluar el comportamiento ante carga lateral cíclica de muros de adobe no

reforzados y reforzados con sogas de Tereftalato de polietileno reciclado se aplicó

estadística descriptiva, mediante gráficos de barras reportando los valores

observados.

Por otro lado, para evaluar el efecto del refuerzo con sogas de Tereftalato de

polietileno reciclado sobre la resistencia al esfuerzo cortante en muros de adobe, se

realizó el análisis del supuesto de normalidad mediante la prueba de Anderson –

Darling, posteriormente al cumplirse este supuesto se realizó la prueba paramétrica

de análisis de varianza (ANOVA), y a continuación, la prueba de comparaciones

múltiples de Tukey, la cual comparó los resultados mediante la formación de sub –

grupos. Todos los análisis estadísticos se realizaron con un nivel de confianza del

95%. Para procesar los datos se utilizó el software MINITAB 18.0.



63

3.3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

A continuación, se presenta el diagrama de flujo del procedimiento experimental.

Figura 55:Diagrama de flujo del procedimiento experimental


Caracterización del Suelo

Extracción de muestra de suelo

empleado para fabricar adobes

Elaboración de Adobes

Caracterización de Bloques de Adobe

Elaboración de Pilas y Muretes

- Gravedad Específica (ASTM D854)

- Granulometría por Lavado (ASTM C117)

- Granulometría por Tamizado (ASTM D422)

- Granulometría por Sedimentación (ASTM D422)

- Límite Líquido (ASTM D4318)

- Límite Plástico (ASTM D4318)

- Variación Dimensional (ASTM C67)

- Alabeo (ASTM C67)

- Compresión de Bloques (E 080)

Caracterización de albañilería de

Adobe

- Tracción Indirecta en Mortero (E 080)

- Compresión en Pilas (ASTM C1314)

- Compresión Diagonal en Muretes (ASTM E519)

Elaboración de Sogas de PET

reciclado

Caracterización de Sogas - Ensayo de Tracción (ISO 2307)

Elaboración de Muros de Adobe

- Ensayo a Carga Lateral Cíclica (FEMA 461)

Análisis de datos



64

A) Caracterización del suelo para conformación de adobes

a.1. Ensayo de gravedad específica según norma ASTM D – 854

Este ensayo se realiza para determinar el peso específico de los suelos por medio de un

picnómetro. primero se secó una muestra de suelo en la estufa por 24 horas a 110 °C.

Al día siguiente se determinó y registró el peso de un picnómetro vacío y luego el peso

del picnómetro con agua destilada hasta la marca de calibración. Así mismo se pesó 50

g del material obteniendo así el peso de la muestra seca. Luego con ayuda de un embudo

se colocó la muestra seca en el picnómetro, se enjuago con agua de una piceta las

partículas de suciedad que quedaron adheridas en el cuello del picnómetro. A

continuación, se añadió agua hasta 1/2 de la capacidad del frasco y se agitó hasta formar

una suspensión. Se procedió a remover el aire atrapado en la suspensión conectando el

picnómetro a una línea de vacío y agitando por 2 horas. Para luego llenar el picnómetro

con agua destilada hasta que el fondo del menisco coincida con la marca de calibración

en el cuello del picnómetro, se determinó y registró el peso del picnómetro y su

contenido con una aproximación de 0.01 g. Inmediatamente después de la pesada, se

agitó la suspensión hasta asegurar una temperatura uniforme, se determinó y anotó la

temperatura con una aproximación de 0.1 °C introduciendo un termómetro hasta la

mitad de la profundidad del picnómetro. Se repitió el procedimiento para varias

muestras. En la Tabla 4 se presenta la guía de observación que se utilizó para calcular

la gravedad especifica del suelo.

Tabla 4. Guía de observación - ensayo gravedad específica


a.2. Ensayo de granulometría

El análisis granulométrico determina la cantidad de los diversos tamaños que

constituyen un suelo. Estas cantidades son expresadas en una gráfica a la cual se le

conoce como curva granulométrica. Para la clasificación de las partículas gruesas el

ensayo más expedito es el de tamizado, conforme aumenta la finura de los granos (limos,

arcillas), se recurre al método de sedimentación (Crespo, 2004).

N W fiola

(g)

W fiola +

agua (g)

W suelo

(g)

W fiola + agua

+ suelo (g)

T(°C)

F1

F2

F3



65

a.2.1. Ensayo Granulométrico por lavado según norma ASTM C - 117

El ensayo de granulometría por lavado se desarrolló bajo los parámetros de las

normas ASTM C – 117, la cual permite determinar de una manera más precisa el

porcentaje de finos a través del lavado de la muestra eliminándose la cantidad de

material más fino como arcillas y limos que pasan la malla de 0.075mm (N° 200).

- Procedimiento Experimental

Se seleccionó el material con el que se hizo los adobes utilizando el método de

cuarteo (norma ASTM D 75), se pesó 200 gr de material totalmente seco en una

balanza de 0.1g de precisión y luego se lavó en el tamiz de 0.075mm (N° 200) con

agua potable, hasta el punto en que el agua que pasa esta malla quede totalmente

clara. Luego se pasó a secar a una estufa u horno a temperatura de 110 °C por un

tiempo de 24 horas. Pasado este tiempo se volvió a pesar la muestra siendo la

diferencia de peso la pérdida en masa que resulta del tratamiento de lavado

expresado en un porcentaje del material más fino que la malla de 0.075mm (N°

200).

Tabla 5. Guía de observación - ensayo granulometría por lavado


a.2.2. Ensayo Granulométrico por tamizado según norma ASTM D - 422

Luego de realizar el ensayo por lavado este material seco y nuevamente pesado se

sometió a un proceso mecánico (vibración mecánica) para determinar el porcentaje de

arena.

Se registró la lectura de los pesos de los tamices N° 4, N° 8, N° 16, N° 30, N° 50, N°

100, N° 200 y la bandeja de fondo o ciega, puesto éstos de acuerdo a la abertura de

cada uno en forma decreciente y seguidamente se colocó en la máquina vibradora.

Se añadió a estos tamices el suelo pesado y seco que se obtuvo luego del lavado y se

sometió a vibración por un tiempo de 15 minutos. Esta separación física de la muestra

se le conoce como “fraccionamiento”, seguidamente se tomó el peso de cada tamiz

con el material retenido, con una balanza analítica de 0.1g de precisión (análisis

mecánico).

Material Porcentaje (%)

Finos



66

Calculado los porcentajes retenidos parciales, porcentajes acumulados y los

porcentajes que pasan por cada tamiz, se procede a llenar la tabla 5 y graficar el % que

pasa con respecto a la abertura de cada tamiz (escala logarítmica).

Este ensayo se limita a partículas menores que la malla de 0.075mm (malla N° 200).

Tabla 6. Guía de observación - ensayo granulometría por tamizado


a.2.3. Ensayo Granulométrico por hidrómetro según norma ASTM D – 422

Con este ensayo se obtiene de una manera aproximada la distribución granulométrica

apreciable de partículas inferiores al tamiz N° 200; es decir la cantidad de arcillas y

limos aplicando la ley de Stocks. Primero se procedió a preparar el agente dispersante,

una solución de agua destilada con hexametafosfato de sodio, con 40 g de NaPO3 por

1 litro de solución. Luego se preparó la muestra en un recipiente de 250 ml codificado

agregando 100 g de suelo seco previamente tamizado por la malla #200, agua destilada

hasta sumergir la muestra y 125 ml de agente dispersante. Se dejó la muestra en reposo

por una noche. Al día siguiente, se transfirió la muestra a un vaso de dispersión lavando

cualquier residuo que quedó en el recipiente, rellenando con agua destilada hasta las

¾ del vaso, luego se colocó el vaso de dispersión en el aparato agitador durante 1

minuto. A continuación, se vertió la suspensión a un cilindro de sedimentación de 1000

ml y se completó con agua destilada, se tomó la probeta de sedimentación y tras

colocarle un tapón se agito la suspensión durante 1 minuto para remover los

sedimentos del fondo y lograr una suspensión uniforme. A continuación, se introdujo

lentamente el hidrómetro 152 H en una probeta llena de agua destilada, se determinó

y anoto la corrección por defloculante y punto cero (Cd) y la corrección por menisco

(Cm) se puso en marcha el cronometro y se procedió a tomar y registrar lecturas del

Tamiz

Peso retenido

parcial (g)

% Retenido

parcial

% Retenido

acumulado

% Que pasa

la malla

N°

Abertura

(mm)

4 4.750

8 2.360

16 1.180

30 0.500

50 0.300

100 0.150

200 0.075

bandeja 0.000



67

hidrómetro y temperatura con una aproximación de 0.5 °C. Las lecturas se realizaron

a 1, 2, 5, 15, 30, 60, 120, 250 y 1440 minutos. Estos valores más los parámetros de las

tablas indicadas en la norma ASTM D 422 permitieron determinar el diámetro y la

velocidad de caída de las partículas con lo cual se pudo determinar la distribución

granulométrica apreciable de partículas inferiores al tamiz N° 200 y construir la curva

granulométrica. En la siguiente tabla se presenta la guía de observación que se utilizó

para el cálculo del análisis granulométrico por hidrómetro para el suelo.

Tabla 7. Guía de observación - ensayo granulométrico por hidrómetro


a.3. Límites de Atterberg

Crespo (2004, pág. 69), sostiene que “la plasticidad es la propiedad que tienen los suelos

de poder deformarse hasta cierto límite sin romperse, por medio esto se mide el

comportamiento de los suelos en todas las épocas haciendo uso de los límites de

Atterberg”.

a.3.1. Límite Líquido (LL) Según normas ASTM D - 4318, AASHTO T - 89

El límite líquido se define como el porcentaje de humedad con respecto al peso seco

de la muestra en donde el suelo cambia del estado líquido al estado plástico.


Se disgregó un bloque de adobe para luego pasarlo por la malla N° 40 para tener una

muestra representativa de unos 500 gr de dicho material. Luego se colocó el suelo

pasante de la malla N° 40 en un recipiente de porcelana y se añadió una pequeña

cantidad de agua dejando así que la muestra se humedezca, seguidamente se mezcló

con la espátula hasta obtener una mezcla homogénea y plástica. Se colocó una

pequeña cantidad de masa húmeda en la parte central de la copa de Casagrande y se

Tiempo

(min)

T (°C)

R'

(g/L)

Cm

(g/L)

R

(g/L)

Ct

(g/L)

Cd

(g/L)

K

L

1

2

5

15

30

60

120

250

1440



68

niveló la superficie, luego con ayuda del acanalador se divide en dos partes iguales

la pasta (máximo 6 pasadas de adelante hacia atrás o viceversa) para tener una ranura

limpia con una profundidad de 1cm aproximadamente.

Seguidamente girando la manivela a una velocidad de 1.9 a 2.1 golpes por segundo,

hasta conseguir que las dos mitades de la pasta de suelo se pongan en contacto en el

fondo de la ranura, a lo largo de una distancia aproximada de 13mm (0.5”),

anotándose el número de golpes a cuanto cerró la ranura. Estas pruebas se hicieron

para un cierre de 25 a 35 golpes, 20 a 30 golpes y 15 a 25 golpes. se extrajo la

muestra de cada uno de estos intervalos, dejando secar en una estufa a temperatura

de 110 °C por un tiempo de 24 horas, para luego determinar el contenido de

humedad.

Tabla 8. Guía de observación - ensayo límite líquido


a.3.2. Límite Plástico (LP) Según normas ASTM D– 4318, AASHTO T - 89

“Se define como el porcentaje de humedad respecto al peso seco de la muestra secada

al horno para el cual el suelo pasa del estado semisólido al estado plástico”. (Crespo,

2005, pág. 76).


Se tomó 20g aproximadamente de la muestra que pasó por el tamiz N° 40 (426mm)

preparado para el material del límite líquido, seguidamente se amasó con agua

destilada formando con la mano una pequeña esfera, luego se tomó una porción de

1.5g a 2g aproximadamente de dicha esfera y con la palma de la mano sobre una

placa de vidrio completamente lisa formamos cilindros de 3.2mm (1/8”) de

diámetro aproximadamente. Esta prueba se hace hasta que los cilindros tiendan a

desmoronarse o a rajarse justo al haber alcanzado el diámetro de 3.2mm. De esa

manera se obtuvieron 3 muestras de aproximadamente 6g de suelo, las 3 muestras

N°

N° de

Golpes

Muestra

húmeda

más

recipiente

(g)

Muestra

seca más

recipiente

(g)

Peso

del

agua

(g)

Peso del

recipiente

(g)

Peso de

muestra

seca (g)

Porcentaje

de humedad

(%)



69

se pesaron y se colocaron en el horno para el secado respectivo. De esta manera se

determinó el contenido de humedad y obtener el límite plástico.

Tabla 9. Guía de observación – ensayo de límite plástico


B) Caracterización de las unidades de adobe según norma E.080 (Diseño y

Construcción con Tierra Reforzada)

b.1. Resistencia a la compresión

Siguiendo los lineamientos de la norma E.080 (Diseño y Construcción con Tierra

Reforzada), se conformaron 6 bloques cúbicos de 10 cm de arista a partir de suelo

procedente de la trituración de adobes, luego de 28 días de secado se colocó un capping

de yeso en ambas caras, con la finalidad de uniformizar los esfuerzos. Se aplicó una

carga a axial de compresión directa con la ayuda de una máquina de carga a compresión

modelo EL36-3090/01 serie 1796-8-1705 con una capacidad de carga de 204 ton, a una

velocidad de 0.05 KN/s, hasta la rotura del espécimen.

La resistencia última se determinó en términos de esfuerzo (σ), como la carga última de

rotura (P) dividida entre el área del espécimen (A). con los resultados obtenidos se

calculó el promedio de las 4 mejores muestras, obteniendo de esta manera la resistencia

a la compresión (f0).

Tabla 10. Guía de observación - ensayo de resistencia a compresión del material


N°

Muestra

húmeda

más

recipiente

(g)

Muestra

seca más

recipiente

(g)

Peso del

agua (g)

Peso del

recipiente

(g)

Peso de

muestra

seca (g)

Porcentaje

de

humedad

(%)

Espécimen N° Esfuerzo último (Kg/cm2)



70

b.2. Ensayo de variación dimensional según norma ASTM C - 67

Para este ensayo se utilizó las unidades de adobe, con dimensiones nominales de 23cm

x 13cm x 9cm, (largo, ancho y alto) respectivamente. Se seleccionaron 10 unidades de

adobe de manera aleatoria de la tanda.

Con la ayuda de una regla de acero de 30 cm de longitud con precisión milimétrica se

midió el centro de cada arista sobre una mesa totalmente plana, obteniendo 4 medidas

y luego se determinó el promedio.

Para determinar la variación dimensional se resta el promedio de las 4 medidas

obtenidas al valor nominal y seguidamente se divide entre el mismo valor nominal

obteniendo así la variación dimensional expresado en porcentaje.

Tabla 11. Guía de observación - ensayo de variación dimensional


b.3. Ensayo de alabeo según norma ASTM C - 67

Para esta prueba se utilizó la misma muestra de 10 adobes usados en el ensayo de

variación dimensional. Los adobes son colocados en una mesa totalmente plana y con

una regla metálica se conectan los extremos diagonales opuestos y con las cuñas

metálicas se midió el máximo alabeo ya sea cóncavo o convexo con una aproximación

de 1mm, este procedimiento se hace en las dos caras del espécimen, luego estos valores

se promedian, obteniendo así el valor del alabeo.

Tabla 12. Guía de observación - ensayo de alabeo


Espécimen N° Largo (cm) Ancho (cm) Alto (cm)

Espécimen N° Alabeo de cara

superior (mm)

Alabeo de cara

inferior (mm)

Alabeo máximo

(mm)



71

C) Caracterización de la albañilería de adobe según norma E.080 (Diseño y

Construcción con Tierra Reforzada)

c.1. Resistencia del mortero a la tracción:

Se conformaron 6 muestras de dos bloques de adobe unidos por mortero, con un

espaciamiento de juntas que varía entre 1 y 2cm. Se dejaron secar por un lapso de 28

días para ser posteriormente ensayados en una máquina de carga a compresión modelo

EL36-3090/01 serie 1796-8-1705 con una capacidad de carga de 204 ton. Se colocaron

dos trozos de metal completamente planos, cuyo ancho sea igual al ancho de la junta de

esta manera se sometió a carga de tracción directa, eligiéndose las 4 mejores muestras

de los 6 resultados.

Tabla 13. Guía de observación - ensayo de resistencia del mortero a la tracción


c.2. Ensayo de compresión en pilas, según norma ASTM C - 1314 y norma E.080

Este ensayo tiene como finalidad estudiar el comportamiento de la albañilería de adobe

a esfuerzos de compresión.

Se conformaron 7 pilas de 4 hiladas con dimensiones nominales de 23cm x 40cm x

13cm (ancho, alto y espesor respectivamente), con una relación de esbeltez que se

aproxima a 3. Las unidades de cada pila se unieron con mortero (mismo material de los

adobes), que varía de 1.5cm a 2.5cm de espesor aproximadamente. En el proceso de

elaboración de las pilas se utilizó una plomada y nivel de mano con la finalidad de

constatar la verticalidad y nivelar cada adobe asentado.

Luego de 120 días de secado, se procedió a colocar un capping de yeso de 5mm de

espesor aproximadamente, con la finalidad de que al ensayar las pilas haya una mejor

distribución de esfuerzos al momento de aplicarse la carga.

Para el ensayo se contó con un dispositivo hidráulico TECNOTEST de la escuela

profesional de Ingeniería de Materiales, con una capacidad máxima de 60 ton (600N) y

una precisión de 0.01N/s, las pilas se ensayaron a una velocidad de carga de 1 ton/min,

registrando los datos automáticamente, reportando resultados y graficas al instante del

ensayo.

Espécimen N° Esfuerzo último (Kg/cm2)



72

Tabla 14. Guía de observación - ensayo de compresión en pilas


c.3. Ensayo de compresión diagonal en muretes, según normas ASTM E 519 y

E.080 (Diseño y construcción con tierra reforzada).

Siguiendo el método de ensayo establecido por la norma ASTM E 519, se conformaron

4 muretes de 60.0 cm x 60.0 cm y 12.5 cm de espesor utilizando la misma calidad de

unidades de albañilería, mortero y mano de obra. Los muretes fueron almacenados

durante 40 días en las condiciones de laboratorio. Luego siguiendo la recomendación

dada por Garrocho (2017) y con la finalidad de conseguir una mejor forma de aplicar la

carga se procedió a cortar dos esquinas opuestas de los muretes a 16 cm de los

respectivos vértices, con 45° de inclinación. Este proceso se realizó empleando una

cierra manual. Las esquinas cortadas facilitaron el transporte, el capeo y la colocación

en la máquina de ensayo. Las caras de aplicación de la carga se refrendaron con una

capa de yeso de 5 mm de espesor. El ensayo se realizó en una máquina de compresión

universal marca TECNOTEST con una capacidad de carga de 600 KN. La carga se

aplicó en forma continua a la velocidad de 0.02 N/s hasta obtener la carga ultima. Los

datos se registraron y anotaron en la guía de observación respectiva. Para posteriormente

calcular la resistencia al corte y comparar con los valores mínimos dados en la norma E

080.

Tabla 15. Guía de observación - ensayo de muretes a compresión diagonal


Espécimen

N°

Largo

(cm)

Ancho

(cm)

Altura

(cm)

Área

(cm)

Carga

máxima

(kg)

Esfuerzo

(kg/cm2)

Código L1 (cm) L2 (cm) e (cm) P (KN) Vm (Kg/cm2)



73

D) Caracterización de las sogas sintéticas de PET reciclado

d.1. Elaboración de sogas sintéticas de PET reciclado

En primera instancia se tuvo que proveer la materia prima; el SEGAT (Servicio de

Gestión Ambiental de Trujillo) es el encargado de la recolección y eliminación de

residuos sólidos, gracias al programa de las bolsas amarillas, implantado por el SEGAT

en año 2012, se pudo obtener botellas en buenas condiciones y aptas para poder ser

usadas en la elaboración de las sogas. Estas botellas fueron lavadas y desinfectadas para

el posterior cortado de las mismas, el cual consiste en un proceso mecánico de convertir

una botella en una tira de 4mm x 27m x 0.29mm (ancho x largo x espesor)

aproximadamente, siendo el espesor una medida constante.

Seguidamente se implementó otro dispositivo para torcer las tiras, que consiste en un

sistema de poleas asistidas por una faja y acoplado a un motor de taladro, con la finalidad

de tener un torcido homogéneo. En cada eje de polea se colocaron 6 tiras, obteniendo

de esta manera una soga compacta conformada por 18 tiras

Figura 56: Proceso de elaboración de las sogas de PET reciclado


d.2. Ensayo de tracción en sogas de PET reciclado según norma ISO 2307

Para este ensayo se sometieron a carga de tensión pura 3 muestras representativas de

sogas de PET reciclado, llevándose a cabo en un analizador de textura de doble columna

modelo TA. HD Plus C con una capacidad máxima de carga de 750 Kg (7.5 KN). Se

cortaron 3 muestras de soga a 5cm de longitud, y fueron sometidas a carga con un

Compra de la materia prima

Selección de la materia prima

Limpieza y desinfección de la

materia prima

Cortado de las botellas de PET

(tiras)

Torcido mecánico de tiras de PET

Obtención de la soga de PET



74

incremento progresivo, hasta la rotura de cada una de ellas. Finalmente, la máquina

reportó valores de carga y deformación.

Tabla 16. Guía de observación - ensayo de tracción en sogas de PET reciclado


E) Ensayo de carga lateral cíclica en muros de adobe

e.1. Máquina de carga lateral cíclica

Para el ensayo de carga lateral cíclica se ensambló una máquina conformada por un

motor LINTON monofásico de 1.5 HP y 1705 RPM de velocidad, acoplado una caja

reductora, obteniendo una velocidad de 34.1 RPM. Para obtener una velocidad de

ensayo mucho menor se colocó un sistema de poleas, de 1 pulg y 6 pulg de diámetro,

obteniendo finalmente una velocidad de salida de 6 RPM. Se diseñó un sistema biela

manivela acoplado al eje de salida de la caja reductora de esta forma variando las

amplitudes de oscilación de la biela manivela se obtuvieron 4 fases de carga lateral y así

registrar el comportamiento de histéresis de los muros reforzados y no reforzados.

Para la medición de la fuerza se utilizaron GALGAS EXTENSIOMÉTRICAS que son

transductores pasivos, que basado en la deformación causada por esfuerzos mecánicos

permite medir la fuerza a partir de la deformación resultante, así fuerzas de compresión,

tracción o torsión, aplicadas sobre materiales elásticos, genera deformaciones que son

transmitidos a la galga, respondiendo ésta en una variación de su propia resistencia

eléctrica (Alzate, Montes y Silva, 2007).

Espécimen N° Carga Máxima

(Kgf)

Esfuerzo máximo

(Mpa)

Deformación máxima

(mm/mm)



75

Para la medición del desplazamiento se incorporó dos relojes comparadores analógicos

de marca CATER TOOLS con una precisión de 0.01mm y con un rango de 0 a 50mm.

Figura 57: Mecanismo del ensayo de carga lateral cíclica


e.2. Dimensiones y detalles de los especímenes de ensayo

- Cimentación

La cimentación y el sobrecimiento fue de concreto armado con una dosificación de

1:5:5 cemento, arena y piedra respectivamente, con una cuantía mínima de acero y

reforzado con estribos como se detalla en la figura 59. El cimiento y el

sobrecimiento se vaciaron monolíticamente dejando orificios para el paso de las

sogas de PET reciclado para los muros reforzados.

- Muros

Los muros estuvieron conformados por adobes rectangulares traídos del sector del

Alto Trujillo, con dimensiones de 23cm x 13cm x 9 cm, en aparejo de soga con una

altura de 0.90 m (10 hiladas verticales) y un ancho de 1.20 m (6 hiladas

horizontales), con una relación de esbeltez de 7 aproximadamente. Seguidamente

se conformó una viga de transmisión de concreto simple en la parte superior del

muro, incluyendo llaves de corte para una mejor distribución de las cargas.



76

Se elaboraron 3 muros en total; 1 muros sin refuerzo (muros patrón), 1 muros

reforzados con sogas de PET reciclado, con un espaciamiento de 20 cm horizontal

y vertical formando un enmallado y 1 muros reforzados con sogas de PET reciclado

a 30 cm horizontal y vertical.

Figura 58: Esquema de muros sin refuerzo Figura 59: Detalles de la cimentación

Fuente: Elaborado por los autores Fuente: Elaborado por los autores

Figura 60: Esquema de muro reforzado Figura 61: Esquema de muros reforzado

con sogas a 20cm horizontal y vertical con sogas a 30cm horizontal y vertical




77

CAPÍTULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIÓN

A continuación, se detalla los resultados obtenidos de todos los ensayos desarrollados en el

capítulo anterior, los cuales comprende la caracterización del suelo, caracterización de las

unidades de adobe, caracterización de la albañilería de adobe como tal, caracterización de

las sogas de tereftalato de polietileno reciclado (sogas de PET), diferenciando

detalladamente las propiedades de cada material.

También se detalla los resultados obtenidos en los ensayos a compresión diagonal y carga

lateral cíclica en especímenes reforzados y no reforzados con sogas de PET reciclado, así

como también el análisis de los datos obtenidos, interpretación de resultados.

A. Caracterización del suelo para la conformación de adobes

Según los ensayos de granulometría se pudo obtener la curva granulométrica que se muestra

en la figura 62, obteniéndose seguidamente los porcentajes de arena, limo y arcilla mostrado

en la tabla 17.

Figura 62: Curva granulométrica Fuente: Elaborado por los autores

Tabla 17. Composición del suelo


Material Cantidad (%)

Arena 66.93

Limo 28.78

Arcilla 4.29

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

0.0010.0100.1001.00010.000

% Q

ue

Pasa

Diametro en mm



78

- Límite Líquido

Para determinar el límite líquido se hizo a lo estipulado en la norma ASTM D 4318 y

AASHTO T 89 haciendo uso del método multipunto, para graficar la curva de fluidez

que representa entre el contenido de humedad y el número de golpes.

Figura 63: Curva de Fluidez (método multipunto)


El límite líquido se determinó haciendo uso de la ecuación de la curva tendencia para

un número de 25 golpes, también se corroboró tomando el contenido de humedad

correspondiente a la intersección de la curva de flujo con la ordenada de 25 golpes como

límite líquido del suelo.

𝐿𝐿 (25 𝑔𝑜𝑙𝑝𝑒𝑠) = −0.2177(25) + 25.22

𝐿𝐿 (25 𝑔𝑜𝑙𝑝𝑒𝑠) ≈ 20%

y = -0.2177x + 25.22

16

17

18

19

20

21

22

10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00

% H

um

eda

d

N° de Golpes



79

- Límite Plástico

Los resultados obtenidos del ensayo de límite plástico se detallan en la tabla 18 que se

muestra a continuación.

Tabla 18. Resultados del ensayo de Límite Plástico


𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑃𝑙á𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 (%) =15.96 + 15.10 + 16.09

3

𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑃𝑙á𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 (%) ≈ 16 %

- Índice de Plasticidad

El índice de plasticidad de un suelo es la diferencia entre el límite líquido y el límite

plástico.

𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑃𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 (%) = 𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝐿í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 (𝐿𝐿) − 𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑃𝑙á𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 (𝐿𝑃)

Tabla 19. Resultado Índice de plasticidad


En el capítulo II, se recomienda que el límite líquido debe estar entre 20 y 40, el límite

plástico debe ser inferior a 20, estos son valores óptimos para hacer adobes. (Garrocho,

2017, pág. 2).

Según los resultados el suelo con el que se hicieron los adobes para esta investigación

cumple con lo recomendado.

Muestra

N°

Peso del

recipiente

(g)

Muestra

húmeda

más

recipiente

(g)

Peso

muestra

húmeda (g)

Muestra

seca más

recipiente

(g)

Peso de

muestra

seca (g)

Límite

Plástico (g)

M - 01 29.16 35.41 6.25 34.55 5.39 15.96

M - 02 29.58 36.21 6.63 35.34 5.76 15.1

M - 03 39.06 45.77 6.71 44.84 5.78 16.09

Prueba Resultados (%)

Límite Líquido (LL) 20

Límite Plástico (LP) 16

Índice de Plasticidad (IP) 4



80

B) Caracterización de las unidades de adobe

b.1. Ensayo de compresión del material

Luego del ensayo a compresión de bloques de adobe, se seleccionaron los cuatro mejores

resultados de seis, según especifica la norma E.080 (Diseño y Construcción con Tierra

Reforzada). Estos resultados se muestran a continuación en la tabla 20.

Tabla 20. Resultado del ensayo de compresión de unidades de adobe

Espécimen Largo

(cm)

Ancho

(cm)

Área

(cm2)

Carga

(KN)

Carga

(Kg)

Esfuerzo

(Kg/cm2)

A-01 10.00 10.50 105.00 16.50 1682.54 16.02

A-02 10.07 10.08 101.50 18.50 1886.48 18.59

A-03 10.02 10.22 102.40 17.70 1804.90 17.63

A-04 10.50 10.22 107.31 19.92 2031.28 18.93 Promedio = 17.79

Coeficiente de variación= 0.07


Se obtuvo una resistencia promedio a la compresión de 17.79 𝐾𝑔/𝑐𝑚2 siendo este valor

mayor al mínimo especificado por la norma E.080 que es 10.20 𝐾𝑔/𝑐𝑚2, demostrando

de esta manera que el adobe es aceptable.

b.2. Ensayo de variación dimensional

Los resultados obtenidos del ensayo de variación dimensional se muestran a continuación

en la tabla 21.

Tabla 21. Resultado del ensayo de variación dimensional

Espécimen

N°

Largo (cm) Ancho (cm) Alto (cm)

1 21.70 21.80 21.90 21.70 12.30 12.40 12.30 12.40 8.10 7.50 7.60 8.20

2 21.70 21.50 21.60 21.80 12.20 12.10 12.00 12.10 8.50 8.60 8.40 8.60

3 22.20 22.10 22.20 22.30 12.20 12.30 12.50 12.60 8.60 8.50 8.20 8.30

4 22.00 22.10 22.10 22.20 12.50 12.40 12.90 12.80 8.40 8.20 8.10 7.90

5 21.70 21.80 21.90 22.00 12.10 12.20 12.50 12.60 8.20 8.40 8.10 7.80

6 22.10 22.00 21.90 22.00 12.40 12.30 12.50 13.00 8.00 8.20 8.10 7.90

7 22.10 22.20 21.90 22.10 12.40 12.20 12.70 12.80 7.80 7.90 8.60 8.50

8 22.20 22.10 22.40 22.30 12.40 12.30 12.90 12.80 8.50 8.40 8.00 8.10

9 21.80 21.60 21.70 21.80 12.20 12.10 12.50 12.50 8.00 7.80 8.40 8.10

10 21.70 21.80 22.10 22.10 12.30 12.00 12.60 13.00 7.90 8.20 8.30 8.00

Promedio 21.96 12.43 8.17

Nominales 23.00 13 9

Variación

Dimensional

4.54

4.37

9.19




81

En los resultados de variación dimensional, se tiene que las medidas tomadas son menores

a las medidas nominales (dimensiones de la gavera), esto se da debido a que, en el proceso

de secado, éstas se contraen generando una reducción en sus dimensiones.

b.3. Ensayo de alabeo

En la siguiente tabla se presenta los valores obtenidos del ensayo de alabeo tanto en la cara

superior como inferior.

Tabla 22. Resultado del ensayo de alabeo

Espécimen

Alabeo Cara Superior

(mm)

Alabeo Cara Inferior

(mm)

Alabeo máximo

(mm)

E-1 0.45 1.05 2.33 7.53 7.53

E-2 0.61 0.56 4.95 3.47 4.95

E-3 0.45 0.52 3.30 4.52 4.52

E-4 1.16 0.38 4.85 2.13 4.85

E-5 0.55 0.55 4.28 3.34 4.28

E-6 0.95 0.06 3.52 2.12 3.52

E-7 1.13 0.67 2.91 1.93 2.91

E-8 0.31 0.13 1.27 2.64 2.64

E-9 0.24 0.06 2.31 2.32 2.32

E-10 0.56 0.52 3.40 3.32 3.40

Promedio= 4.09


Según la tabla 22, se observa que el alabeo en la cara inferior es mayor al alabeo en la cara

superior, esto se debe a que al momento de conformación de los adobes la cara inferior

estuvo en contacto directo con el piso, este piso no fue completamente plano por lo que

adoptó la geometría de éste. Por este motivo es que la cara inferior presenta mayor alabeo

con respecto a la cara superior. Obteniendo un valor de alabeo promedio de 4.09 mm.



82

C) Caracterización de la albañilería de adobe

c.1. Ensayo de tracción indirecta en el mortero

Del ensayo de tracción indirecta en el mortero, en la tabla 23 que se muestra a continuación

se tienen los siguientes valores.

Tabla 23. Resultado del ensayo a tracción indirecta en el mortero


En todos los especímenes ensayados, para un pequeño incremento de carga los adobes se

separaron automáticamente, lo cual indica que la adherencia entre las unidades de

albañilería de adobe y el mortero, es muy baja.

El promedio obtenido del esfuerzo a tracción indirecta es de 0.21 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 siendo este

valor mayor al mínimo indicado por la norma E.080 que es 0.12 𝑘𝑔/𝑐𝑚2. Lo cual indica

que el mortero usado para la conformación de pilas, muretes y muros es el adecuado.

c.2. Ensayo de compresión en pilas

Para el ensayo a compresión en pilas se definieron siguiendo los requisitos de la norma

E.080, detallados en el capítulo 02. Los resultados obtenidos se presentan en la tabla 24 a

continuación.

Tabla 24. Resultado del ensayo a compresión en pilas


Espécimen

Carga Máxima

(Kg)

Esfuerzo tracción

(Kg/cm2)

Muestra - 01 152.96 0.27

Muestra - 02 142.76 0.25

Muestra - 03 132.56 0.24

Muestra - 04 71.38 0.13

Promedio = 0.22

coeficiente de variación = 0.28

Espécimen P máx. (Kg) f'm (Kg/cm2) E

(Kg/cm2)

Pila - 01 3336.08 12.64 2300.80

Pila - 02 2893.93 10.91 2041.80

Pila - 03 3111.40 11.79 2574.80

Pila - 04 2542.17 9.33 2048.80

Pila - 05 3468.38 12.73 2157.60

Pila - 06 3104.14 11.35 1956.00

Promedio = 11.46 2179.97

Coeficiente de variación = 0.10 0.10



83

De los resultados del ensayo de compresión en pilas se notó que a medida que se

incrementó la carga se empezó a presentar pequeñas fisuras a lo largo de la pila (cambio

en la rigidez), inmediatamente después se generó grandes grietas verticales debido a la

expansión lateral, hasta que falló el espécimen. Esta falla se dio de una manera frágil

evidenciando una baja resistencia del material.

Figura 64: Curvas Esfuerzo - Deformación en pilas de adobe


Según la curva esfuerzo deformación que se ha obtenido para cada espécimen se puede

notar que el intervalo del comportamiento elástico de las pilas es un rango muy pequeño,

característico de un material frágil.

Para determinar el módulo de elasticidad de cada espécimen se hizo en base a la curva

esfuerzo - deformación, trazando una línea tangente a ésta, esta línea tangente quedó

definida entre los puntos de la gráfica en el rango elástico.

Como resultados obtenidos tenemos una resistencia promedio de esfuerzo a la compresión

𝑓′𝑚 = 11.46𝑘𝑔/𝑐𝑚2 siendo mayor a la resistencia mínima 𝑓′𝑚 = 6.12 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 dada

por la norma E.080.

El módulo de elasticidad promedio fue de 𝐸 = 2179.79 𝑘𝑔/𝑐𝑚2.

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

Esf

uer

zo (

Kg/c

m2)

Deformación (mm/mm)

Pila 01 Pila 02 Pila 03 Pila 04 Pila 05 Pila 06



84

Figura 65: Fallas en ensayo de compresión en pilas de adobe


c.3. Ensayo de compresión diagonal en muretes

- Muretes sin refuerzo (muestra patrón)

Del ensayo de compresión diagonal en muretes sin reforzar (muestra patrón) se

obtuvieron los siguientes resultados que se muestran a continuación.

Tabla 25. Esfuerzos máximos del ensayo de compresión diagonal en muestra patrón


Figura 66: Esfuerzos máximos a compresión diagonal en muretes – muestra patrón


Espécimen Carga máxima

(KN)

Carga

máxima (Kg)

Esfuerzo cortante

máximo (Kg/cm2)

M - 01 8.82 899.39 0.49

M - 02 9.06 923.87 0.48

M - 03 9.42 960.58 0.47

M - 04 10.76 1097.22 0.51

Promedio = 0.49

Coeficiente de variación = 0.037

0.49

0.48

0.47

0.51

0.44

0.45

0.46

0.47

0.48

0.49

0.50

0.51

0.52

M-01 M-02 M-03 M-04

Esf

uer

zo C

ort

an

te (

Kg/c

m2)

Espécimen



85

En el proceso de ensayo, a medida que se incrementó la carga se pudo notar pequeñas

fisuras que paulatinamente fueron convirtiéndose en grandes grietas, presentándose éstas

diagonalmente en los muretes. En todos los casos la falla fue mixta es decir las grietas se

dieron a través de las juntas y en los bloques de adobes, generando una falla frágil en

todos los especímenes ensayados.

El esfuerzo de corte obtenido se determinó como el promedio de las 4 mejores muestras

de 6 ensayos según especifica la norma E.080 (Diseño y Construcción con Tierra

Reforzada). siendo este valor 𝜏 = 0.49𝐾𝑔/𝑐𝑚2 y con un coeficiente de variación de

0.004. siendo este valor mayor al mínimo indicado por la norma E.080 que es

0.25 𝑘𝑔/𝑐𝑚2.

- Muretes reforzados con sogas de PET reciclado a 20cm (horizontal y vertical)

Del ensayo de compresión diagonal para un arreglo de sogas de PET a 20 cm (horizontal

y vertical) se detallan en la tabla 26.

Tabla 26. Esfuerzos máximos ensayo compresión diagonal con refuerzo a 20 cm


Figura 67: Esfuerzos máximos a compresión diagonal con refuerzo a 20cm


Espécimen Carga máxima

(KN)

Carga

máxima (Kgf)

Esfuerzo cortante

máximo (Kgf/cm2)

MR - 01 16.74 1707.01 0.88

MR - 02 13.84 1411.29 0.74

MR - 03 14.40 1468.40 0.76

MR - 04 14.24 1452.08 0.68

Promedio = 0.76


0.88

0.74 0.760.68

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

MR20-01 MR20-02 MR20-03 MR20-04

Esf

uer

zo C

ort

an

te (

Kg/c

m2)

Espécimen



86

Durante la ejecución del ensayo, se pudo observar que la grieta diagonal aparece en el

centro del espécimen y se propaga gradualmente hacia los extremos de la diagonal

cargada. Los muretes presentaron una falla mixta es decir las grietas se dieron a través de

las juntas y en los bloques de adobes y la falla no fue frágil.

El esfuerzo de corte obtenido se determinó como el promedio de las 4 mejores muestras

de 6 ensayos según especifica la norma E.080 (Diseño y Construcción con Tierra

Reforzada). Fue de 𝜏 = 0.76𝐾𝑔/𝑐𝑚2 y con un coeficiente de variación de 0.112.

- Muretes reforzados con sogas de PET reciclado a 30cm (horizontal y vertical)

Los resultados obtenidos en los muretes que se reforzaron con sogas de PET reciclado

a una distancia de 30cm tanto en el sentido horizontal como vertical se muestran a

continuación en la tabla 27.

Tabla 27. Esfuerzos máximos ensayo compresión diagonal con refuerzo a 30 cm


Figura 68: Esfuerzos máximos a compresión diagonal con refuerzo de sogas a 30cm (horizontal y

vertical)


Espécimen

Carga máxima

(KN)

Carga máxima

(Kgf)

Esfuerzo cortante

máximo (Kgf/cm2)

M - 01 17.14 1747.80 0.93

M - 02 11.02 1123.73 0.60

M - 03 16.70 1702.93 0.93

M - 04 12.00 1223.66 0.59 Promedio = 0.76


0.93

0.60

0.93

0.59

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

MR30-01 MR30-02 MR30-03 MR30-04

Esf

uer

zo C

ort

an

te (

Kg/c

m2)

Espécimen



87

Se pudo notar al momento de ensayar los especímenes reforzados, una mejor

distribución de esfuerzos por el confinamiento que tuvo, notándose grietas mucho más

pequeñas que en las muestras patrón. Al momento de la falla los adobes quedaron

confinados por las sogas, es decir que el refuerzo proporcionó confinamiento y un

aumento notable en su resistencia ante esfuerzos de corte.

El esfuerzo de corte obtenido se determinó como el promedio de las 4 mejores

muestras de 6 ensayos según la norma E.080 (Diseño y Construcción con Tierra

Reforzada), siendo este 𝜏 = 0.76 𝐾𝑔/𝑐𝑚2 y con un coeficiente de variación de 0.254.

Tabla 28. Resumen de esfuerzos máximos a compresión diagonal


Figura 69: Resumen de esfuerzos máximos en muretes reforzados y no reforzados


El incremento en la resistencia de los muretes reforzados (M.R) con sogas a 20 cm respecto

a los muretes sin refuerzo (muestra patrón), es del 57%, al igual que el incremento de la

resistencia de los muretes reforzados (M.R) con sogas a 30 cm. Lo cual indica que el uso de

sogas de PET reciclado como refuerzo externo proporciona mayor resistencia en el

comportamiento de los muretes ante esfuerzos de corte.

Cabe indicar que la diferencia de la resistencia promedio a esfuerzos de corte entre los

muretes reforzados con sogas a 30cm respecto a los muretes reforzados con sogas a 20cm es

Tipo de Murete Esfuerzo promedio (Kg/cm2)

Muretes - Patrón 0.49

Muretes - Ref. a 20 cm 0.76

Muretes - Ref. a 30 cm 0.76

0.49

0.76 0.76

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

M PATRON MR20 MR30

Esf

uer

zo C

ort

an

te (

Kg/c

m2)

Espécimen



88

nula lo cual indica una baja incidencia del espaciamiento entre sogas a 30cm con respecto al

espaciamiento de 20cm.

Figura 70: Fallas combinadas frágil en muretes de adobe sin refuerzo (muestra patrón)


Los muretes sin refuerzo tuvieron una falla frágil y repentina a lo largo de la diagonal,

presentando una baja resistencia a esfuerzos de corte, como se aprecia en la figura 70.

Figura 71: Fallas combinadas dúctil en muretes de adobe reforzados con sogas de PET reciclado Fuente: Elaborado por los autores

En los muretes reforzados (M.R) con un enmallado de sogas tanto a 20 cm como a 30 cm,

se aprecia una mejor distribución de esfuerzos y un tipo de falla dúctil, como se aprecia en

la figura 71, el murete mantiene su integridad luego del ensayo.



89

D) Caracterización de las sogas de PET reciclado

d.1. Ensayo de tracción directa en sogas de PET reciclado

Según los datos obtenidos del ensayo de tracción directa en 3 especímenes ensayados se

obtuvo los siguientes valores que se muestran en la tabla a continuación.

Tabla 29. Resultados del ensayo de tracción directa en sogas de PET reciclado


Figura 72: Curva Carga - Deformación en sogas de PET reciclado Fuente: Elaborado por los autores

De los resultados del ensayo y de la curva carga - deformación que se muestra en la figura

72. En todos los especímenes, no se aprecia un comportamiento elástico (relación de

proporcionalidad) y esto es debido que, al momento de torcer las sogas, se tensaron para

poder obtener cuerdas más compactas, incursionando las tiras que lo conforman en el rango

inelástico. Sin embargo, posee una gran capacidad de deformación, convirtiéndole en un

Espécimen N° Carga

Máxima (Kgf)

Esfuerzo máximo

(Kg/cm2)

Deformación

máxima (mm/mm)

01 197.28 1239.11 0.37

02 215.93 1356.29 0.34

03 216.45 1359.55 0.44

Promedio= 209.89 1318.32 0.38

Desviación Estándar= 10.92 68.61 0.05

Coeficiente de

variación=

0.052 0.052 0.13

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

CA

RG

A (

Kg

)

DEFORMACIÓN (mm)

Espécimen 01 Espécimen 02 Espécimen 03



90

material tenaz. Llegando a un esfuerzo a la ruptura promedio de 1318.32 Kg/cm2 mayor que

lo estipulado por la norma E.080 que es de 1200 Kg/cm2

Figura 73: Ensayo de tracción en sogas de PET reciclado Fuente: Elaborado por los autores



91

E) Ensayo de carga lateral cíclica en muros de adobe

e.1. Muro sin refuerzo (M-SR)

Para el ensayo de carga lateral cíclica, el muro sin refuerzo (M-SR) se sometió a 4 fases,

cada fase conformada por ciclos de carga y descarga hasta la estabilización de los lazos

histeréticos. Se fue variando las amplitudes, obteniendo para cada una de ellas el

comportamiento histerético. La primera fisura se originó en la base del muro, justo en la

segunda fase, esta fisura fue propagándose en la tercera fase. El ensayo concluyó hasta la

falla completa del muro, en la fase 4, siendo esta una falla frágil, alcanzando una resistencia

máxima de 460.23 Kg y un desplazamiento máximo de 17.97mm.

Figura 74: FASE 1: M-SR Figura 75:FASE 2: M-SR

no presentó fisuras primera fisura en la base


Figura 76: Lazos histeréticos M-SR (4 fases) – Envolvente: carga – desplazamiento


-300.00

-200.00

-100.00

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)

Lazos Histeréticos (todas las fases) Envolvente



92

Figura 77: Degradación de la rigidez lateral por efectos de cargas laterales cíclicas


e.2. Muro reforzado a 30 cm (MR-30)

El muro reforzado a 30cm (MR-30) se sometió a 5 fases, cada fase conformada por ciclos

de carga y descarga hasta la estabilización de los lazos histeréticos. Al igual que en el ensayo

anterior se fue variando las amplitudes hasta que el muro falló, la primera fisura se dio en la

fase 3, esta fisura se originó en la base del muro.

En la siguiente fase la fisura se propagó a lo largo de toda la base y fue donde alcanzó su

máxima resistencia que fue de 997.17 Kg.

En la fase 5, se pudo apreciar una caída en su resistencia hasta una carga de 369.19 Kg, las

deformaciones se incrementaron notoriamente, siendo la máxima de 28.97 mm.

Figura 78: FASE 1 Y FASE 2: MR-30 Figura 79: FASE 3: MR-30

(no presentó fisuras) (presentó una pequeña fisura en la bese)


100%

50%40%

20%

0%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

1 2 3 4 5

PO

RC

EN

TA

JE

DE

DE

GR

AD

AC

IÓN

DE

RIG

IDE

Z (

%)

FASES

M-SR



93

Figura 80: FASE 4: MR-30 Figura 81: FASE 5: falla total del MR-30.

(la fisura se incrementó en toda la base) Fuente: Elaborado por los autores


Figura 82: Lazos histeréticos MR-30 – Envolvente: carga - desplazamiento




-1000.00

-800.00

-600.00

-400.00

-200.00

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)

Lazos histeréticos Envolvente

100%86%

51% 48%

15%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

1 2 3 4 5

PO

RC

EN

TA

JE

DE

DE

GR

AD

AC

IÓN

DE

RIG

IDE

Z

(%)

FASES

MR-30



94

e.3. Muro reforzado a 20 cm (MR-20)

Para el muro reforzado a 20 cm (MR-20), se siguió el mismo procedimiento, tuvo similar

comportamiento al muro reforzado a 30 cm (MR-30), la primera fisura se dio en la base en

la tercera fase, acompañada de una fisura diagonal en el sobrecimiento. La resistencia

máxima alcanzada fue de 1108.28 Kg, y se registró un desplazamiento máximo de 24.98 mm

en la cuarta fase. Cabe indicar que en este muro solo se hizo cuatro fases de ensayo debido

a que se tuvo un problema mecánico con el dispositivo de aplicación de carga en la última

fase por tal motivo solo se consideró cuatro fases.

Figura 84: FASE 1 Y FASE 2: MR-20 Figura 85: FASE 3: MR-20

(no presentó fisuras) (presentó una pequeña fisura en la bese)


Figura 86: FASE 4: MR-20 falla completa del muro




95

Figura 87: Lazos histeréticos MR-20 – Envolvente: carga - desplazamiento




El tipo de falla observada en todos los especímenes fue por tracción del mortero en la junta

de contacto con la base. La falla se dio en esta zona porque el momento actuante de volteo

inducido por la carga lateral superó al momento resistente proporcionado por el peso propio

y la tensión de las cuerdas verticales. Es decir, el muro se comportó como un sólido rígido

rotando respecto a sus extremos superando la baja resistencia a tracción de la primera junta

de mortero. Para evitar este tipo de falla se debió colocar carga vertical que contrarreste el

momento de volteo ya sea externamente a través de actuadores verticales o incrementando

las dimensiones y por ende el peso de los muros.

100%92%

51%

20%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

1 2 3 4

PO

RC

EN

TA

JE

DE

DE

GR

AD

AC

IÓN

DE

RIG

IDE

Z (

%)

FASES

MR-20

-1200

-800

-400

0

400

800

1200

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)

Lazos Histeréticos



96

- Cálculo de la resistencia máxima:

Para el cálculo de la envolvente de los lazos histeréticos de carga lateral – desplazamiento,

se determinan los valores máximos de cada fase correspondiente a cada muro ensayado,

estos valores fueron tanto de los ciclos positivos como negativos. Se consideró a la parte

empujada como el sentido positivo y a la parte que jala como el sentido negativo.

Para los cálculos se consideró las envolventes positivas ya que en éstas se generaron las

mayores cargas y desplazamientos.

Figura 89: Envolventes positivas de lazos histeréticos de los 3 muros ensayados


Figura 90: Resistencia máxima de carga


510.23

997.17

1108.28

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

CA

RG

A M

ÁX

IMA

(K

g)

M-SR MR-30 MR-20

0

200

400

600

800

1000

1200

0 5 10 15 20 25 30 35

CA

RG

A (

Kg)

DESPLAZAMIENTO (mm)

M-SR MR-30 MR-20



97

El muro reforzado con sogas de PET reciclado a un espaciamiento de 30 cm en el sentido

horizontal y vertical (MR-30), presentó un aumento en su resistencia de carga, con un

porcentaje de 95% respecto al muro sin refuerzo (M-SR). Por otro lado, el muro reforzado a

un espaciamiento de 20 cm en el sentido horizontal y vertical (MR-20), presento un aumento

en su resistencia de carga de 117% respecto al muro sin refuerzo (M-SR). Entre los valores

alcanzados por parte de ambos muros (MR-30 y MR-20) la capacidad de resistencia máxima

solo varió en 11%.

- Cálculo de la ductilidad:

Para determinar la ductilidad se hizo en base al método elastoplástico descrito en el capítulo

III (ítem b.4), para la envolvente positiva de los lazos histeréticos de cada tipo de muro.

Figura 91: Cálculo de la ductilidad M-SR


Tabla 30. Parámetros para el cálculo de la ductilidad M-SR


0

100

200

300

400

500

0 5 10 15

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)

Envolvente M-SR

Deformación en fluencia (uy) Deformación última (uu) Ductilidad (uy/ uu)

7.22mm 17.97mm 2.49

357.16

17.97

510.23

7.22



98

Figura 92: Cálculo de la ductilidad MR-30


Tabla 31. Parámetros para el cálculo de la ductilidad M-R30


Figura 93: Cálculo de la ductilidad MR-20


Tabla 32. Parámetros para el cálculo de la ductilidad M-R30


0

200

400

600

800

0 10 20 30

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)

Envolvente MR-30

0

200

400

600

800

1000

0 10 20

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)

Envolvente MR-20

1108.28


7.47mm 23.08mm 3.09


7.80mm 25mm 3.20

997.17

698.02

7.47 23.08

775.80

7.80 25



99

Figura 94: Ductilidad de cada espécimen


- Cálculo de la tenacidad:

Se determinó la tenacidad de cada muro, como el área bajo la curva de cada una de las

envolventes positivas carga – desplazamiento.

Tabla 33. Cálculo de la tenacidad


De los resultados se puede decir que los muros reforzados disipan notablemente mayor

energía de deformación que el muro sin refuerzo. Entre el muro MR-30 en comparación con

el muro MR-20 hay tan solo un 2% de diferencia de tenacidad.

- Cálculo de la disipación de energía:

La energía disipada se determinó para cada fase, con la finalidad de hacer un análisis

comparativo entre los 3 tipos de muros, siendo la energía total disipada del sistema como el

área del lazo histerético de la última fase.

Espécimen Tenacidad (J)

M-SR 65.28

MR-30 204.66

MR-20 209.24

2.49

3.093.2

0

1

2

3

4

DU

CT

ILID

AD

M-SR MR-30 MR-20



100

Tabla 34. Energía disipada para cada fase


Figura 95: Energía disipada por cada fase

Fuente: Elaborado por los autores.

ENERGIA DISIPADA (J)

FASE/MURO F1 F2 F3 F4 F5

M-SR 1.20 4.75 14.92 29.65 -

MR-30 1.22 2.17 18.08 92.06 102.08

MR-20 1.83 3.37 13.52 124.56 138.40

-10.00

10.00

30.00

50.00

70.00

90.00

110.00

130.00

150.00

1 2 3 4 5

En

ergía

(J)

Fases

MSR MR30 MR20



101

CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones

Del ensayo de carga lateral cíclica se concluye que los muros reforzados con sogas

de tereftalato de polietileno reciclado a un espaciamiento de 20cm (MR-20) tienen

mejor comportamiento ante carga lateral cíclica que los muros reforzados a un

espaciamiento de 30cm (MR-30) y estos a su vez mejor comportamiento a cargas

laterales en su plano que los muros sin refuerzo (M-SR).

Se determinaron experimentalmente las propiedades mecánicas de la albañilería de

adobe cumpliendo estas con los valores mínimos recomendados por la norma E 080.

Del ensayo de tracción en sogas de PET reciclado, se obtuvo un esfuerzo máximo

promedio de 1318.32 Kg/cm2, mayor al valor mínimo de 1200 Kg/cm2 dado por la

norma E.080 (Diseño y Construcción con Tierra Reforzada), concluyendo de esta

manera que las sogas de PET reciclado pueden ser usadas como cuerdas de refuerzo

sísmico en construcciones de adobe.

Del ensayo de compresión diagonal se concluye que el refuerzo con sogas de

Tereftalato de polietileno reciclado presentó efecto significativo sobre la resistencia

al esfuerzo cortante; obteniéndose mayores valores de resistencia 0.77 Kg/cm2 y 0.76

Kg/cm2 para los espaciamientos de 20cm (MR-20) y 30cm (MR-30). Mostrando

éstos un incremento en la resistencia a esfuerzo cortante de 57% respecto de los

muretes sin refuerzo (M-SR).

Se determinaron las curvas histeréticas de los tres tipos de muros (MR-30, MR-20 y

M-SR) y se obtuvieron los siguientes valores de energía disipada: 124.56 J para el

muro MR-20, 92.06 J para el muro MR-30 y 29.65 J para el muro M-SR. De estos

valores se concluye que el MR-20 tiene mayor capacidad de disipación de energía

respecto a los otros muros. Además, este muro presenta una menor razón de

degradación de rigidez que los demás.

Se determinó la envolvente de los lazos histeréticos de cada espécimen ensayado

(curva de capacidad) y se obtuvieron los siguientes valores de carga máxima:

1108.28 Kg para el muro MR-20, 997.17 Kg para el muro MR-30 y 510.23 Kg para

el muro M-SR. Representando estos valores incrementos de 117% y 95% de los

muros MR-20 y MR-30 respectivamente en comparación con el muro M-SR.

A partir de la curva de capacidad se calculó la ductilidad de desplazamiento y se

obtuvieron los siguientes valores: 3.20 para el muro MR-20, 3.09 para el muro MR-



102

30 y 2.49 para el muro M-SR. Representando estos valores incrementos de 28% y

24% de los muros MR-20 y MR-30 respectivamente en comparación con el muro M-

SR.

También, a partir de curva de capacidad se determinó la tenacidad y se obtuvieron

los siguientes valores: 209.24 J para el muro MR-20, 204.66 J para el muro MR-30

y 65.28 J para el muro M-SR. Concluyendo que ambos muros reforzados (MR-20 y

MR-30) presentan mayor capacidad de tenacidad que el muro sin refuerzo (M-SR).

5.2. Recomendaciones

Se recomienda continuar la línea de investigación del refuerzo con sogas de

Tereftalato de polietileno reciclado con la finalidad de validar su uso para que pueda

ser reconocido como refuerzo sísmico.

Al ensayar muros de albañilería a carga lateral se recomienda hacerlo con carga

vertical adicional para reducir los efectos por flexión y observar prioritariamente los

efectos por esfuerzo cortante.

Se recomienda hacer pruebas más cercanas a la realidad, como lo son ensayos en

mesa vibradora para estudiar con más detalle y precisión el comportamiento sísmico

de estructuras de adobe reforzadas con sogas de PET reciclado. Y así aplicarlo

masivamente en las construcciones de adobe ubicadas en zonas de mayor

peligrosidad sísmica del país.

Implementar una mejora en el proceso de elaboración de sogas de PET reciclado para

de esta manera reducir aún más los costos y obtener un producto con mejor calidad.

Estudiar otros tipos de refuerzo para estructuras de adobe que provengan de

materiales reciclables, con la finalidad de contribuir en reducir la contaminación

ambiental por efecto de residuos sólidos y generar proyectos viables

económicamente.



103

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107

APÉNDICE

Apéndice A: Caracterización del suelo

Tabla 35. Datos del análisis granulométrico por tamizado del suelo

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO SEGÚN NORMA ASTM D-422

LABORATORIO: Laboratorio de Concreto y Reciclado FECHA: 26/11/2018

MATERIAL: Suelo para la elaboración de adobes PROCEDENCIA: Sector Alto Trujillo-Trujillo-La Libertad

TESISTAS: Esquivel Alayo David

Villegas Delgado Manuel

TAMIZ PESO RETENIDO

PARCIAL (g) % RETENIDO PARCIAL

% RETENIDO

ACUMULADO

% QUE PASA LA

MALLA N° ABERTURA (mm)

4 4.750 0.39 0.20 0.20 99.81

8 2.360 1.87 0.94 1.13 98.87

16 1.180 1.25 0.63 1.76 98.25

30 0.500 3.30 1.65 3.41 96.60

50 0.300 12.43 6.22 9.62 90.38

100 0.150 64.63 32.32 41.94 58.07

200 0.075 49.98 24.99 66.93 33.08

BANDEJA 0.000 66.15 33.08 100.00 0.00

200.00 100.00




108

Tabla 36. Datos del análisis granulométrico por sedimentación del suelo

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR SEDIMENTACIÓN SEGÚN NORMA ASTM D-422

LABORATORIO: Laboratorio de Materiales Cerámicos y Suelos FECHA: 29/11/2018




Tiempo

(min)

Temperatura

(C°) R’ (g/L) Cm (g/L) R (g/L) Ct (g/L) Cd (g/L) K L D (mm) % Pasante

% Pasante

Respecto a

la muestra

total

1 26 25 1 26 2 7 0.01268 12.00 0.04392 20.96 7.09

2 26 22 1 23 2 7 0.01268 12.50 0.03170 17.96 6.08

5 27 21 1 22 2.4 7.4 0.01254 12.70 0.01999 16.97 5.74

15 27 20 1 21 2.4 7.4 0.01254 12.90 0.01163 15.97 5.40

30 27 19 1 20 2.4 7.4 0.01254 13.00 0.00825 14.97 5.07

60 28 17 1 18 2.9 7.9 0.0124 13.30 0.00584 12.97 4.39

120 27 16 1 17 2.4 7.4 0.01254 13.50 0.00421 11.98 4.05

250 26 14 1 15 2 7 0.01268 13.80 0.00298 9.98 3.38

1440 29 10 1 11 3.3 8.3 0.01226 14.50 0.00123 5.99 2.03


La lectura del hidrómetro corregida por menisco se calcula:

El factor 𝐶𝑑 total se calcula con la siguiente expresión:

𝐶𝑑 = 𝜏 + 𝐶𝑚 ± 𝐶𝑡

𝑅 = 𝑅′ + 𝐶𝑚



109

Tabla 37. Datos del ensayo de Límite Líquido

LÍMITE LÍQUIDO SEGÚN NORMA ASTM D-4318, AASHTO T-89





MUESTRA Peso del

recipiente (g)

Peso del recipiente +

muestra húmeda (g)

Peso muestra

húmeda (g)

Peso recipiente ´+

muestra seca (g)

Peso muestra

seca (g)

Contenido de

humedad (%) N° de golpes

M-01 28.48 38.10 9.62 36.55 8.07 19.21 26.00

M-02 28.91 35.59 6.68 34.63 5.72 16.78 33.00

M-03 29.20 37.52 8.32 36.09 6.89 20.75 23.00

M-04 30.98 36.92 5.94 35.89 4.91 20.98 23.00

M-05 27.94 36.97 9.03 35.37 7.43 21.53 15.00

M-06 30.19 37.51 7.32 36.25 6.06 20.79 19.00

M-07 30.46 35.60 5.14 34.77 4.31 19.26 32.00


Para determinar el contenido de humedad, se expresa en porcentaje del peso seco del suelo:

𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 (%) =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑎 (𝑔) − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎(𝑔)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎(𝑔)𝑥100



110

Tabla 38. Datos del ensayo de Límite Plástico


𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑃𝑙á𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 (%) =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑎 (𝑔) − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎(𝑔)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎(𝑔)𝑥100

De acuerdo a lo estipulado por la norma ASTM D 4318 y la norma AASHTO T- 89

el límite plástico se determina como el promedio de los límites plásticos de dos o más

especímenes ensayados.

Tabla 39. Datos del ensayo de Gravedad Específica

GRAVEDAD ESPECÍFICA DE SUELOS SEGÚN NORMA ASTM D-854

LABORATORIO: Laboratorio de Concreto y

Reciclado FECHA:

26/11/2018

MATERIAL: Suelo para la elaboración de

adobes PROCEDENCIA:

Sector Alto

Trujillo-Trujillo-

La Libertad



MUESTAS

Peso

fiola

(g)

Peso fiola

+ agua (g)

Peso

suelo (g)

Peso fiola +

agua + suelo

(g)

Temperatura

(°C) Gs

F-01 163.83 662.41 50.01 693.65 25.2 2.66

F-02 163.23 662.12 50.01 693.13 25.1 2.63

F-03 168.26 666.97 50.01 698.4 25.2 2.69


𝐺𝑠 =𝑓 ∗ 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 + ´(𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑜𝑙𝑎 + 𝑎𝑔𝑢𝑎) − (𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑜𝑙𝑎 + 𝑎𝑔𝑢𝑎 + 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 )

LÍMITE PLÁSTICO SEGÚN NORMA ASTM D-4318, AASHTO T-89


MATERIAL: Suelo para la elaboración de adobes PROCEDENCIA: Sector Alto Trujillo-

Trujillo-La Libertad



MESTRA

Peso

recipiente

(g)

Peso

recipiente +

muestra

húmeda (g)

Peso

muestra

húmeda

(g)

Peso

recipiente +

muestra seca

(g)

Peso

muestra seca

(g)

Límite

plástico (%)

M-01 29.16 35.41 6.25 34.55 5.39 15.96

M-02 29.58 36.21 6.63 35.34 5.76 15.10

M-03 39.06 45.77 6.71 44.84 5.78 16.09



111

Apéndice B: Calibración del anillo de carga con galgas extensiométricas

Tabla 40. Datos de calibración del anillo de carga.

CALIBRACIÓN DEL ANILLO DE CARGA

LABORATORIO

:

Laboratorio de Materiales

Cerámicos y Suelos FECHA: 20/03/2019


OBSERVACIONES

:


N FUERZA (KN) S (mV/V)

1 0.00 0.000

2 0.01 0.001

3 0.01 0.002

4 0.01 0.003

5 0.02 0.004

6 0.03 0.006

7 0.05 0.009

8 0.07 0.011

9 0.08 0.014

10 0.10 0.017

11 0.12 0.019

12 0.14 0.023

13 0.16 0.026

14 0.18 0.029

15 0.19 0.031

16 0.22 0.034

17 0.25 0.039

18 0.30 0.048

19 0.32 0.057

20 0.43 0.064

21 0.47 0.072

22 0.53 0.079

23 0.60 0.089

24 0.65 0.095



112

25 0.73 0.108

26 0.80 0.120

27 0.93 0.137

28 1.02 0.146

29 1.10 0.163

30 1.23 0.180

31 1.37 0.198

32 1.45 0.210

33 1.83 0.265

34 2.21 0.318

35 2.67 0.376

36 3.17 0.450

37 3.53 0.503

38 3.92 0.559

39 4.37 0.617

40 4.72 0.667

41 5.10 0.718


Figura 96: Curva de calibración anillo de carga


y = 7.0325x

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800

FU

ER

ZA

(K

N)

SALIDA (mV/)



113

Apéndice C: Ensayo de carga lateral

Tabla 41. Datos de carga y deformación en muros sin refuerzo MSR fase 1.


Figura 97: Lazos histeréticos MSR fase 1


DATOS ENSAYO DE CARGA LATERAL


Reciclado FECHA:

02/04/2019

MURO: Sin Refuerzo (MSR) FASE: 1


OBSERVACIONES: Bucle histerético

representativo Villegas Delgado Manuel

TIEMPO (s) CICLO DESPLAZAMIENTO

(mm) S (mV/V) FUERZA (Kgf)

17.5 3 -0.97 -0.068 -48.61

18.0 3 -0.241 0.015 10.75

18.5 4 0.364 0.157 112.55

19.0 4 0.762 0.207 148.39

19.5 4 1.102 0.220 157.71

20.0 4 1.203 0.167 119.72

20.5 4 0.811 0.036 25.81

21.0 4 0.219 -0.015 -10.75

21.5 4 -0.361 -0.154 -110.55

22.0 4 -0.76 -0.203 -145.39

22.5 4 -1.101 -0.210 -150.71

23.0 4 -1.201 -0.153 -109.72

23.5 4 -0.81 -0.035 -24.81

24.0 4 -0.217 0.015 10.74

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)



114







Reciclado FECHA:

02/04/2019







11.0 2 -0.576 0.005 3.58

11.5 2 -0.106 0.110 79.01

12.0 3 2.215 0.293 210.04

12.5 3 3.271 0.341 244.45

13.0 3 3.636 0.258 184.95

13.5 3 2.564 0.093 66.67

14.0 3 0.576 -0.020 -14.34

14.5 3 0.126 -0.129 -92.48

15.0 3 -2.211 -0.280 -201.04

15.5 3 -3.261 -0.327 -234.45

16.0 3 -3.616 -0.244 -174.95

16.5 3 -2.544 -0.079 -56.67

17.0 3 -0.566 0.017 12.34

17.5 3 -0.116 0.115 82.48

-300.00

-200.00

-100.00

0.00

100.00

200.00

300.00

-4.00 -3.00 -2.00 -1.00 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)



115




Reciclado FECHA:

02/04/2019







4.5 1 -6.15 -0.241 -172.76

5.0 1 -5.5 -0.211 -151.26

5.5 1 -2.15 0.002 1.43

6.0 2 1.40 0.374 268.11

6.5 2 4.50 0.471 337.65

7.0 2 5.80 0.401 287.47

7.5 2 5.00 0.152 108.96

8.0 2 2.00 -0.006 -4.30

8.5 2 0.45 -0.200 -143.37

9.0 2 -1.73 -0.244 -174.92

9.5 2 -5.12 -0.236 -169.18

10.0 2 -6.14 -0.189 -135.49




-300

-200

-100

0

100

200

300

400

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)



116




Reciclado FECHA:

02/04/2019







0.0 1 0.00 0.000 0.00

0.5 1 1.99 0.115 82.44

1.0 1 10.97 0.596 427.26

1.5 1 17.00 0.642 460.23

2.0 1 18.996 0.583 417.94

2.5 1 16.97 0.500 358.44

3.0 1 13.987 0.318 227.96

3..5 1 2.986 -0.004 -2.87

4.0 1 -4.00 -0.203 -145.52

4.5 1 -10.945 -0.299 -214.34

5.0 1 -15.997 -0.304 -217.92

5.5 1 -18.00 -0.299 -214.34

6.0 2 -4.00 -0.224 -160.58

6.5 2 3.00 0.113 81.01




-300.00

-200.00

-100.00

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

-20.00 -15.00 -10.00 -5.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)



117

Tabla 45. Datos de carga y deformación muros con refuerzo a 30 cm MR30 fase 1.



Reciclado FECHA:

29/03/2019

MURO: Reforzado a 30 cm (MR30) FASE: 1






8.5 2 -0.302 -0.145 -103.95

9.0 2 -0.973 -0.176 -126.17

9.5 2 -1.165 -0.134 -96.06

10.0 2 -1.011 -0.058 -41.58

10.5 2 -0.688 0.002 1.43

11.0 2 0.21 0.126 90.33

11.5 2 0.659 0.157 112.55

12.0 3 0.924 0.170 121.87

12.5 3 1.048 0.133 95.34

13.0 3 0.914 0.004 2.87

13.5 3 0.711 -0.007 -5.02

14.0 3 0.196 -0.090 -64.52

14.5 3 -0.403 -0.143 -102.51


Figura 101: Lazos histeréticos MR30 fase 1


-150.00

-100.00

-50.00

0.00

50.00

100.00

150.00

-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

CA

RG

A (

Kg

)

DESPAZAMIENTO (mm)



118




Reciclado FECHA:

29/03/2019







11.0 2 -2.717 -0.325 -232.98

11.5 2 -1.433 -0.142 -101.80

12.0 3 0.095 0.130 93.19

12.5 3 0.762 0.298 213.63

13.0 3 1.515 0.342 245.17

13.5 3 1.884 0.373 267.39

14.0 3 1.482 0.238 170.62

14.5 3 0.581 0.125 89.61

15.0 3 0.113 -0.011 -7.89

15.5 3 -1.078 -0.256 -183.52

16.0 3 -2.778 -0.356 -255.21

16.5 3 -3.135 -0.364 -260.94

17.0 3 -2.511 -0.298 -213.63




-300.00

-200.00

-100.00

0.00

100.00

200.00

300.00

-4.00 -3.00 -2.00 -1.00 0.00 1.00 2.00 3.00

CA

RG

A (

mm

)

DESPLAZAMENTO (mm)



119




Reciclado FECHA:

29/03/2019







16.0 3 -6.03 -0.338 -242.302

16.5 3 -3.95 -0.090 -64.518

17.0 3 -0.60 0.124 88.892

17.5 3 1.60 0.423 303.236

18.0 4 3.15 0.550 394.279

18.5 4 5.50 0.630 451.628

19.0 4 6.15 0.292 209.326

19.5 4 2.82 0.052 37.277

20.0 4 -1.03 -0.236 -169.181

20.5 4 -4.22 -0.330 -236.567

21.0 4 -6.69 -0.443 -317.574

21.5 4 -7.22 -0.425 -304.670

22.0 4 -5.70 -0.298 -213.627




-500.00

-400.00

-300.00

-200.00

-100.00

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

-8.00 -6.00 -4.00 -2.00 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMENTO (mm)



120




Reciclado FECHA:

29/03/2019







4.0 1 -17.50 -1.273 -912.576

4.5 1 -18.00 -0.426 -305.387

5.0 1 -13.00 -0.217 -155.561

5.5 1 -7.50 0.242 173.483

6.0 1 -2.00 0.759 544.105

6.5 2 5.50 1.014 726.907

7.0 2 12.50 1.372 983.546

7.5 2 12.00 1.072 768.485

8.0 2 8.50 0.703 503.960

8.5 2 3.50 -0.254 -182.085

9.0 2 -5.00 -0.423 -303.236

9.5 2 -12.50 -0.927 -664.539

10.0 2 -17.00 -1.297 -929.781

10.5 2 -17.50 -0.521 -373.490


Figura 104: Lazos histeréticos MR30 fase 4 Fuente: Elaborado por los autores.

-1500.00

-1000.00

-500.00

0.00

500.00

1000.00

1500.00

-20.00 -15.00 -10.00 -5.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)



121




Reciclado FECHA:

29/03/2019







2.0 1 26.00 0.558 400.00

2.5 1 22.00 -0.240 -172.05

3.0 1 7.00 -0.456 -326.89

3..5 1 -7.00 -0.584 -418.65

4.0 1 -17.00 -0.642 -460.23

4.5 1 -21.00 -0.536 -384.24

5.0 1 -19.00 -0.347 -248.75

5.5 1 -11.00 -0.105 -75.27

6.0 1 3.00 0.299 214.34

6.5 2 11.00 0.545 390.69

7.0 2 22.00 0.675 483.89

7.5 2 29.00 0.515 369.19

8.0 2 26.00 0.203 145.52




-600.00

-400.00

-200.00

0.00

200.00

400.00

600.00

-30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)



122




Reciclado FECHA:

28/03/2019







1.5 1 0.26 0.090 64.518

2.0 1 0.32 0.043 30.825

2.5 1 0.25 -0.057 -40.862

3.0 1 0.09 -0.163 -116.850

3..5 1 -0.21 -0.241 -172.766

4.0 1 -0.63 -0.277 -198.573

4.5 1 -1.11 -0.263 -188.537

5.0 1 -1.00 -0.167 -119.717

5.5 1 -0.63 -0.015 -10.753

6.0 1 -0.15 0.060 43.012

6.5 2 0.05 0.113 81.006

7.0 2 0.10 0.132 94.627

7.5 2 0.26 0.092 65.952




-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

0.00

50.00

100.00

150.00

-1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)



123




Reciclado FECHA:

28/03/2019







18.0 4 0.77 0.211 293.917

18.5 4 1.04 0.283 288.182

19.0 4 0.67 0.353 73.121

19.5 4 0.12 0.358 -15.054

20.0 4 -0.38 0.173 -171.332

20.5 4 -1.36 0.094 -331.911

21.0 4 -2.20 -0.067 -405.749

21.5 4 -2.43 -0.293 -386.393

22.0 4 -1.90 -0.362 -265.242

22.5 4 -0.66 -0.357 -20.789

23.0 4 -0.20 -0.254 55.199

23.5 4 0.30 -0.101 217.212

24.0 5 0.75 0.225 299.652

24.5 5 0.94 0.274 254.489




-500.00

-400.00

-300.00

-200.00

-100.00

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

-2.50 -2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)



124




Reciclado FECHA:

28/03/2019







12.0 3 2.52 0.747 535.502

12.5 3 3.03 0.794 569.195

13.0 3 2.38 0.456 326.893

13.5 3 0.75 0.001 0.717

14.0 3 -0.20 -0.310 -222.230

14.5 3 -2.70 -0.606 -434.424

15.0 3 -5.36 -0.737 -528.334

15.5 3 -6.16 -0.730 -523.315

16.0 3 -5.11 -0.555 -397.863

16.5 3 -2.25 -0.144 -103.229

17.0 3 -0.45 0.134 96.061

17.5 3 1.00 0.484 346.965

18.0 4 2.75 0.771 552.707




-800.00

-600.00

-400.00

-200.00

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

-8.00 -6.00 -4.00 -2.00 0.00 2.00 4.00 6.00

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)



125




Reciclado FECHA:

28/03/2019







0.0 1 0.00 0.102 73.12

0.5 1 0.50 0.390 279.58

1.0 1 10.00 1.546 1108.28

1.5 1 20.00 1.194 855.94

2.0 1 25.00 1.110 795.73

2.5 1 20.00 0.570 408.62

3.0 1 9.00 0.182 130.47

3.5 1 2.50 0.047 33.43

4.0 1 -0.40 -0.375 -268.58

4.5 1 -9.00 -1.367 -980.28

5.0 1 -19.00 -1.187 -850.94

5.5 1 -24.00 -1.089 -780.73

6.0 1 -2.10 -0.042 -30.43




-1500.00

-1000.00

-500.00

0.00

500.00

1000.00

1500.00

-30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00

CA

RG

A (

Kg

)

DESPLAZAMIENTO (mm)



126

Apéndice D: Análisis estadístico del ensayo de compresión diagonal de muretes de

adobe sin refuerzo y reforzados con sogas de PET reciclado.

Figura 110: desviación estándar de cada espécimen


Se observa que el patrón presentó una resistencia al esfuerzo cortante de 0.49 kg/cm2;

este esfuerzo es mayor con el uso de sogas de tereftalato de polietileno reciclado, siendo

de 0.77 y 0.76 kg/cm2, para los espaciamientos de 20 y 30 cm, respectivamente.

Verificación del supuesto de normalidad.

Se realizó la prueba de Anderson-Darling que indicó que lo residuales para esfuerzo

de corte máximo se distribuyeron normalmente (p≥0.05), por lo que se procesó esta

información con pruebas paramétricas.

Ho = Cumple con el supuesto de normalidad p 0.05

Ha = No cumple con el supuesto de normalidad p < 0.05

Tabla 54. Análisis de Anderson-Darling.


Anderson-Darling p

0.410 0.289

0.49

0.77 0.76

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

M-SR MR-20 MR-30

Esf

uer

zo c

ort

ante

(kg/c

m2)

Especímen



127

ANOVA

El análisis de varianza indica que los tratamientos con sogas de PET presentaron

efecto significativo (p<0.05) sobre el esfuerzo cortante máximo en muros de adobe.

Ho = No existe efecto significativo p 0.05

Ha = Existe efecto significativo p < 0.05

Tabla 55. Análisis de Varianza.


Análisis de Tukey

La prueba de Tukey indica que el mayor esfuerzo cortante fue para los tratamientos

con sogas de PET con distanciamiento de 20 y 30 cm con valores de 0.77 y 0.76

kg/cm2, respectivamente (estadísticamente iguales al presentar la misma letra), el

patrón presentó menor esfuerzo cortante de 0.49 kg/cm2.

Tabla 56. Análisis de Tukey.

Tratamientos

Esfuerzo

cortante

(kg/cm2)

Agrupación

MR-20 0.77 A

MR-30 0.76 A

M-SR 0.49 B

Las medias que no comparten una letra son significativamente diferentes.


Fuente Grados de

libertad

Suma de

cuadrados

Media

cuadrática F p

Tratamientos 2 0.204 0.102 6.820 0.016

Error 9 0.134 0.015

Total 11 0.338



128

ANEXOS

A.1. Panel fotográfico

A.1.1. Elaboración de sogas de Tereftalato de Polietileno reciclado.

Figura 111: Proceso de cortado de botellas de PET


Figura 112: Tiras de PET reciclado (4mm de ancho x 27m de largo)




129

Figura 113: Proceso de torcido de tiras de PET reciclado


Figura 114: Sogas de PET reciclado de 6m de largo aproximadamente




130

A.1.2. Caracterización de las sogas de Tereftalato de Polietileno reciclado.

Figura 115: Ensayo de tracción en muestras de cuerda de PET reciclado


Figura 116: Muestra de PET reciclado ensayada a tracción




131

A.1.3. Caracterización del suelo utilizado para la elaboración de adobes.

Figura 117: Proceso de determinación de la gravedad específica


Figura 118: Ensayo de Límite Líquido




132

Figura 119: Ensayo de Límite plástico


Figura 120: Ensayo de granulometría por sedimentación




133

A.1.4. Caracterización de los bloques de adobe.

Figura 121: Bloques de adobe recién conformados para ensayo de compresión


Figura 122: Bloques refrendados con yeso




134

Figura 123: Ensayo de compresión en unidades de adobe


Figura 124: Ensayo de variación dimensional en adobes




135

Figura 125: Ensayo de alabeo en adobes


A.1.5. Caracterización de la albañilería de adobe.

Figura 126: Ensayo de tracción indirecta en mortero. Durante y después del ensayo




136

Figura 127: Pilas para el ensayo de compresión de la albañilería en proceso de secado


Figura 128: Pilas refrendadas con yeso para el ensayo de compresión




137

Figura 129: Pilas de adobe antes del ensayo de compresión


Figura 130: Pilas de adobe después del ensayo de compresión




138

Figura 131: Muretes para e ensayo de compresión diagonal recién conformados


Figura 132: Muretes para e ensayo de compresión diagonal en proceso de secado




139

Figura 133: Cortado de las esquinas de los muretes para el ensayo de compresión diagonal


Figura 134: Refrendado con yeso de los especímenes para el ensayo de compresión diagonal




140

Figura 135: Muretes de adobe sin refuerzo durante el ensayo de compresión diagonal


Figura 136: Ensayo de compresión diagonal en muretes de adobe sin refuerzo




141

Figura 137: Taladrado de los muretes de compresión diagonal y colocación de

cuerdas conectoras y posterior reforzado


Figura 138: Colocación de cuerdas de refuerzo




142

Figura 139: Ensayo de compresión diagonal de muretes con refuerzo de sogas PET espaciado 30 cm


Figura 140: Ensayo de compresión diagonal de muretes con refuerzo de sogas PET espaciado 20 cm




143

A.1.6. Elaboración de especímenes y ensayo de carga lateral

Figura 141: Armadura y encofrado de cimentación


Figura 142: Vaciado y desencofrado de cimentación




144

Figura 143: Asentado de unidades de adobe


Figura 144: Verificación de la horizontalidad del muro con cordel




145

Figura 145: Verificación de la verticalidad del muro con plomada


Figura 146: Asentado de los adobes Figura 147: Muro en proceso de secado

de la última hilada Fuente: Elaborado por los autores




146

Figura 148: Muro después de 28 días de secado


Figura 149: Conformación de la viga de transmisión




147

Figura 150: Muro después del desencofrado de la viga de transmisión


Figura 151: Colocación de las drizas Figura 152: Muro reforzado a 30 cm de

conectoras espaciamiento de malla




148

Figura 153: Tensadores metálicos y grapas utilizadas para colocar las sogas de refuerzo


Figura 154: Motor eléctrico y caja Figura 155: Estructura de soporte

reductora. del dispositivo de carga




149

Figura 156: Anillo de carga con galgas Figura 157: Calibración del anillo de

extensiométricas carga Fuente: Elaborado por los autores Fuente: Elaborado por los autores

Figura 158: Sistema biela manivela y corredera acopladas al eje de salida de la caja reductora.




150

Figura 159: Movilización de muros por medio de una carretilla hidráulica


Figura 160: Muro sin refuerzo (MSR) durante el ensayo de carga lateral




151

Figura 161: Muro reforzado a 30 cm (MR 30) durante el ensayo de carga lateral


Figura 162: Muro reforzado a 20 cm (MR 20) durante el ensayo de carga lateral




152

A.2. Certificación de ensayos en los laboratorios de la escuela de Ingeniería de

Materiales de la Universidad Nacional de Trujillo



153



Documents

BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE …