Examinando por Autor "Flores Ticona, Yanela Yanira"

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    Acceso Abierto
    Evaluación de la viabilidad físico-mecánica, económica y ambiental de un ladrillo de concreto con caucho reciclado y perlita expandida, con análisis de conductividad térmica mediante simulación en Abaqus, y su aplicación en un módulo de vivienda unifamiliar en la ciudad de Arequipa.
    (Universidad Católica de Santa María, 2026-05-27) Flores Ticona, Yanela Yanira; Bolaños Rado, Romario
    La acumulación de neumáticos fuera de uso (NFU) representa un problema ambiental relevante en el Perú y particularmente en Arequipa, lo que impulsa la búsqueda de alternativas de valorización en el sector construcción. En este contexto, la presente investigación tuvo como objetivo fabricar y evaluar la viabilidad físico-mecánica, térmica, económica y ambiental de un ladrillo de concreto con adición de caucho reciclado y perlita expandida, incorporando además su aplicación en un módulo de vivienda unifamiliar mediante análisis estructural, bioclimático y económico-ambiental. Se desarrolló un diseño experimental cuantitativo con 13 dosificaciones (Patrón y diseños A– L), variando porcentajes de caucho (5%, 10% y 15%) y perlita (0%, 5%, 10% y 15%) respecto al volumen total. Se realizaron ensayos mecánicos en probetas (7, 14 y 28 días), evaluación de unidades, pilas y muretes, pruebas físicas y simulaciones térmicas en ABAQUS bajo escenarios de 10 °C, 25 °C, 50 °C e incendio. El diseño F (10% caucho + 5% perlita) se identificó como el más equilibrado. Alcanzó 174.39 kg/cm² en probetas y 131.5 kg/cm² en unidades, clasificándose como Tipo IV según la Norma E.070. En pilas presentó mayor resistencia que el ladrillo King Kong (118.17 vs 78.3 kg/cm²), evidenciando buen desempeño estructural colectivo. En el ámbito térmico, el ladrillo F mostró una capacidad térmica de 5420 J/K (+71.5%), lo que mejora la inercia térmica y el confort pasivo. No obstante, su resistencia térmica fue menor (0.370 vs 0.437 K·m²/W), debido a su geometría con pocas cavidades, lo que sugiere optimización. A nivel de vivienda, su aplicación incrementó el peso de los muros en 54%, sin comprometer la estabilidad, y elevó la capacidad térmica a 34.78 MJ/K (+86.09%), mejorando el comportamiento bioclimático. El costo total aumentó en solo 0.97%, mientras que se redujeron aproximadamente 4.03 t de CO₂ y se valorizaron 3.20 t de NFU, evidenciando un impacto ambiental positivo con baja incidencia económica global. Entre las principales limitaciones se identificaron el mayor peso de las unidades, la baja succión capilar que afecta la adherencia mortero–ladrillo y el mayor costo unitario. Estas condiciones requieren optimización geométrica, mejoras en morteros y escalabilidad productiva. En conclusión, es viable fabricar un ladrillo de concreto con caucho reciclado y perlita expandida que cumpla con los requisitos normativos y aporte beneficios térmicos y ambientales. El diseño F constituye la alternativa óptima, con potencial de aplicación en vivienda unifamiliar en Arequipa, alineándose con los principios de sostenibilidad y economía circular.