Procesos de reducción del peso del ladrillo elaborado con material Arena-Pet mediante tratamiento térmico, implementando orificios que cumplan con la normativa NTC 4205 y NTC 4076

Chacón Pérez, Nicolás Daniel

Procesos de reducción del peso del ladrillo elaborado con material Arena-Pet mediante tratamiento térmico, implementando orificios que cumplan con la normativa NTC 4205 y NTC 4076

dc.contributor.advisor	Capacho Silva, Luis Alberto
dc.contributor.author	Chacón Pérez, Nicolás Daniel
dc.contributor.evaluator	Alvarez Lugo, Allex Eduardo
dc.contributor.evaluator	Merchan Jaimes, Vladimir Ernesto
dc.date.accessioned	2024-11-06T12:35:42Z
dc.date.available	2024-11-06T12:35:42Z
dc.date.created	2024-11-05
dc.date.issued	2024-11-05
dc.description.abstract	En el ámbito de la construcción, los ladrillos desempeñan un papel crucial al influir en la estabilidad, durabilidad, embellecimiento, resistencia, así como en el aislamiento térmico y acústico de las edificaciones. No obstante, la elevada demanda y producción de ladrillos convencionales, junto con sus consecuencias ambientales negativas, ha creado la necesidad de explorar materiales alternativos para su fabricación como es el caso del plástico PET. Este proyecto de investigación se enfoca en la modificación de ladrillos macizos H5 fabricados con material Arena-PET mediante tratamiento térmico a una temperatura aproximada de 300 °C, incorporando orificios con el objetivo de reducir las cargas estáticas sobre las estructuras y los costos de fabricación sin afectar negativamente las propiedades físicas y mecánicas, y cumpliendo con las normativas colombianas (NTC 4205 y NTC 4076) para la clasificación de ladrillos macizos y mampostería no estructural. La investigación, respaldada por el uso del software SolidWorks, explora las ventajas y desventajas potenciales de la implementación de estos orificios en diferentes distribuciones geométricas, destacando la significativa reducción del peso en un 9,4 % y el cumplimiento teórico de las resistencias mínimas a compresión en el modelado según la norma NTC 4205 al obtener valores de 10 MPa. No obstante, experimentalmente el ladrillo presentó una resistencia de 5,05 MPa, inferior al mínimo requerido por la normativa, 10 MPa. Los procedimientos detallados abarcan desde ensayos realizados para conocer las propiedades del material, el modelado en el software SolidWorks por análisis estático mediante elementos finitos, análisis topológico, y evaluación de factores de seguridad a partir del análisis de la tensión de máxima energía de Von Mises, y fabricación de los ladrillos siguiendo metodologías de proyectos de investigación previos. Como resultado, se obtuvo un ladrillo con tres orificios de 31,8 mm de diámetro, distribuidos horizontalmente a una altura de 20 mm de la base y separados cada 27 mm con un factor de seguridad general de 1.0, indicando que la pieza soportara una fuerza de 115000 Newtons. Finalmente la presentación detallada de los análisis, ensayos, resultados y recomendación para optimizar el desencofrado, respalda la viabilidad y eficacia de esta innovadora idea, proponiendo una solución exitosa para la fabricación de ladrillos de mampostería no estructural. Esto podría contribuir significativamente a la construcción sostenible y cuidadosa con el medio ambiente.
dc.description.abstractenglish	In the field of construction, bricks play a crucial role by influencing the stability, durability, beautification, resistance, as well as thermal and acoustic insulation of buildings. However, the high demand and production of conventional bricks, along with their negative environmental consequences, has created the need to explore alternative materials for their manufacture, as is the case of PET plastic. This research project focuses on the modification of H5 solid bricks manufactured with Sand-PET material through thermal treatment at a temperature of approximately 300 °C, incorporating holes in order to reduce the static loads on the structures and the manufacturing costs without negatively affecting the physical and mechanical properties, and complying with the Colombian standards (NTC 4205 and NTC 4076) for the classification of solid bricks and non-structural masonry. The research, supported by the use of SolidWorks software, explores the potential advantages and disadvantages of the implementation of these holes in different geometric distributions, highlighting the significant reduction of weight by 9.4% and the theoretical compliance with the minimum compressive strengths in the modeling according to NTC 4205 standard by obtaining values of 10 MPa. However, experimentally the brick presented a srength of 5.05 MPa, lower than the minimum required by the standard, 10 MPa. The detailed procedures range from tests performed to know the material properties, modeling in the software SolidWorks with static analysis using finite elements, topological analysis and evaluation of safety factors from the Von Mises maximum energy stress analysis, and manufacture of the bricks following methodologies of previous research projects. As a result, a brick was obtained with three holes of 31,8 mm of diameter, horizontally distributed at a height of 20 mm from the base and separated every 27 mm with an overall safety factor of 1.0, indicating that the piece will withstand a force of 115000 Newtons. Finally the detailed presentation of the analysis, tests, results and recommendation to optimize the stripping, supports the feasibility and effectiveness of this innovative idea, proposing a successful solution for the manufacture of non-structural masonry bricks. This could contribute significantly to sustainable and environmentally friendly construction.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Civil
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/44492
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Ingeniería Civil
dc.publisher.school	Escuela de Ingenieria Civil
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	ladrillos
dc.subject	arena-pet
dc.subject	modelación
dc.subject	medio ambiente
dc.subject	análisis estático
dc.subject	análisis topológico
dc.subject.keyword	bricks
dc.subject.keyword	sand-pet
dc.subject.keyword	modeling
dc.subject.keyword	environment
dc.subject.keyword	static analysis
dc.subject.keyword	topological analysis
dc.title	Procesos de reducción del peso del ladrillo elaborado con material Arena-Pet mediante tratamiento térmico, implementando orificios que cumplan con la normativa NTC 4205 y NTC 4076
dc.title.english	Processes to reduce the weight of bricks elaborated with Arena-Pet material through thermal treatment, implementing vertical holes that comply with the NTC 4205 and NTC 4076 standards.
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado