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• Edwin Esteba Avalos

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INFLUENCIA DEL CLIMA EN LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION PUNO 2010 (Proyecto de Investigación)

CAPITULO I FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

1.1 TÍTULO DESCRIPTIVO DEL PROYECTO: Influencia del clima en los materiales de construcción Puno 2010 1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA: La investigación del presente problema tiene como referencia varios proyectos de investigación como antecedentes, los cuales son realizados en forma general. Se busca enfocar dicho proyecto en la región de Puno, teniendo una vista más clara de cómo actúa el clima estrictamente solo en la región de Puno. La hipótesis que se pretende confirmar es que los materiales que se utilizan en la construcción actúan según el clima en el que se encuentra, de esta manera confirmaremos que la intervención del clima influye demasiado en el comportamiento de la estructura en la que se emplean los materiales. Con la conclusión de este proyecto se podrá beneficiar a la sociedad entera, pues se verá como el clima influye en la construcción de viviendas y así poder prevenir dichos inconvenientes que pudiesen sucintarse. De igual manera se dará en las construcciones, en donde se da mayor interés a dicha investigación. Con todo esto se puede decir que el presente proyecto es de suma importancia y merece ser investigado. 1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN: 1.3.1 Objetivo General: Determinar la influencia del clima en los materiales utilizados en la construcción de una edificación y/o estructura. 1.3.2 Objetivos Secundarios: Ayudar a la selección de los materiales a emplear en una construcción para que así dicha estructura tenga una mayor esperanza de vida. Se busca dar una solución que responda a los problemas que se presenta en la construcción de una edificación y/o estructura con

respecto al comportamiento de los materiales que se utilizan en dicha edificación. Dar conocimiento a la sociedad de los materiales de construcción que emplean en sus viviendas, para así poder cambiarlas correctamente según su decisión. 1.4 JUSTIFICACIÓN: Se investiga porque se quiere brindar un conocimiento básico de construcción a toda la población para así romper ciertas dudas, que antes no tenían una respuesta. Los resultados definidos permitirán tomar medidas para mejorar la elección de los materiales a utilizar en la edificación para evitar inconvenientes que podrían sucintarse posteriormente. Brindar conocimientos previos a los estudiantes que podrían poseer ciertas dudas sobre el tema investigado. Servir como antecedente a posibles investigaciones posteriores, ya sea para ser mejorada, corregida, debatida o ser investigada más a fondo, para tener una idea más clara de la influencia del clima en los materiales utilizados en la construcción. Al aumentar los trabajos de investigación de la Universidad Nacional del Altiplano, se podrá dar un paso más para estar cerca de la acreditación de tal Universidad, y ser reconocidas Latinoamericanamente como Universidad con una alta calidad de enseñanza profesional. 1.5 LIMITACIONES: 1.5.1 Viabilidad: Posible. 1.5.2 Espacio: Provincia de Puno. 1.5.3 Tiempo: 2 semanas.

1.5.4 Financiación: Recursos propios. 1.5.5 Bibliografía: La bibliografía en algunos casos no se encuentra bien precisa para el tema a investigar.

CAPITULO II MARCO TEORICO

En la región Puno predomina el clima frío y seco en toda la meseta de Collao, que se caracteriza por sus bajas temperaturas, que varían entre los 0º (32ºF) a 10 ºC (50ºF) con fuertes heladas en invierno que cubren de 'escarcha' la vegetación y el suelo. Las lluvias se presentan en los meses de Diciembre a Abril. 2.1. Material de construcción Un material de construcción es una materia prima o con más frecuencia un producto manufacturado, empleado en la construcción de edificios u obras de ingeniería civil. 2.1.1. Orígenes Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarlo a sus necesidades. Para ello ha hecho uso de todo tipo de materiales naturales que, con el paso del tiempo y el desarrollo de la tecnología, se han ido trasformando en distintos productos mediante procesos de manufactura de creciente sofisticación. Los materiales naturales sin procesar (arcilla, arena, mármol) se suelen denominar materias primas, mientras que los productos elaborados a partir de ellas (ladrillo, vidrio, baldosa) se denominan materiales de construcción. No obstante, en los procesos constructivos muchas materias primas se siguen utilizando con poco o ningún tratamiento previo. En estos casos, estas materias primas se consideran también materiales de construcción propiamente dichos. Por este motivo, es posible encontrar un mismo material englobado en distintas categorías: por ejemplo, la arena puede encontrarse como material de construcción (lechos o camas de arena bajo algunos tipos de pavimento), o como parte integrante de otros materiales de construcción (como los morteros), o como materia prima para la elaboración de un material de construcción distinto (el vidrio, o la fibra de vidrio).

Los primeros materiales empleados por el hombre fueron el barro, la piedra, y fibras vegetales como madera o paja. Los primeros "materiales manufacturados" por el hombre probablemente hayan sido los ladrillos de barro (adobe), que se remontan hasta el 13.000 a. C [1] , mientras que los primeros ladrillos de arcilla cocida que se conocen datan del 4.000 a. C [1] . Entre los primeros materiales habría que mencionar también tejidos y pieles, empleados como envolventes en las tiendas, o a modo de puertas y ventanas primitivas. 2.1.2. Características Los materiales de construcción se emplean en grandes cantidades, por lo que deben provenir de materias primas abundantes y baratas. Por ello, la mayoría de los materiales de construcción se elaboran a partir de materiales de gran disponibilidad como arena, arcilla o piedra. Además, es conveniente que los procesos de manufactura requeridos consuman poca energía y no sean excesivamente elaborados. Esta es la razón por la que el vidrio es considerablemente más caro que el ladrillo, proviniendo ambos de materias primas tan comunes como la arena y la arcilla, respectivamente. Los materiales de construcción tienen como característica común el ser duraderos. Dependiendo de su uso, además deberán satisfacer otros requisitos tales como la dureza, la resistencia mecánica, la resistencia al fuego, o la facilidad de limpieza. Por

norma

general,

ningún

material

de

construcción

cumple

simultáneamente todas las necesidades requeridas: la disciplina de la construcción es la encargada de combinar los materiales para satisfacer adecuadamente dichas necesidades.

2.1.3. Propiedades de los materiales Con objeto de utilizar y combinar adecuadamente los materiales de construcción, es necesario conocer sus propiedades. Los fabricantes deben garantizar unos requisitos mínimos en sus productos, que se detallan en hojas de especificaciones. Entre las distintas propiedades de los materiales se encuentran: 

Densidad: relación entre la masa y el volumen



Higroscopicidad: capacidad para absorber el agua



Coeficiente de dilatación: variación de tamaño en función de la temperatura



Conductividad térmica: facilidad con que un material permite el paso del calor



Resistencia mecánica: capacidad de los materiales para soportar esfuerzos



Elasticidad: deformación del material ante una carga o esfuerzo



Plasticidad: capacidad para recuperar la forma original al desaparecer el esfuerzo.

A. Regulación En los países desarrollados, los materiales de construcción están regulados por una serie de códigos y normativas que definen las características que deben cumplir, así como su ámbito de aplicación. El propósito de esta regulación es doble: por un lado garantiza unos estándares de calidad mínimos en la construcción, y por otro permite a los arquitectos e ingenieros conocer de forma más

precisa el comportamiento y características de los materiales empleados. Las normas internacionales más empleadas para regular los materiales de construcción son las normas ISO. En España existe la entidad certificadora AENOR con el mismo propósito. B. Nomenclatura Puesto que los productos deben pasar unos controles de calidad antes poder ser utilizados, la totalidad de los materiales empleados hoy día en la construcción están suministrados por empresas. Para los materiales más comunes existen multitud de fábricas y marcas comerciales, por lo que el nombre genérico del material se respeta (cemento, ladrillo, etc). Sin embargo, cuando el fabricante posee una parte importante del mercado, es común que el nombre genérico sea sustituido por el de la marca dominante. Este es el caso del fibrocemento (Uralita), del cartón yeso (Pladur), o de los suelos laminados (Pergo). Tampoco es inusual que determinados productos, bien sea por ser más específicos, minoritarios, o recientes, sólo sean suministrados por un fabricante. En estos casos, no siempre existe un nombre genérico para el material, que recibe entonces el nombre o marca con

el

que

comercializa.

Esta

situación

se

produce

frecuentemente en materiales compuestos (como en algunos paneles sándwich) o en composites muy especializados. C. Tipos Atendiendo a la materia prima utilizada para su fabricación, los materiales de construcción se pueden clasificar en diversos grupos:

a. Arena Se emplea arena como parte de morteros y hormigones 

Arena

El principal componente de la arena es la sílice o dióxido de silicio (SiO2). De este compuesto químico se obtiene: 

Vidrio, material transparente obtenido del fundido de sílice.



Fibra de vidrio, utilizada como aislante térmico o como componente estructural (GRC, GRP)



Vidrio celular, un vidrio con burbujas utilizado como aislante. b. Arcilla

La arcilla es químicamente similar a la arena: contiene, además de dióxido de silicio, óxidos de aluminio y agua. Su granulometría es mucho más fina, y cuando está húmeda es de consistencia plástica. La arcilla mezclada con polvo y otros elementos del propio suelo forma el barro, material que se utiliza de diversas formas: 

Barro, compactado "in situ" produce tapial



Cob, mezcla de barro, arena y paja que se aplica a mano para construir muros.



Adobe, ladrillos de barro, o barro y paja, secados al sol.

Cuando la arcilla se calienta a elevadas temperaturas (900ºC o más) [2] , ésta se endurece, creando los materiales cerámicos: 

Ladrillo, ortoedro que conforma la mayoría de paredes y muros.



Teja, pieza cerámica destinada a canalizar el agua de lluvia hacia el exterior de los edificios.



Gres,

de

gran

dureza,

empleado

en

pavimentos

y

revestimientos de paredes. En formato pequeño se denomina gresite 

Azulejo, cerámica esmaltada, de múltiples aplicaciones como revestimiento.

De un tipo de arcilla muy fina llamada bentonita se obtiene: 

Lodo bentonítico, sustancia muy fluida empleada para contener tierras y zanjas durante las tareas de cimentación c. Piedra

La piedra se puede utilizar directamente sin tratar, o como materia prima para crear otros materiales. Entre los tipos de piedra más empleados en construcción destacan: 

Granito, actualmente usado en suelos (en forma de losas), aplacados y encimeras. De esta piedra suele fabricarse el: o

Adoquín, ladrillo de piedra con el que se pavimentan algunas calzadas.



Mármol, piedra muy apreciada por su estética, se emplea en revestimientos. En forma de losa o baldosa.



Pizarra, alternativa a la teja en la edificación tradicional. También usada en suelos.

La piedra en forma de guijarros redondeados se utiliza como acabado protector en algunas cubiertas planas, y como pavimento en exteriores. También es parte constitutiva del hormigón 

Grava, normalmente canto rodado.

Mediante la pulverización y tratamiento de distintos tipos de piedra se obtiene la materia prima para fabricar la práctica totalidad de los conglomerantes utilizados en construcción: 

Cal, Óxido de calcio (CaO) utilizado como conglomerante en morteros, o como acabado protector.



Yeso, sulfato de calcio semihidratado (CaSO4 · 1/2H2O), forma los guarnecidos y enlucidos. o

Escayola, yeso de gran pureza utilizado en falsos techos y molduras.



Cemento, producto de la calcinación de piedra caliza y otros óxidos.

El cemento se usa como conglomerante en diversos tipos de materiales: 

Terrazo, normalmente en forma de baldosas, utiliza piedras de mármol como árido.



Piedra artificial, piezas prefabricadas con cemento y diversos tipos de piedra.



Fibrocemento,

lámina

formada

por

cemento

y

fibras

prensadas. Antiguamente de amianto, actualmente de fibra de vidrio. El cemento mezclado con arena forma el mortero: una pasta empleada para fijar todo tipo de materiales (ladrillos, baldosas, etc), y también como material de revestimiento (enfoscado) cuando yeso y cal no son adecuados, como por ejemplo en exteriores, o cuando se precisa una elevada resistencia o dureza. 

Mortero

o

Mortero monocapa, un mortero prefabricado, coloreado en masa mediante aditivos

El cemento mezclado con arena y grava forma: 

Hormigón, que puede utilizarse solo o armado. o

Hormigón, empleado sólo como relleno.

o

Hormigón armado, el sistema más utilizado para erigir estructuras

o

GRC, un hormigón de árido fino armado con fibra de vidrio

o

Bloque de hormigón, similar a un ladrillo grande, pero fabricado con hormigón.

El yeso también se combina con el cartón para formar un material de construcción de gran popularidad en la construcción actual, frecuentemente utilizado en la elaboración de tabiques: 

Cartón yeso, denominado popularmente Pladur por asimilación con su principal empresa distribuidora.

Otro material de origen pétreo se consigue al fundir y estirar basalto, generando: 

Lana de roca, usado en mantas o planchas rígidas como aislante térmico. d. Metálicos

Los más utilizados son el hierro y el aluminio. El primero se alea con carbono para formar: 

Acero, empleado para estructuras, ya sea por sí solo o con hormigón, formando entonces el hormigón armado. o

Perfiles metálicos

o

Redondos

o

Acero inoxidable

o

Acero cortén

Otros metales empleados en construcción: 

Aluminio, en carpinterías y paneles sándwich.



Zinc, en cubiertas.



Titanio, revestimiento inoxidable de reciente aparición.



Cobre, esencialmente en instalaciones de electricidad y fontanería.



Plomo, en instalaciones de fontanería antiguas. La ley obliga a su retirada, por ser perjudicial para la salud. e. Orgánicos

Fundamentalmente la madera y sus derivados, aunque también se utilizan o se han utilizado otros elementos orgánicos vegetales, como paja, bambú, corcho, lino, elementos textiles o incluso pieles animales[3] . 

Madera



Contrachapado



OSB



Tablero aglomerado



Madera cemento



Linóleo suelo laminar creado con aceite de lino y harinas de madera o corcho sobre una base de tela.

f. Sintéticos Fundamentalmente plásticos derivados del petróleo, aunque frecuentemente

también

se

pueden

sintetizar.

Son

muy

empleados en la construcción debido a su inalterabilidad, lo que al mismo tiempo los convierte en materiales muy poco ecológicos por la dificultad a la hora de reciclarlos. También se utilizan alquitranes y otros polímeros y productos sintéticos de diversa naturaleza. Los materiales obtenidos se usan en casi todas las formas imaginables: aglomerantes, sellantes, impermeabilizantes, aislantes, o también en forma de pinturas, esmaltes, barnices y lasures [4] . 

PVC o policloruro de vinilo, con el que se fabrican carpinterías y redes de saneamiento, entre otros. o

Suelos vinílicos, normalmente comercializados en forma de láminas continuas.



Polietileno muy usado como barrera de vapor, tiene también otros usos.



Poliestireno empleado como aislante térmico o

Poliestireno expandido material de relleno de buen aislamiento térmico.

o 

Poliestireno extrusionado, aislante térmico impermeable

Polipropileno como sellante, en canalizaciones diversas, y en geotextiles.



Poliuretano, en forma de espuma se emplea como aislante térmico. Otras formulaciones tienen diversos usos.



Poliéster, con él se fabrican algunos geotextiles



ETFE, como alternativa al vidrio en cerramientos, entre otros.



EPDM, como lámina impermeabilizante y en juntas estancas.



Neopreno, como junta estanca, y como "alma" de algunos paneles sándwich.



Resina epoxi, en pinturas, y como aglomerante en terrazos y productos de madera.



Acrílicos, derivados del propileno de diversa composición y usos: o

Metacrilato, plástico que en forma trasparente puede sustituir al vidrio.

o 

Pintura acrílica, de diversas composiciones.

Silicona, polímero del silicio, usado principalmente como sellante e impermeabilizante.



Asfalto en carreteras, y como impermeabilizante en forma de lámina y de imprimación.

[1] W. Bender; F. Handle (1982). «CLAY TANGOS WITH FIRE». Brick and Tile Making. Bauverlag GmbH. Consultado el 29 de octubre de 2008. [2] «Proceso productivo de productos cerámicos (arcilla)». Consultado el 29 de octubre de 2008. [3] Álvarez-Ude Cotera, L.: «Edificación y desarrollo sostenible. GBC: un método para la evaluación», Informes de la Construcción, Vol. 55, nº 486, 2003, págs. 63-69 [4] Arenas Cabello, F. J.: El impacto ambiental en la Edificación. Criterios para una construcción sostenible, Edisofer, 2007.

2.2. Antecedentes del tema. 2.2.1. El impacto ambiental en los materiales de construcción La mitad de los materiales empleados en la industria de la Construcción proceden de la corteza terrestre, produciendo anualmente en el ámbito de la Unión Europea (UE) 450 millones de toneladas de residuos de la construcción y demolición (RCD); esto es, más de una cuarta parte de todos los residuos generados. Este volumen de RCD aumenta constantemente, siendo su naturaleza cada vez más compleja a medida que se diversifican los materiales utilizados. Este hecho limita las posibilidades de reutilización y reciclado de los residuos, que en la actualidad es sólo de un 28% (en el caso de España, un 5%), lo que aumenta la necesidad de crear vertederos y de intensificar la extracción de materias primas[1]. En términos estadísticos, se puede decir que el sector de la Construcción es responsable del 50% de los recursos naturales empleados, del 40% de la energía consumida (incluyendo la energía en uso) y del 50% del total de los residuos generados[2]. Si bien es cierto que el procesado de materias primas y la fabricación de los materiales generan un alto coste energético y medioambiental, no es menos cierto que la experiencia ha puesto de relieve que no resulta fácil cambiar el actual sistema de construcción y la utilización irracional de los recursos naturales, donde las prioridades de reciclaje, reutilización y recuperación de materiales, brillan por su ausencia frente a la tendencia tradicional de la extracción de materias naturales. Por ello, se hace necesario reconsiderar esta preocupante situación de crisis ambiental, buscando la utilización racional de materiales que cumplan sus funciones

sin

menoscabo

del

medio

ambiente.

Conocido es que los materiales de construcción inciden en el medio ambiente a lo largo de su ciclo de vida, desde su primera fase; esto es, desde la extracción y procesado de materias primas, hasta el final de su vida útil; es decir, hasta su tratamiento como residuo; pasando por las fases de producción o fabricación del material y por la del empleo o uso racional de estos materiales en la Edificación. La fase de extracción y procesado de materias primas constituye la etapa más impactante, dado que la extracción de rocas y minerales industriales se lleva a cabo a través de la minería a cielo abierto, en sus dos modalidades: las canteras y las graveras. El impacto producido por las canteras y graveras en el paisaje, su modificación topográfica, pérdida de suelo, así como la contaminación atmosférica y acústica, exigen un estudio muy pormenorizado de sus efectos a fin de adoptar las medidas correctoras que tiendan a eliminar o minimizar los efectos negativos producidos. La fase de producción o fabricación de los materiales de construcción representa igualmente otra etapa de su ciclo de vida con abundantes repercusiones medioambientales. Lo cierto es que en el proceso de producción o fabricación de los materiales de construcción, los problemas ambientales derivan de dos factores: de la gran cantidad de materiales pulverulentos que se emplean y del gran consumo de energía necesario

para

alcanzar

el

producto

adecuado.

Los

efectos

medioambientales de los procesos de fabricación de materiales se traducen, pues, en emisiones a la atmósfera de CO2, polvo en suspensión, ruidos y vibraciones, vertidos líquidos al agua, residuos y el exceso de consumo energético. La fase de empleo o uso racional de los materiales, quizás la más desconocida pero no menos importante, dado que incide en el medio ambiente, en general; y, en particular, en la salud. Los contaminantes y toxinas más habituales en ambientes interiores y sus efectos biológicos -

inherentes a los materiales de construcción en procesos de combustión y a determinados productos de uso y consumo- van desde gases como ozono y radón, monóxido de carbono, hasta compuestos orgánicos volátiles como organoclorados (PVC). Por último, la fase final del ciclo de vida de los materiales de construcción coincide con su tratamiento como residuo. Estos residuos proceden, en su mayor parte, de derribos de edificios o de rechazos de materiales de construcción de obras de nueva planta o de reformas. Se conocen habitualmente como escombros, la gran mayoría no son contaminantes; sin embargo, algunos residuos con proporciones de amianto, fibras minerales o disolventes y aditivos de hormigón pueden ser perjudiciales para la salud. La mayor parte de estos residuos se trasladan a vertederos, que si bien en principio no contaminan, sí producen un gran impacto visual y paisajístico, amén del despilfarro de materias

2.2.2.

primas

INICIATIVAS

TORNO

A

LOS

que

impiden

MEDIOAMBIENTALES MATERIALES

su

reciclado.

COMUNITARIAS

DE

EN

CONSTRUCCIÓN

En la actualidad a excepción de la Directiva europea sobre productos de la construcción, que se analiza a continuación- no existe norma alguna de obligado cumplimiento para los Estados miembros de la UE relativa a los criterios medioambientales en la selección de los materiales de construcción. Ahora bien, se ha elaborado un Plan de Acción, en el contexto de una Comunicación de la Comisión Europea sobre la competitividad en la industria de la Construcción, de 31 de Mayo de 1999, que desarrolla la estrategia para el uso y promoción de «los materiales de construcción no perjudiciales para el medio ambiente», cuyo objeto reside en la contribución en mayor medida a una construcción más sostenible.

Para ello se ha establecido un Grupo de Trabajo que recomienda la adopción de la herramienta del Análisis del Ciclo de Vida, así como del empleo de un Inventario del Ciclo de Vida, con una base de datos ambientales de los materiales de construcción. Lo cierto es que para mejorar las prestaciones durante el ciclo de vida de un producto o material es necesario conocer sus impactos, por tanto el primer paso para aplicar este instrumento del ciclo de vida a toda la economía consiste en generar y recopilar información sobre los impactos ambientales durante el ciclo de vida de los productos. Esta información puede reunirse en Inventarios de Ciclo de Vida (ICV) e interpretarse mediante Análisis del Ciclo de Vida (ACV). La combinación de ICV y ACV no es sencilla ni barata. Algunos elementos son de dominio público, otros no, y su valor depende de su calidad y de su relevancia para las necesidades y las opciones del usuario. Los usuarios han de tener fácil acceso a una información comprensible, pertinente y creíble a través del etiquetado del producto o de otra fuente fácilmente

accesible.

Así,

se

recomiendan

las

declaraciones

medioambientales verificadas -Tipo III, según ISO, basadas en el ACV-, y la aplicación de tipos de IVA reducidos a los productos que llevan la etiqueta ecológica europea. Es necesario recordar que en la UE, en materia de desarrollo sostenible, se ha aprobado la Comunicación de la Comisión, de 11 de febrero de 2004 (intermedia) y de 11 de enero de 2006, «Hacia una estrategia temática sobre el medio ambiente urbano», contemplado en el Sexto Programa de Acción en materia de Medio Ambiente, sobre cuatro temas transversales esenciales, a saber: la gestión urbana sostenible, el transporte urbano sostenible, la construcción sostenible y el urbanismo sostenible. Acerca de la construcción sostenible, la Comisión propone el desarrollo de una metodología común para evaluar la sostenibilidad global de los

edificios y del entorno construido, que incluirá indicadores de costes durante el ciclo de vida útil; alentando a todos los Estados miembros a elaborar y poner en práctica un Programa Nacional de Construcción Sostenible (ya existente en países como Finlandia, Suecia, Holanda y Reino Unido), así como la adopción de medidas complementarias en orden

a

establecer tanto

las

nuevas

exigencias

de

eficiencia

medioambiental de carácter no energético, como el etiquetado medioambiental de los materiales de construcción (en el contexto de las declaraciones medioambientales sobre productos o de las etiquetas ecológicas de la UE, según proceda), utilizando normas europeas y el Eurocódigo. Normas que en el caso español quedan contenidas ya en el nuevo Código Técnico de Edificación, si bien sin conocerse a día de hoy su verdadero alcance y contenido; dichas normas deberán ampliarse en el Plan o Programa Nacional de Construcción o Edificación Sostenible, en fase de elaboración; preferible de Construcción Sostenible, término más amplio, dado que éste engloba a la Ingeniería Civil y a la propia Edificación. [3][4] Finalmente,

se

Administraciones

recomienda Públicas

a

todos

contratantes

los a

Estados utilizar

miembros requisitos

y de

sostenibilidad en sus procedimientos de licitación de edificios y obras de construcción. A este respecto, la Comisión ha elaborado una «Comunicación interpretativa sobre la legislación comunitaria de contratos públicos y las posibilidades de integrar los aspectos medioambientales en la contratación pública»[5]. Se trata de unas directrices no vinculantes con las que se pretende estimular la introducción del factor ambiental en la contratación pública, sin perjuicio de que en futuras directivas se imponga a los Estados miembros la realización de este objetivo[6]. Asimismo, no debemos olvidar, como venimos apuntando, que la industria de la Construcción es responsable del empleo de más del 50%

de los recursos naturales. A este respecto, la UE ha elaborado una estrategia temática, cuyo objetivo es establecer un marco y unas medidas que permitan el uso sostenible de los recursos naturales sin perjudicar el medio ambiente, y que lleva por título: «Hacia una estrategia temática para el uso sostenible de los recursos naturales», Comunicación de la Comisión, de 1 de octubre de 2003 [7]. Esta estrategia pretende dar respuesta a los dos tipos de impactos potenciales que generan un uso insostenible de los recursos naturales: el agotamiento de los propios recursos naturales y la pérdida de la calidad del medio natural, que puede afectar incluso a la salud humana (por ejemplo, por la exposición a sustancias nocivas como el amianto). Este apartado tiene por objeto analizar los aspectos medioambientales de la Directiva europea de productos de la construcción, el Libro Verde sobre la Política de Productos Integrada y su relación con los materiales de construcción, y finalmente los Sistemas de Gestión Ambiental y acuerdos voluntarios para los fabricantes de materiales de construcción.

2.2.3. La Política de Productos Integrada y los materiales de construcción

La Política de Productos Integrada, de 7 de febrero de 2001[8], pretende reducir los efectos ambientales de los productos durante su ciclo de vida, que van desde la extracción minera de materias primas hasta la gestión de residuos, pasando por la producción, distribución y utilización. Asimismo, tiene por estrategia reforzar y reorientar la política medioambiental relativa a los productos con objeto de promover el desarrollo de un mercado de productos más ecológicos. La PPI no utiliza un único instrumento preferente, sino un conjunto de instrumentos que es preciso emplear y ajustar con acierto para obtener el máximo efecto. Por tanto, el enfoque de la PPI se centrará

principalmente en el diseño ecológico de los productos y en la generación de información e incentivos para un uso eficiente de productos más ecológicos. La legislación y otros instrumentos, tales como acuerdos e iniciativas ambientales de la industria de los materiales construcción, deben servir de base a esta PPI. A título de ejemplo, se pueden citar como instrumentos, la responsabilidad del productor, el etiquetado ambiental, el ACV o los sistemas de gestión ambiental. La PPI identifica para el sector de la Construcción los siguientes objetivos: 

La reducción y la gestión de los residuos generados por los materiales de construcción



La innovación del producto verde, incluyendo su desarrollo tecnológico e investigación y la difusión de la información sobre las mejores prácticas



La creación de mercados para productos verdes con instrumentos fiscales



La transmisión de la información de arriba hacia abajo en la cadena del producto



La responsabilidad extendida al productor

Para finalizar, la PPI incide no sólo en el diseño ecológico de los productos y en la generación de información, sino en las declaraciones medioambientales, antes citadas, preparando para ello el control de su uso por parte de los propios fabricantes y estableciendo el marco adecuado para su apoyo, conforme al Tipo III de ISO, basada en el ACV. Los materiales con menor impacto ambiental, para su empleo en la Edificación, deben incorporar criterios de sostenibilidad ambiental, como alta

eficiencia

energética,

durabilidad,

recuperabilidad,

recursos

renovables, empleo de tecnología limpia y valorización de residuos. Si bien no existe una metodología aceptada universalmente que cuantifique los múltiples y variados criterios existentes, cabe la posibilidad del empleo de otra metodología como la del Análisis del Ciclo de Vida. Cierto es que esta metodología es costosa, pero constituye la herramienta más fidedigna para evaluar las cargas ambientales asociadas a un producto o actividad. Por ello, resulta necesaria la colaboración entre las Administraciones y el sector de la industria de la Construcción en aras a elaborar un Inventario de Ciclo de Vida. Asimismo, se hecha en falta un Plan Nacional de Edificación Sostenible que recoja no sólo los criterios relativos al empleo de materiales de bajo impacto ambiental, sino también de otros bloques temáticos referidos, entre otros, a la eficiencia energética y a la gestión de los residuos de construcción y demolición. Al hilo de la gestión estos residuos, resulta necesaria la elaboración de normas que exijan en todos los proyectos de obras la incorporación de materiales reciclables procedentes de plantas de tratamiento instaladas al efecto. Por ello, se hace imprescindible potenciar, simultáneamente, un mercado de materiales adecuado que supere los inconvenientes que supone, de un lado la baja aceptación de los productos reciclados, y de otro el precio final del producto o material reciclado, superior al de los materiales elaborados con materias primas. Por último, y por lo que se refiere a proyectos públicos, la normativa que regula los Contratos de las Administraciones Públicas deberá tener en consideración la variable ambiental, premiando aquellos proyectos que empleen materiales de construcción que originen el menor número de residuos de construcción. [1] Symonds, Argus, Cowi and Prc Bouwcentrum: «Construction and demolition waste management practices and their economic impacts», February 1999, DGXI, European Commision

[2] Anink, D., Boonstra, C., y Mak, J.: Handbook of Sustainable Building. An Environmental Preference Method for Selection of Materials for Use in Construction and Refurbishment, Londres, 1996 [3] Alfonso, Carmen: «La vivienda del siglo XXI: edificación sostenible», Ambienta: Revista del Ministerio de Medio Ambiente, nº 23, 2003, págs. 22-28 [4]Ramírez, Aurelio: «La construcción sostenible», Física y Sociedad, nº 13, 2002, págs. 30-33 [5] COM (2001) 274 final [6] Lozano Cutanda, B.: Derecho Administrativo Ambiental, Dykinson, Madrid, 2004 [7] COM (2003) 572 [8] COM (2001) 68 final Colocación del concreto La colocación del concreto ya se con cualquier fin se da diferente manera según el clima en el que se encuentra, para lo cual se respeta ciertas normas, que mejoran el rendimiento del la obra a realizarse. Colocación del concreto en un clima cálido “El clima cálido puede ser definido como cualquier periodo de alta temperatura en el cual se necesita tomar precauciones esenciales para asegurar una apropiada manipulación, vaciado (colocación), acabado y curado del concreto (hormigón). Los problemas del clima cálido se encuentran más frecuentemente en el verano, pero los factores climáticos asociados de fuertes vientos, baja humedad relativa y radiación solar pueden ocurrir en cualquier momento, especialmente en climas áridos o tropicales. Las condiciones del clima cálido pueden producir una alta tasa de evaporación de la humedad en la superficie del concreto y su tiempo de manejabilidad corto, entre otros problemas.

Generalmente una alta humedad relativa tiende a reducir los efectos de elevada temperatura.” (NRMCA, 2009) En la trabajabilidad en el clima cálido, “una mezcla de concreto puede ponerse rígida rápidamente y no ser trabajable. Puede agregarse un aditivo (retardador de fraguado) al concreto durante el mezclado para dar un tiempo trabajable más largo.” (IMCYC, 2008) Colocación del concreto en clima frio “El clima frío puede llegar a causar problemas en el mezclado, vaciado, tiempo de curado (ver tabla) y curado del concreto teniendo un efecto adverso en las propiedades físicas y la vida de servicio. Esta guía ha sido desarrollada por BASF para asistir al equipo completo de construcción (dueños, especificadores, contratistas y fabricantes de concreto premezclado) en el diseño, fabricación, entrega, vaciado y curado de concreto de calidad en climas fríos.” (BASF Contruction Chemicals Latin America, 2009)

Fuente: “Concrete Construction”, Marzo 2007

“En el clima frio el agua congelada o muy fría también demora el tiempo de fraguado, lo que puede causar costosos retrasos. El clima extremadamente frio el agua se convierte en hielo, SE EXPANDE y puede AGRIETAR el concreto endurecido.” (IMCYC, 2008) Efecto de las Bajas Temperaturas en la Resistencia a compresión del concreto

Fuente: PCA, “Diseño y Control de Mezclas de Concreto” “El concreto presenta menos agrietamiento térmico que el concreto similar vaciado a mayores temperaturas.” En condiciones de temperatura bajo cero, el tiempo de fraguado, el desarrollo de resistencias y las características de durabilidad del concreto que no ha sido protegido serán afectado severamente.” (BASF Contruction Chemicals Latin America, 2009) Efecto del Concreto Congelado en la Resistencia a Compresión al concreto

Fuente: “Comportamiento del Concreto Bajo Temperaturas Extremas” “Durante climas fríos, la temperatura de la mezcla del concreto deberá controlarse para que cuando el concreto se vacíe, su temperatura no baje de los valores mostrados en la siguiente tabla para concreto de peso normal. La temperatura del concreto al momento del vaciado deberá estar siempre cerca del mínimo de las temperaturas proporcionadas en la siguiente tabla. Las temperaturas de vaciado no deberán superiores a 11 °C (20 °F) que éstos valores mínimos. Las altas temperaturas del concreto no ofrecen mayor protección contra el congelamiento ya que la pérdida de calor es mayor cuando las temperaturas del concreto son mayores que las temperaturas ambientales. Las altas temperaturas del concreto requieren más agua de mezcla para llegar al asentamiento requerido, incrementan la velocidad de la pérdida de asentamiento y las retracciones térmicas, así como la posibilidad de agrietamiento por retracciones térmicas, ya que la pérdida de humedad es mayor.” (BASF Contruction Chemicals Latin America, 2009)

*Para climas más fríos se proporciona un margen mayor de temperatura entre el concreto mezclado y la temperatura mínima requerida para el concreto fresco colocado. “La temperatura del concreto al momento del mezclado está influenciada por la temperatura, calor específico y la cantidad de sus ingredientes. La temperatura aproximada del concreto puede calcularse siguiendo la siguiente ecuación: T=

0.22 (TaWa + TcWc) + TwWw + TwaWwa 0.22 (Wa + Wc) + Ww + Wwa

Donde T es la temperatura del concreto recién mezclado. Ta, Tc, Tx y Twa = temperatura de los agregados, temperatura del cemento, temperatura del agua de mezcla añadida, y temperatura del agua libre sobre los agregados, respectivamente Wa,Wc, Ww, y Wwa= peso de los agregados, cemento, agua añadida y el agua libre sobre los agregados, respectivamente.” (NRMCA, 2009)

2.3. Elaboración de hipótesis. El clima es un factor negativo en los materiales de construcción. 2.4. Identificación de las variables. 

Variable independiente: la influencia del clima.



Variable dependiente: en materiales de construcción.

CAPITULO III METODOLOGÍA DE INVESTIGACION

3.1.- Tipo de Investigación: Descriptivo Correlacional 3.2.- Método de investigación Cualitativo 3.3.- Diseño de investigación: 0 M 0 3.4.- Población y muestra: - Población: Los materiales de construccion, las rocas, los ladrillos, la arcilla, arenas y gravas, agromerantes, el cemento y el mortero, materiales aditivos, aceros usados en la construcción en Puno. - Muestra: Será probabilística aleatoria o al azar. De acuerdo a la fórmula del tamaño muestral serán 39 obras de construcción. Se requieren generalmente para la selección o la aprobación.

3.5.- Técnicas e instrumentos: -

Elaboración de una escala de resultados.

-

Elaboración de un instrumento para evaluar los resultados.

(Descripción detallada de cada instrumento) 3.6.- Recolección de datos: -

Coordinación con constructoras y algunas obras públicas.

-

Entrevista con Ingenieros y maestros de obra(albañiles)

-

Aplicación de la escala de resultados

Aplicación de una guía de observación para registrar la influencia del clima en las cimentaciones y el concreto 3.7.- Técnicas de procesamiento y análisis de datos:

Se empleará la estadística descriptiva, como la media, moda, desviación estándar. -

Procedimiento de correlación de Spearman

-

Análisis cualitativo.

4.- ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 4.1.- Recursos humanos. 4.2.- Presupuesto. Propios recursos 4.3.-. Cronograma. 2 semanas aproximadamente. 5.- BIBLIOGRAFÍA. [1] Hibbeler, R.C., “Mecánica de Materiales”, Prentice Hall. 3ra Edición, México, 1995. [2] Beer, F.P.,Johnston, E.R., “Mecánica de Materiales”, Mc Graw Hill. 2da Edición,México,1998. [3] Mott, R.L. “Resistencia de Materiales Aplicada”, Prentice Hall. 3ra Edición, México,1998. [4] Mott, R.L “Diseño de Elementos de Maquinas”, Prentice Hall. 2da edición, México,1996. [5] Nashif, A.D. “Vibration Damping”, Wiley Interscience, U.S.A., 1985.TA355/N3.8/1985. [6] Thomson, W.T., “Mechanical Vibrations”, Prentice Hall, 2nd Edition, Englewood, N.J. 1953. TA355/T5.6/1953. [7] Thomson, W.T., “Vibration Theory and Aplications”, Prentice Hall, Englewood, N.J.1965. TA/355/T4.7/1965. [8] Hartog, D., “Mechanical Vibration”, Mc Graw Hill, 4th Edition, U.S.A. 1956. TA355/D4/1956. [9] Smith, W.F., “Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales”, Mc Graw Hill, 2da Edición. España, 1993. [10] Roseau, M., “Vibrations in Mechanical Systems: Analithical Methods

And Applications” Springer, Verlag, 1987. TA355/R6.813/1987/187495. [11] Bykhosvski, I.I., “Fundamentals of Vibration Engineering”, Krieger Pub, 2nd Edition.1980. TA355/B9.5/1980/176598. [12] Majewski, T., Glowacki, H., Sokolowska, R., “Przewodnik do ´Cwicze´n Laboratoryjnych z Mechaniki Technicznej”, WPW, Warszawa, 1998. [13] Singiresu, S.R., “Mechanical Vibrations” Addison – Wesley, 3rd Edition, 1995. TA355/R3.&/1995. [14]Roca Vila, R., “Vibraciones Mecánicas” Limusa, 1ra Edición, 1981.