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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
características mecánicas del concreto’’
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN
ÍNDICE
I EL PROBLEMA…….…………………………………………………….21.1 Análisis de la situación problemática……….…………………...2
1.2 Definición del problema…………………………………………3 1.3 Planteamiento del problema……………………………………..4 1.4 Justificación de la investigación………………………………...4
1. Antecedentes…………………………………………………….!II OBJETIVOS……………………………………………………………..7
2.1 "b#etivo $eneral………………………………………………...%2.2 "b#etivos espec&ficos……………………………………………%
III MARCO REFERENCIAL…………………………………………….83.1 'arco teórico……………………………………………………(3.2 'arco )onceptual………………..…………………………….21
IV HIPÓTESIS Y VARIABLES………………………………………...224.1 *ipótesis $eneral……………………………………….….…..224.2 *ipótesis +spec&ficas…………………………………….…….224.3 ,ariables -ndicadores…………………………………….…....23
4.3.1 ,ariable -ndependiente…………………………………...234.3.2 ,ariable Dependiente………………………………….....24
4.4 )uadro esumen De *ipótesis………………………………..2!V DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN………………………………...27
.1 /mbito $eograf&a 0 emporal…………………………….…..2%.2 Población 'uestra…………………………………….…….2%.3 'todo De -nvestigación……………………………….……..2%.4 Diseo De 5a -nvestigación………………………….………..2(. cnicas e -nstrumentos……………………………………….2(
..1 cnicas + -nstrumentos Del 5aboratorio……………...2(..2 tcnicas e instrumentos para la recolección datos.……..2(
.! "peracionali6ación de variables e indicadores……….……….27.!.1 'atri6 de consistencia…………………………………….…38.!.2Diseo de la recopilación de la información…………………31
VI PRESUPUESTO……………………………………………………...3VII CRONOGRAMA……………………………………………………3!VIII ESTRUCTURA TENTATIVA DEL INFORME FINAL……….3"I# BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA …………………………………3"# ANE#OS ………………………………………………………………3"
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I EL PROBLEMA
1.1 Análisis de la situación problemática.
+n la actualidad9 la necesidad de poder disear 0 e#ecutar edificaciones
más resistentes 0 reali6ar pro0ectos de construcciones con el menor error
posible9 es as& :ue e;ponemos :ue se disea con altos costos de
presupuesto< espec&ficamente el costo de los =obrecimentaciones es
elevado por los insumos :ue se utili6an9 siempre en pro de :ue tenga una buena resistencia a la compresión< no obstante nos olvidamos de la
+=-=+>)-A A 5A ?5+@" A))->9 el cual consideramos :ue es
importante.
5a resistencia a la fle;o tracción es un factor tomada en cuenta por poca
incidencia en las cimentaciones9 sin embargo en el análisis del concreto
en general sabemos :ue no solo falla por compresión tambin por
tracción.
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1.2 Definición del problema.
aB +nunciado
+l presente traba#o pretende investigar la adición de fibra de cáñamo en
la elaboración del concreto y su incidencia en las características
mecánicas en la ciudad de Juliaca durante el año 2012.
bB itulo
CC-ncidencia de la fibra de )áamo en las caracter&sticas mecánicas del
)oncreto
cB ipo
+l presente traba#o está destinado a establecer la adición de fibra de
cáñamo en la elaboración del concreto y su incidencia en las
características mecánicas del concreto, en la ciudad de Juliaca durante
el año 2012, por lo tanto la presente investigación será de ipo
elacional.
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1.3 Planteamiento del problema
aB -nterrogante $eneral
E)ómo incide la adición de fibra de cáamo en las caracter&sticas del
concretoF
bB -nterrogantes +spec&ficas
G E)uál es la caracter&stica mecánica de la ?ibra de )áamoFG E)uál es la dosificación adecuada a emplear de la ?ibra de )áamo
para el concretoFG E)uál es la resistencia a la tracción en la Prueba )ontrol del
)oncretoFG E)uál es la resistencia a la tracción en la Prueba )ontrol del
)oncreto adicionado con fibra de )áamoF
1.4 Justificación de la investigación
5as estructuras de concreto son regularmente consideradas como
estructuras durables con un ba#o costo de mantenimiento por tanto la
resistencia mecánica :ue potencialmente puede desarrollar el concreto
depende de la resistencia mecánica individual de los agregados 0 de la
pasta de cemento endurecida9 0 de la adHerencia :ue se produce entre
estos materiales .+n la práctica9 Habr&a :ue aadir a estos factores el
grado de densificación logrado en la me6cla del concreto en la estructura.+s innegable :ue el uso de las fibras es más generali6ado9 primero por su
ba#o costo 0 segundo por:ue definitivamente se Ha comprobado la
modificación de manera dirigida de las propiedades del concreto. +l
presente traba#o estudiara la adición de fibra de cáñamo en la
elaboración del concreto y su incidencia en las características
mecánicas en la ciudad de Juliaca durante el año 2012.
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1. Antecedentes
+n mucHas civili6aciones de la antigIedad9 las fibras se usaron para
refor6ar materiales9 por e#emplo9 la pa#a se usaba como refuer6o en los
adobes de arcilla para controlar la tención por el secado para reducir el
agrietamiento. Posteriormente9 en la era moderna el asbesto comen6ó a
ser utili6ado frecuentemente en mucHos pa&ses. 5a industria de la
construcción uso a gran escala las fibras minerales de asbesto en una
matri6 de cemento9 sin embargo9 debido a :ue se detectaron algunosdaos a la salud como la asbestosis al fabricar productos de asbestoG
cemento su aplicación disminu0o considerablemente. Debido a esto se
buscó entonces sustituir el asbesto por fibras de otros materiales las
cuales resultaron ser una alternativa viable.
+n la actualidad9 los materiales compuestos a base de matrices de
cerámicos plásticos 0 cemento incorporan fibras para me#orar sus
propiedades f&sicas 0 mecánicas9 tales como a la resistencia de tención9 a
la compresión al agrietamiento9 al impacto9 a la abrasión 0 la tenacidad.
+;isten en la industria varios tipos de fibras :ue se comerciali6an
mundialmente9 los tipos básicos son las de acero9 vidrio 0 las derivadas
de Hidrocarburos plásticosB. "tro grupo de fibras estudiadas para su
posible aplicación9 son las fibras naturales de origen vegetal. =u principal
venta#a es la amplia disponibilidad sobre todo en los pa&ses pobres 0 en
desarrollo.
+ste grupo de fibras naturales vegetales tiene un ba#o costo de
producción en comparación con los otros tipos de fibras. 5a manufactura
de fibras de acero9 vidrio 0 plástica re:uiere una considerable inversión
económica lo :ue es dif&cil para los pa&ses pobres 0 en desarrollo9
además9 su producción genera un alto consumo de energ&a9 las fibras
vegetales re:uieren menos energ&a en su proceso de e;tracción9 aun
siendo este mecánico. +sto resulta atractivo principalmente para los
pa&ses en v&as de desarrollo9 :ue como 0a se mencionó9 tienen una amplia
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disponibilidad del recurso natural9 pero graves carencias de vivienda e
infraestructura.
+s de consideración el incremento de las actividades de investigación 0
las aplicaciones :ue se están dando al concreto refor6ado con fibras en
todo el mundo. 5a industria está interesada en las oportunidades de
negocios potenciales al respecto9 esto impulsa la continuación de nuevos
avances en diferentes materiales fibrorefor6ados para su uso de la
construcción
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II OBJETIVOS
2.1 "b#etivo $eneral
Determinar la incidencia de la adición de fibra de cáamo en las
caracter&sticas mecánicas del concreto.
2.2 "b#etivos espec&ficos
G +stablecer la caracter&stica mecánica de la ?ibra de )áamo.G )alcular la dosificación adecuada a emplear de la ?ibra de )áamo en el
concreto =imple en la elaboración de sobrecimientos.G 'edir la resistencia a la tracción en la Prueba )ontrol del )oncreto
=imple.G 'edir la resistencia a la tracción en la Prueba )ontrol del )oncreto
=imple adicionado con fibra de )áamo.
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III MARCO REFERENCIAL
3.1 'arco teórico
+5 )">)+"
+l concreto es un material durable 0 resistente pero9 dado :ue se traba#a
en su forma l&:uida9 prácticamente puede ad:uirir cual:uier forma.
+l concreto es el producto resultante de la me6cla de una aglomerante
generalmente )emento9 Arena9 $rava o piedra mediana 0 AguaB. Kue
al fraguar 0 endurecer ad:uiere una resistencia similar a las de las
me#ores piedras naturales.
P"P-+DAD+= D+5 )">)+"
raba#abilidad.G +n esencia9 es la facilidad con la cual puede me6clarse
los ingredientes 0 la me6cla resultante puede mane#arse9 transportarse 0
colocarse con poca perdida de la Homogeneidad.
Durabilidad.G +l concreto debe ser capa6 de resistir la intemperie9
acción de productos :u&micos 0 desgastes9 a los cuales estará sometido
en el servicio.
-mpermeabilidad.G +s una importante propiedad del concreto :ue puede
me#orarse9 con frecuencia9 reduciendo la cantidad de agua en la me6cla.
esistencia.G Por lo general se determina por la resistencia final de una
probeta en compresión. )omo el concreto suele aumenta su resistencia
en un periodo largo9 la resistencia a la compresión a los 2( d&as es la
medida más comLn de esta propiedad.
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)">)+" =-'P5+
>o contiene acero9 se aplica en la construcción de cunetas 0 bordillos9
andenes9 obras de drena#e 0 sanitarias9 resistente esfuer6os de
compresión pero es dbil a la tensión.
)"'P"=-)-> D+5 )">)+" =-'P5+
5a grava.G gravillaB var&a en tamaos desde mm Hasta 8 mm para los
concretos usados en edificaciones 0 puentes< en concretos especiales
como los usados en presas de gravedad los tamaos pueden ser
ma0ores. e:uiere buena gradación9 resistencia al desgaste9
durabilidad9 superficies libres de impure6as. +l tamao má;imo está
determinado por el proceso de construcción< especialmente influ0e la
separación del refuer6o 0 las dimensiones del elemento :ue se pretende
construir.
5a arena.G 5a arena es un con#unto de part&culas de rocas disgregadas.
+n geolog&a se denomina arena al material compuesto de part&culas
cu0o tamao var&a entre 898!3 0 2 mil&metros mmB. Mna part&cula
individual dentro de este rango es llamada Ngrano de arenaO. Mna roca
consolidada 0 compuesta por estas part&culas sedenomina arenisca o psamitaB. 5as part&culas por deba#o de los 898!3
mm 0 Hasta 89884 mm se denominan limo9 0 por arriba de la medida del
grano de arena 0 Hasta los !4 mm se denominan grava.
+l cemento.G suministra las propiedades adHesivas 0 coHesivas a la
pasta. =e usa el cemento Hidráulico tipo Portland. Para su Hidratación
re:uiere cerca del 2 de agua. =in embargo para me#orar la movilidaddel cemento dentro de la pasta se re:uiere un porcenta#e adicional del
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18 al 1 . 5a relación aguaGcemento aQcB m&nima es de 893< en la
práctica es ma0or para darle traba#abilidad a la me6cla de concreto. 5a
relación aQc es uno de los parámetros :ue más afecta la resistencia del
concreto9 pues a medida :ue aumenta9 aumentan los poros en la masa 0
por ende disminu0e la resistencia.
+l agua.G de la me6cla debe ser limpia 0 libre de impure6as 0 en general
debe ser potable. +l proceso de Hidratación genera calor9 :ue produce
aumento de temperatura en la me6cla 0 e;pansión volumtrica 0 :ue
debe controlarse sobre todo en vaciados masivos. )on el fin de
controlar el e;ceso de agua en la me6cla9 necesario para facilitar la
traba#abilidad del concreto fresco9 la tecnolog&a moderna del concreto9
facilita los aditivos plastificantes9 los cuales además de facilitar el
proceso constructivo9 permiten obtener concretos de resistencia más
uniforme.
-P"= D+ +=?M+R"
Al construir una estructura se necesita tanto un diseo adecuado como
unos elementos :ue sean capaces de soportar las fuer6as9 cargas 0
acciones a las :ue va a estar sometida. 5os tipos de esfuer6os :ue deben
soportar los diferentes elementos de las estructuras sonS
Gracción
G)ompresiónG)i6allamiento o cortadura
G?le;ión
Gorsión
racción.G Decimos :ue un elemento está sometido a un esfuer6o de
tracción cuando sobre l actLan fuer6as :ue tienden a estirarlo. 5os
tensores son elementos resistentes :ue aguantan mu0 bien este tipo deesfuer6os. *ace :ue se separen entre s& las distintas part&culas :ue
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componen una pie6a9 tendiendo a alargarla. Por e#emplo9 cuando se
cuelga de una cadena una lámpara9 la cadena :ueda sometida a un
esfuer6o de tracción9 tendiendo a aumentar su longitud.
)ompresión.G Mn cuerpo se encuentra sometido a compresión si las
fuer6as aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. 5os pilares 0
columnas son e#emplo de elementos diseados para resistir esfuer6os de
compresión. )uando se somete a compresión una pie6a de gran longitud
en relación a su sección9 se ar:uea recibiendo este fenómeno el nombre
de pandeo. *ace :ue se apro;imen las diferentes part&culas de un
material9 tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos. )uando
nos sentamos en una silla9 sometemos las patas a un esfuer6o de
compresión9 con lo :ue tiende a disminuir su altura.
)i6allamiento o cortadura.G +s el esfuer6o al :ue está sometida a una
pie6a cuando las fuer6as aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla. +l
e#emplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar con
unas ti#eras. =e produce cuando se aplican fuer6as perpendiculares a la
pie6a9 Haciendo :ue las part&culas del material tiendan a resbalar o
despla6arse las unas sobre las otras. Al cortar con unas ti#eras un papel
estamos provocando :ue unas part&culas tiendan a desli6arse sobre
otras. 5os puntos sobre los :ue apo0an las vigas están sometidos a
ci6allamiento.
?le;ión.G Mn elemento estará sometido a fle;ión cuando actLen sobre el
cargas :ue tiendan a doblarlo. *a este tipo de esfuer6o se ven sometidas
las vigas de una estructura. +s una combinación de compresión 0 de
tracción. 'ientras :ue las fibras superiores de la pie6a sometida a un
esfuer6o de fle;ión se alargan9 las inferiores se acortan9 o viceversa. Al
saltar en la tabla del trampol&n de una piscina9 la tabla se fle;iona.
ambin se fle;iona un panel de una estanter&a cuando se carga delibros o la barra donde se cuelgan las percHas en los armarios.
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orsión.G Mn cuerpo sufre esfuer6os de torsión cuando e;isten fuer6as
:ue tienden a retorcerlo. +s el caso del esfuer6o :ue sufre una llave al
girarla dentro de la cerradura. 5as fuer6as de torsión son las :ue Hacen
:ue una pie6a tienda a retorcerse sobre su e#e central. +stán sometidos a
esfuer6os de torsión los e#es9 las manivelas 0 los cigIeales.
5-'-A)-">+=
+l uso del concreto simple con fines estructurales se limitará aS
G 'iembros :ue estn apo0ados sobre el suelo en forma continua9 o
soportados por otros miembros estructurales capaces de
proporcionar apo0o vertical continuo<G 'iembros para los cuales la acción de arco origina compresiones
ba#o todas las condiciones de carga< oG 'uros 0 pedestales. >o se permite el uso del concreto simple en
columnas con fines estructurales.
JM>A=
=e proporcionarán #untas de contracción o de aislamiento para dividir
los miembros estructurales de concreto simple en elementos a fle;ión
discontinuos. +l tamao de cada elemento limitará el incremento
e;cesivo en los esfuer6os internos generados por las restricciones al
movimiento originado por la deformación diferida9 la contracción por
secado9 0 los efectos de temperatura.
+n la determinación del nLmero 0 locali6ación de las #untas de
contracción o aislamiento se le dará atención aS influencia de las
condiciones climáticas< selección 0 proporcionamiento de materiales<
me6clado9 colocación 0 curado del concreto< grado de restricción al
movimiento< esfuer6os debidos a las cargas :ue actLan sobre el
elemento< 0 tcnicas de construcción.
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'T"D" D+ D-=+U"
5os miembros de concreto simple se disearán para una resistencia
adecuada de acuerdo con estas >ormas9 usando factores de carga 0 de
resistencia.
5a resistencia de diseo de miembros estructurales de concreto simple
en fle;ión 0 carga a;ial se basarán en una relación esfuer6oV
deformación lineal9 tanto en tensión como en compresión.
>o se transmitirá tensión a travs de bordes e;ternos9 #untas de
construcción9 #untas de contracción9 o #untas de aislamiento de un
elemento individual de concreto simple.
>o se supondrá continuidad en fle;ión debido a tensión entre elementos
estructurales ad0acentes de concreto simple.
)uando se calcule la resistencia a fle;ión9 carga a;ial 0 fle;ión
combinadas9 0 cortante9 en el diseo se considerará la sección
transversal completa9 con e;cepción de los elementos colados contra el
suelo a los cuales se reducirá 8 mm al espesor total H.
="W+)-'-+>"=
+n la parte superior del cimiento se construirá el sobrecimiento. Tstetendrá el mismo ancHo :ue el muro :ue soportará.
5a altura de los sobrecimientos variará de acuerdo a las caracter&sticas
del terreno. +sta altura depende de la diferencia entre el nivel de la
superficie del cimiento 0 el nivel escogido para el piso9 más unos 18 cm
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+stos 18 cm de
sobre cimiento
por encima
del piso
terminado9 nos sirven para proteger el ladrillo de las paredes de
cual:uier Humedad :ue a futuro podr&a provenir del e;terior de la casa o
de su mismo interior.
+5 )AUA'"
*istóricamente9 las fibras de cáamo se Han empleado para la
fabricación de cuerdas debido a su buen comportamiento a la tracción9
en este sentido no es de e;traar :ue se vuelva la mirada Hacia este
antiguo recurso9 pensando en utili6arlo como refuer6o.
5as fibras de cáamo se obtienen del tallo de la planta cannabis sativa.
+l cáamo es una planta anual9 sus tallos pueden tener una altura de
entre 19 0 3 metros. Para su cultivo se necesitan climas cálidos 0
HLmedos9 con pocos vientos para evitar el encamado de las plantas..
5as caracter&sticas más destacadas de la fibra de cáamo es su alta
resistencia a los esfuer6os de tracción. De a:u& :ue durante siglos se Ha
utili6ado para la fabricación de cuerdas 0 cordeles.
5as caracter&sticas mecánicas de las fibras de cáamo les dan una
resistencia a la tracción de 8.% a 8.7 $Pa para un diámetro
-P"= D+ )/UA'"
+;isten tres variedades de cáamoS
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)annabis =ativa (Cannabis SativaS procedente de cHina< se caracteri6a
por su gran altura9 pudiendo llegar a medir Hasta % metros9 sus fibras
son de mu0 buena calidad. ienden a crecer más :ue la -ndica9 pues
funcionan a lo largo de la longitud de un rama en ve6 de arracimar
alrededor de los entrenudos. =in embargo9 generalmente pesan menos
:ue -ndica debido a su densidad más ba#a9 =us Ho#as son de un verde
más pálido :ue la -ndica. +s la variedad más e;tendida a travs del
mundo. =u florecimiento es más tardado9 generalmente entre 7 0 12
semanas. =in embargo9 necesitan menos tiempo vegetativo antes de
florecer :ue las -ndicas por lo :ue el tiempo total re:uerido para las
=ativas es casi el mismo :ue para el de las -ndicas. 5as =ativas
continuarán ganando altura mientras florecen9 ad:uiriendo a menudo
un 288 o 388 de su altura vegetativa en este proceso. +sto es
por:ue alrededor del ecuador no Ha0 tanta diferencia en el nLmero de
Horas de lu6 de d&a entre el invierno 0 el verano.
)áamo =ativa
)annabis Xndico (Cannabis índico9 fue llamada as& por un botánico de
nombre 5emarY a ra&6 del cultivo 0 desarrollo de la planta en la -ndia9
donde era considerado como una de las plantas sagradas. 5a planta es
compacta 0 ancHa9 0 contiene gran cantidad de resina. 5a )annabis
-ndica florece rápidamente en un periodo de ! a 7 semanas. >o tiende
para ganar altura rápidamente una ve6 :ue el florecimiento Ha0a
comen6ado. Mna indica puede ganar entre 8 0 188 de su altura
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vegetativa para el final de su per&odo floreciente< su uso principal es la
farmacolog&a.
)áamo Xndico
)annabis udelaris (Cannabis !udelaris" procedente del sur de usia.Kue significa ZAl lado del caminoZ. +sta especie salva#e tiene
cualidades :ue le permiten e;pandirse en forma mu0 e;tensa 0 sin
mucHa a0uda Humana. +s pe:uea9 con grandes Ho#as 0 las semillas se
desprenden con facilidad9 es mu0 resistente al fr&o.
)áamo udelaris
)M5-,"
e:uisitos de la plantaAgua
De 8 a %8 cm de agua se recomienda para el buen crecimiento 0
alto rendimiento de la planta.=in embargo9 el cáamo Ha demostrado
ra6onable rendimientos en la agricultura. =i se usa el riego es
importante evitar el riego por inundación en las primeras plantas del
semillero.
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=uelo
+l cáamo muestra los rendimientos más altos en los suelos de
ma0or calidad9 con suficientes nutrientes fácilmente disponibles9favorable balance de agua 0 permeabilidad al agua de buena calidad.
+l ideal es la acide6 del suelo entre 9( 0 !98 de p*.
+l cáamo pueden reaccionar mal a los Herbicidas en el suelo residual9
sin embargo con el tiempo deber&a ser posible desarrollar un
rendimiento ra6onable de cáamo en suelos previamente daado por
:u&micos de uso9 a0udando a me#orar la salud de los suelos9 0 elsuministro de insumos industriales para la construcción de productos o
de papel9 en lugar de como un cultivo alimentario.
>M-+>+=+l nitrógeno es considerado el más importante de nutrientes para el
cáamo9 necesita suficiente nitrógeno disponible en todo el periodo
vegetativo para alcan6ar altos rendimientos. -nclu0endo los cultivos
de leguminosas en la rotación 0 la adición de abonos orgánicos
naturales en caso necesario pueden proporcionar esto. +l e;ceso de
nitrógeno puede causar la reducción de la calidad de la fibra 0 la
cantidad.
+l ?ósforo 0 potasio son tambin mu0 importantes con respecto a la
elasticidad 0 la resistencia a la tracción de las clulas 0 la calidad de
la fibra9 respectivamente.
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5as algas marinas9 las ceni6as9 los abonos de animal9 polvo de roca9
tratamiento de aguas residuales9 cal 0 rotación de cultivos9 puede
a0udar a me#orar la calidad de nutrientes de los suelos.
5A ?-WA D+ )/UA'"
5a longitud 0 resistencia del cáamo aLn compite con los materiales
más modernos utili6ados en los corda#es navales. ambin permite la
elaboración de materiales de construcción de gran resistencia 0 de
materiales de gran capacidad aislante.
5a utilidad del cáamo como biocombustible es de gran inters9 #unto a
otros aceites vegetales9 en especial por:ue el )"2 liberado de su
combustión es el mismo :ue el consumido por la planta durante su
crecimiento9 lo :ue significa polución prácticamente nula 0 :ue el
propio ciclo es capa6 de reabsorber. 5os biocombustibles
o biodiesel pueden ser usados directamente en un motor disel9 con o
sin me6cla de disel petrol&fero.
)ual:uier material plástico o HecHo a partir de madera puede ser
emulado con ;ito a partir de las plantas de cannabis9 siendo ademásdirectamente biodegradable 0 reciclable. +l aglomerado elaborado con
cáamo tiene el doble de resistencia :ue el de madera 0 sostiene me#or
los clavos. 5os materiales plásticos HecHos a partir del cannabis son de
gran resistencia9 como por e#emplo la carrocer&a de un modelo de
automóvil fabricado por *enr0 ?ord en 17419 elaborada con cáamo 0
Habas de so#a ese auto utili6aba además aceite a partir de cáamo como
combustibleB. ?ord afirmó su resistencia golpeándola con un HacHa.Actualmente mucHas pie6as de los automóviles llevan fibra de cáamo.
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
características mecánicas del concreto’’
Podr&a servir como alternativa a la deforestación causada por la
industria papelera9 0a :ue estas plantas crecen rápidamente 0 se cortan
cada ao como otro cultivo agrario9 obtenindose un gran tonela#e anual
de celulosa9 fibras 0 aceites al mismo tiempo9 sin tener :ue cortar
árboles9 de ma0or impacto ecológico 0 más lento crecimiento. Mna
Hectárea de cannabis puede producir el cuádruple de material :ue una
de árboles. +l papel de cáamo es más resistente :ue el de pulpa de
madera 0 no re:uiere ácidos ni cloro. Además puede ser reciclado de
forma óptima Hasta siete veces9 mientras :ue el convencional de madera
sólo Hasta cuatro. 5a fibra de cannabis aparece en algunos productos de
papel9 considerado como componente de gama alta.
Además las caracter&sticas biológicas del cáamo pueden utili6arse para
me#orar la calidad del suelo cultivado 0 controlar 6ar6ales.
5a escase6 de su e;plotación en la actualidad se debe en gran medida a
la inercia de la industria. Algunas personas conocen productos de
cáamo de ba#a calidad 0 precio relativamente elevado debido a la falta
de infraestructuras9 :ue no Hacen #usticia a la verdadera potencialidad
de sus productos.
+l defensor del cannabis JacY *erer 9 autor de libros de referencia sobre
el cáamo 0 la mariHuana9 ofreció una fortuna a :uien lograse refutar
cient&ficamente su tesis :ue presenta al Cannabis como solución sin
parangón a numerosos problemas del mundo9 inclu0endo el Hambre.
""= M="=
G )omo alimento para el ganado9 por e#emplo la pa#a de cáamo
se podr&a utili6ar como alimento para los caballos.
G 5os residuos obtenidos en la producción de aceite de cáamo se
aplana para comida de los cerdos9 además son mu0 ricas en
prote&nas.
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
características mecánicas del concreto’’
G 5as semillas se venden como alimento para pá#aros.
G 5a fibra de cáamo es ligera9 duradera 0 mu0 resistente al
ata:ue de los insectos como las termitas. +sto se aprovecHa para
la construcción de paneles de impermeabilidad para las
viviendas. a anteriormente se utili6ó la fibra de cáamo en la
impermeabili6ación del casco de madera de las embarcaciones.
G =e Ha comprobado :ue las casas aisladas con este tipo de paneles9 son
casas más sostenibles 0 no necesitan gastar tanta energ&a para calentarse
o refrescarse. Alemania es pionera de la utili6ación del cáamo en la
industria de la construcción.
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
características mecánicas del concreto’’
3.2 'A)" )">)+PMA5
P+'+AW-5-DAD
+s la capacidad :ue tiene un material de permitirle a un l&:uido :ue lo
atraviese sin alterar su estructura interna.
A=+>A'-+>"
*undimiento gradual de una estructura.
)APA)-DAD P"A>+
+s la capacidad del terreno para soportar las cargas aplicadas sobre el.
cnicamente la capacidad portante es la má;ima presión media de
contacto entre la cimentación 0 el terreno tal :ue no produ6ca un fallo
por cortante del suelo o un asentamiento diferencial e;cesivo. Por lo
tanto capacidad portante se refiere a la capacidad de una estructura
para soportar las cargas aplicadas sobre la misma.
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
características mecánicas del concreto’’
IV HIPÓTESIS Y VARIABLES
4.1 *-P"+=-= $+>+A5
5a adición de la fibra de )áamo influ0e en las caracter&sticas mecánicas del
)oncreto.
4.2 *-P"+=-= +=P+)X?-)A=
G 'ecánicamente9 5a fibra de cáamo tiene una alta resistencia a la
tracción.
G Mna adición de la fibra de cáamo en un porcenta#e :ue fluctLa entre
el 1G incrementa la resistencia a la tracción del concreto.
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
características mecánicas del concreto’’
G 5a resistencia a la tracción del concreto en la prueba control no será
suficiente 0a :ue fallará debido a las cargas aplicadas.
G 5a tracción del concreto en la prueba control aumentará de tal forma
:ue pueda soportar un ma0or pandeo.
4.3 ,A-AW5+= ->D-)AD"+=
4.3.1 ,A-AW5+ ->D+P+>D-+>+
Definición eórica
)áamo o cáamo industrial es el nombre :ue reciben las variedades
de la planta Cannabis sativa 0 el nombre de la fibra :ue se obtiene
de ellas9 :ue generalmente se usa en te;tiles.
Definición "peracional
El cáñamo en el concreto es un elemento importante que le
adiciona gran resistencia a la tracción, es decir aumentanotablemente su flexibilidad.
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
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-ndicadores
Propiedades geomtricasG 5ongitudS ?ibra sencilla de 28 a 2 mm.< fibra larga de 188 a
388 mm.
Propiedades f&sicas
G $ravedad espec&fica gQmm3B S 1.4% gQmm3
Propiedades mecánicasS
G Alta resistencia a la tracción 0 la rigide6.G +lasticidadS Wa#o.G enacidadS Wa#oG 'u0 duradera.G Wuena ?le;ibilidad.G ?acilidad para entrela6arse
Propiedades :u&micasS
G Absorción de Humedad BS 7.48 [ 8.3
G Absorción de agua BS (\18 G +fecto de la lu6 0 la e;posición al aire libreS 'u0 resistente.G eacción a los ácidosS ?ácilmente afectada.G Afinidad por los colorantesS 'u0 bueno.G +fecto de moHoS Altamente resistente.G Prueba de combustiónS olor a papel :uemado9 ligero residuo de
ceni6a.G +stabilidad :u&mica.
4.3.2 ,A-AW5+ D+P+>D-+>+
Definición
+l concreto se elabora con arena 0 grava agregado gruesoB :ue
constitu0en entre el %8 0 % por ciento del volumen 0 una pasta
cementante endurecida formada por cemento Hidráulico con agua9 :ue
con los vac&os forman el resto. Msualmente9 se agregan aditivos para
facilitar su traba#abilidad o afectar las condiciones del concreto simple 0al contenido de vac&os para me#orar la durabilidad.
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
características mecánicas del concreto’’
Definición "peracional
+l concreto simple es una me6cla de mu0 buena resistencia a la
compresión9 la cual adicionada con fibra de cáamo obtiene
adicionalmente una alta resistencia a la tracción9 esto en la producción
de sobrecimientos.
-ndicadores
)ompresión por fle;iónSfc ] 89! fc
racción por fle;iónS
ft ] 89( fc
+sfuer6o cortante9 como medida de la tracción diagonal en elementos
:ue traba#an en una direcciónS
vc ] 893 fc
+sfuer6o cortante9 como medida de la tracción diagonal cuando elelemento traba#e en dos direcciones 0 la falla sea cónica o piramidal
alrededor de la carga pun6onamientoBS
vc ] 89% fc
)ompresión a;ialS
fa ] 894 fc ^ 1 V _ ` lcB Q 32 HB
+sfuer6o de aplastamientoS
fp ] 89 fc
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las características mecánicas del concreto’’
4.4 )MAD" +=M'+> D+ *-P+=-=
TIPO DEINVESTIGAC
IÓNVARIABLE INTERROGANTES HIPÓTESIS
RELACIONAL
->D+P+>D-+>+
D+P+>D-+>+
GG E)uál es la caracter&stica mecánica de la ?ibra de
)áamoF
GG E)uál es la dosificación adecuada a emplear de la
?ibra de )áamo para el concretoF
G E)uál es la resistencia a la tracción en la Prueba
)ontrol del )oncretoF
G E)uál es la resistencia a la tracción en la Prueba
)ontrol del )oncreto adicionado con fibra de
)áamoF
G 'ecánicamente9 5a fibra de cáamo tiene una alta
resistencia a la tracción.
G Mna adición de la fibra de cáamo en un porcenta#e
:ue fluctua entre el 1G incrementa la resistencia a
la tracción del concreto.
G 5a resistencia a la tracción del concreto en la prueba
control no será suficiente 0a :ue fallará debido a las
cargas aplicadas.
G 5a tracción del concreto en la prueba control
aumentará de tal forma :ue pueda soportar un ma0or
pandeo.
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
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V DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
.1 /mbito $eograf&a 0 emporal
/mbitoS la investigación será reali6ada en la ciudad de Juliaca
emporalidadS ao 2812
.2 Población 'uestra
PoblaciónS 5a población de estudio serán los diferentes concretos
utili6ados en las diferentes construcciones en la ciudad de Juliaca.
'uestraS el nLmero de muestras serán 49 1 para la prueba control9 3 para
reali6ar las pruebas e;perimentales.
.3 'todo De -nvestigación
=e usaran los siguientes mtodos en la investigación
G esistenciaala?le;ióndevigasdeconcretocargaalosterciosB >orma
A=')%(9-‐)A‐3!
G esistenciaala?le;ióndevigasdeconcretocargaalcentroB. >orma
A=')2739->+8!‐82‐11
.4 Diseo De 5a -nvestigación
G Por su finalidadS Aplicada
G Por el tiempoS =eccional
G Por el nivel de profundi6aciónS PredictivaG Por la dimensión de la investigaciónS 'icro investigación
G Por las fuentes de informaciónS =ecundaria
G Por su carácterS )uantitativa
G Por el ámbitoS 5aboratorio
G Por el enfo:ueS +speciali6ado
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
características mecánicas del concreto’’
. cnicas e -nstrumentos
..1 cnicas + -nstrumentos Del 5aboratorio
T$CNICAS INSTRUMENTOS+nsa0o de laboratorio
G+nsa0o a $rupo )ontrol esistencia a la racción
G-nstrumentos $rupo )ontrol Prensa *idráulica +scuadra 'etálica ?le;ómetro
G+nsa0o a $rupo +;perimental
esistencia a la racción Dosificación
G-nstrumentos $rupo +;perimental
Prensa *idráulica +scuadra 'etálica ?le;ómetro Walan6a
..2 tcnicas e instrumentos para la recolección de la información.
)on el ob#etivo de poder reali6ar el presente estudio se reali6ó larecolección de datos como se muestra en el cuadro ad#unto.
CONOCIMIENTOS BASICOS OBTENCION DE INFORMACION%B&'(&)*+,-,/ 0)1)0&&14)5%E600&1 9( :+)05) 0)154+04&;)%54+) < 15,<)5
Ge;tosGAntecedentesG5aboratorio
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
características mecánicas del concreto’’
.! "peracionali6ación de variables e indicadores
VARIABLE DIMENSIONES INDICADORES ÍNDICEDE
MEDIDA
RANGO
INDEPENDIENTE=
ADICIÓN DELC>ÑAMO
Propiedadesmecánicas de la?ibra de )áamo.
esistencia alesfuer6o detracción.
$pa 8.%G8.78
Dosificación de la?ibra de )áamo.
Dosificación Porcenta#edel Peso
del)oncreto.
1G
DEPENDIENTE=
CARACTERÍSTICAMEC>NICA/TRACCIÓN DELCONCRETO
Prueba control. esistencia a latracción.
`gQcm2 148G1%
Pruebae;perimental.
esistencia a latracción.
`gQcm2 148G172.
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las características mecánicas del concreto’’
.%'atri6 de consistenciaP"W5+'A "WJ+-,"= *-P+=-= ,A-AW5+= +
->D-)AD"+=T)>-)A= + ->=M'+>"= ?M+>+
GE)ómo incide laadición de fibra decáamo en lascaracter&sticas delconcretoFG E)uál es lacaracter&stica mecánica
de la ?ibra de )áamoF
G E)uál es ladosificación adecuada aemplear de la ?ibra de)áamo para elconcretoF
G E)uál es laresistencia a la tracciónen la Prueba )ontrol del)oncretoF
G E)uál es laresistencia a la tracción
en la Prueba )ontrol del)oncreto adicionado confibra de )áamoF
GDeterminar la incidenciade la adición de fibra decáamo en lascaracter&sticas mecánicasdel concreto.G +stablecer lacaracter&stica mecánica de
la ?ibra de )áamo.
G )alcular ladosificación adecuada aemplear de la ?ibra de)áamo en el concreto=imple en la elaboraciónde sobrecimientos.
G 'edir laresistencia a la tracción enla Prueba )ontrol del)oncreto =imple.
G 'edir laresistencia a la tracción en
la Prueba )ontrol del)oncreto =impleadicionado con fibra de)áamo.
G5a adición de la fibra de)áamo influ0e en lascaracter&sticas mecánicas del)oncreto.
G 'ecánicamente9 5afibra de cáamo tiene una alta
resistencia a la tracción.
G Mna adición de la fibrade cáamo en un porcenta#e :uefluctLa entre el 1G incrementala resistencia a la tracción delconcreto.
G 5a resistencia a latracción del concreto en la prueba control no será suficiente0a :ue fallará debido a las cargasaplicadas.
G 5a tracción del concretoen la prueba control aumentará
de tal forma :ue pueda soportar un ma0or pandeo.
,A-AW5+->D+P+>D-+>+S
Gesistencia alesfuer6o de tracción.
G Dosificación.
,A-AW5+D+P+>D-+>+S
G esistencia a latracción.
G esistencia a latracción
Gcnica del mtodo de tres puntos decarga9 norma A=' )%(< mtodo de lacarga en el punto medio9 A=' )273.GPrensa *idráulica9 'á:uina de)ompresión segLn norma A=' +4.GWalan6a de 18 `g. )on unaapro;imación de 8.81 gr.
G'á:uina de )ompresión segLn normaA=' +4.
G'á:uina de )ompresión segLn normaA=' +4.
G5aboratorio de=uelos
G5aboratorio de=uelos
G5aboratorio de=uelos
G5aboratorio de=uelos
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
características mecánicas del concreto’’
.( Diseo de la recopilación de la información
+n el presente traba#o9 luego de recopilar la información9 la estad&stica será
trascendente 0a :ue gracias a esta materia podremos obtener los resultados
re:ueridos9 el cual consiste en con#untos de nLmeros obtenidos al medir la
resistencia de las muestras. ecopilar datos estad&sticos implica tener
especial cuidado para garanti6ar :ue la información sea completa 0
correcta.
+=ADX=-)A D+=)-P-,A
Anali6ar metódicamente los datos9 simplificándolos 0 presentándolos
en forma clara< eliminando la confusión caracter&stica de los datos
preliminares. Permite la elaboración de cuadros9 gráficos e &ndices bien
calculados< suficientemente claros9 como para disipar las dudas 0 la
oscuridad de los datos masivos.
=e limita a describir los datos :ue se anali6an9 sin Hacer inferencias en
cuanto a datos no incluidos en la muestra.5a estad&stica descriptiva anali6a9 estudia 0 describe a la totalidad de
individuos de una población. =u finalidad es obtener información9
anali6arla9 elaborarla 0 simplificarla lo necesario para :ue pueda ser
interpretada cómoda 0 rápidamente 09 por tanto9 pueda utili6arse
efica6mente para el fin :ue se desee. +l proceso :ue sigue la estad&stica
descriptiva para el estudio de una cierta población consta de los
siguientes pasosSG =elección de caracteres dignos de ser estudiados.
G 'ediante encuesta o medición9 obtención del valor de cada
individuo en los caracteres seleccionados.
G +laboración de tablas de frecuencias9 mediante la adecuada
clasificación de los individuos dentro de cada carácter.
G epresentación gráfica de los resultados elaboración de gráficas
estad&sticasB.
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G "btención de parámetros estad&sticos9 nLmeros :ue sinteti6an
los aspectos más relevantes de una distribución estad&stica.
5A ->,+=-$A)-> +=ADX=-)A
5a investigación estad&stica es la bLs:ueda sistemati6ada 0 ob#etiva de
HecHos o de e;plicación de fenómenos.
+l mtodo de investigación estad&stica comprende las cinco fases
siguientesS
G Preparación del traba#o.
G ecopilación de los datos.G +valuación 0 depuración de los datos.
G Presentación de los datos.
G Análisis e interpretación.
P-'+A ?A=+ " P+PAA)-> D+5 AWAJ"
=e limita a la redacción de las instrucciones para recabar los datos9
definición precisa de los datos :ue se necesitan< diseo de formularios0 planillas9 planificación 0 organi6ación del traba#o en el espacio 0 en
el tiempo.
+n esta fase deben :uedar perfectamente claros los conceptos 0 cada
participante debe conocer a cabalidad sus atribuciones 0
responsabilidades< 0a :ue las dudas o malas interpretaciones ecHarán a
perder el resto de la investigación.
=+$M>DA ?A=+ " +)"P-5A)-> D+ 5"= DA"=
+n ella se recaban los datos necesarios para la investigación9 mediante
encuestas9 muestreos9 o se toman de fuentes secundarias o registros 0
publicaciones.
5a eficiencia con :ue se realice esta etapa generará la calidad de todo
el traba#o de investigación estad&stica.
+)+A ?A=+ " +,A5MA)-> D+ 5"= DA"=
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‘‘Incidencia de la fbra de cáñamo en las
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5os datos recopilados9 en la vida real9 suelen adolecer de
imperfecciones 0 errores varios< debidos a la ignorancia9 a malos
entendidos9 a intereses creados o a pre#uicios sociales9 de parte de
:uien aporta los datos o de :uien los recaba. De all& :ue el paso
inmediato ser&a una depuración 0 evaluación de tales datos9 a fin de
subsanar o mitigar las influencias 0 efectos de tales errores e
imperfecciones. Para lograrlo se recomiendan los siguientes
procedimientosS
G evisión total de los cálculos9 de las tabulaciones 0 del
procedimiento utili6ado.
G )onfrontar los datos recopilados9 con los obtenidos al cálculo9con los de otras regiones o pa&ses9 tomados en otras ocasiones o
con otra finalidad.
G epetir al muestreo9 el mismo traba#o9 en 6onas
estratgicamente escogidas< cuando en las verificaciones
anteriores se Hubieran obtenido notorias discrepancias.
)MAA ?A=+ " P+=+>A)-> D+ 5"= DA"=5os datos suelen estar presentados en forma tabular9 en cuadros de
doble entrada9 proporcionales9 porcentuales9 o en valores promedios.
ambin suelen representarse gráficamente9 medianteS *istogramas9
pol&gonos9 diagramas figurados9 prismogramas9 pictogramas9 dibu#os
acotados9 entre otros.
KM->A ?A=+ " A>/5-=-= + ->+P+A)-> D+ 5"= DA"=Podr&a decirse :ue es sta la fase más amplia de todas 0 en la cual la
investigación rinde sus me#ores frutos.
5a investigación debe desarrollarse sistemáticamente pasando por las
etapas de #lanificación, e$ecución y evaluación .+n la primera etapa se
considera integralmente la investigación9 ponindose por escrito en un
documento no solo lo :ue precede a la obtención de la información en
el campo9 sino :ue se toman en cuenta las actividades :ue se
desarrollaran en las etapas restantes.
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VI PRESUPUESTO
DESCRIPCION COSTOG B&'(&)*+,-,G S+;&0&)5 9 (,')+,4)+&)G I:+5&1G P+5)1,( 9 ,:)<)G M,4+&,( 9 50+&4)+&)
sQ. 18 sQ. 288 sQ. 28 sQ. 2888 sQ. 88
TOTAL sQ. 488
VII CRONOGRAMA
DESCRIPCIÓNTIEMPO
JM5-" A$"= =+P ") >",F)+(,0&1 9( :+)<04) @S(00&1 9 '&'(&)*+,-,5 @D4+&1,0&1 9( ,+0) 4+&0) < 0)10:4,( @
E(,')+,0&1 9 45&5 @ @ @P+)05,&14) 1 ')++,9)+ @P+514,0&1 < ,:+)',0&1 @
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VIII ESTRUCTURA TENTATIVA DEL INFORME FINAL
CAPITULO I
GENERALIDADES DEL CONCRETO
1.1 Antecedentes Históricos del concreto en las construcciones.1.2 )onsideraciones básicas de los componentes del concreto.
1.2.1 +l )emento1.2.2 5os agregados1.2.3 +l agua
1.3 Propiedades del concreto fresco1.4 Propiedades del concreto endurecido
CAPITULO II
RESISTENCIA MEC>NICA DEL CONCRETO
2.1 Aspectos fundamentales
2.2 esistencia de los agregados
2.3 esistencia de la pasta de cemento
2.4 esistencia a la compresión del )oncreto
2. esistencia a la ?le;oG)ompresión del )oncreto
2.! elación entre los esfuer6os de )ompresión 0 racción en el )oncreto
CAPITULO III
CARACTERÍSTICAS DE LA FIBRA DE C>ÑAMO PARA EL
CONCRETO
3.1 $eneralidades
3.2 )aracter&sticas f&sicas 0 mecánicas de la fibra de cáamo
3.3 +studio tcnico de la fibra de cáamo
3.4 Análisis 0 determinación de las propiedades de la fibra de cáamo para el
concreto
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CAPITULO IV
PLANTEAMIENTO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN
4.1 +l problema
4.2 5os "b#etivos
4.3 5as *ipótesis
4.4 ,ariables e indicadores
4. +l universo 0 sus limitadores
CAPITULO V
METODOLOGÍA Y AN>LISIS DE RESULTADOS
.1 Diseo de me6cla del concreto normal
.2 )aracter&sticas resistentes de los ensa0os de laboratorio.3 Diseo de me6cla del concreto normal con adición de fibra de cáamo
.3 Análisis comparativo del concreto normal 0 el concreto adicionado con fibra
de cáamo
.4 )aracter&sticas resistentes de los ensa0os del concreto normal con la adicion
de fibras de cáamo
. Análisis de los resultados
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
SUGERENCIAS
I# BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
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características mecánicas del concreto’’
% HttpSQQ.lanamme.ucr.ac.crQinde;.pHpFoption]comcontentvie]articleid]334-temid]482 relacion deensa0os 0 precios
# ANE#OS