Evolución del comportamiento mecánico de bloques y baldosas de tierra comprimida estabilizada sometidas a heladicidad

El presente estudio de investigación trata de evaluar el comportamiento de un nuevo bloque de tierra comprimida estabilizada mediante compuestos naturales frente la acción del hielo, pretendiéndose así conseguir un nuevo material respetable con el medio ambiente. Además, se han realizado los ensayos de resistencia mecánica tras haber sufrido ese proceso. Para ello se han utilizado dos piezas de diferente tamaños compuestas de agua, alginato como polímero natural, refuerzo con fibras naturales de lana de oveja y tres tipos de arcilla diferentes (Rubia, Roja y Negra) procedentes de la localidad andaluza de Bailén. En ambos casos de tamaños, las dosificaciones utilizadas son las mismas. Se ha partido de una recopilación de información sobre la construcción con tierra, basada en diversas geografías del mundo, hasta llegar a nuestros días donde la nueva visión sostenible de la arquitectura ha dado lugar a la revisión tanto de los materiales como los medios utilizados. Con ello, se pretende evitar la contaminación y destrucción de los medios naturales disponibles con los que hoy en día contamos. Además, se han recogido las diferente técnicas constructivas centrándonos más especificamente en los bloques de tierra comprimida estabilizada. Con el fin de saber el comportamiento que estos bloques pueden tener frente a condicionantes de exposición exterior tales como el agua y las bajas temperaturas (Fig. 0.4), se han realizado los ensayos de caracterización referentes a la densidad real y a la prueba de ultrasonidos. Posteriormente, tras verse sometidas todas las probetas a ciclos de hielo/deshielo, se han obtenido los resultados mecánicos (flexión y compresión) de las diferentes piezas. Además, se han comparadolos resultados con otros trabajos relacionados con el tema de investigación realizados en otras zonas del mundo.Universidad de Sevilla. Grado en Fundamentos de Arquitectur

Ecodiseño de un termoplástico

El objeto de este proyecto se basa en todo el desarrollo de una pieza, desde el diseño hasta la forma de fabricarla, para ello se le deberá aplicar criterios medioambientales para que al final, se pueda llegar a un producto ecológicamente correcto. Para este cometido, se estudiarán todos los requisitos de dicha pieza, tanto los requisitos funcionales, como los ambientales y los referidos a su fabricación, para que una vez que el producto sea lanzado al mercado, adquiera una clara diferenciación en relación a sus competidores y así, obtenga un valor añadido como producto

Diseño y construcción de una máquina automática para la elaboración de bloques artesanales del barrio La Calera para la parroquia Eloy Alfaro cantón Latacunga año 2012.

To this project we had to design and proceed to build an automatic block making pumice, in order to facilitate the work, improve product quality and production about manually manufacturing so that to improve the life quality of limekiln artisanal sector at La Calera neighborhood of Latacunga Canton, Cotopaxi province. Basic skills to develop this project were acquired in La Calera Limekiln artisanal sector of Latacunga Canton, Cotopaxi province where still work by manual and rudimentary processes. The manual block making machines have been used to collect, select, adapt, redesign and implement some mechanisms and systems for a better alternative in our automatic machine building. As a result, we used a vibration system and oil hydraulic power system to: feed mixture, the stripping, and compression. To control and automation of different processes used a SIEMENS LOGO. Upon completion of testing it was found that the implementation of these systems, the product is obtained in less time. Final production obtained with this machine is approximately 650 blocks per hour. It is recommended that in the future for implementation of this project will make an mixer and lift implementation, bringing the mixture will be obtained in less time and with better dosing, and get further increase the production capacity of the machine.Para el presente proyecto se tuvo que diseñar y proceder a construir una máquina automática para la elaboración de bloque pómez, con la finalidad de facilitar el trabajo, mejorar la producción y la calidad del producto con respecto al que se lo obtiene manualmente y de esta forma mejorar la calidad de vida del sector artesanal bloquero del barrio la calera del cantón Latacunga provincia de Cotopaxi. Los conocimientos básicos para desarrollar este proyecto, fueron adquiridos en el sector artesanal bloquero del barrio la calera del cantón Latacunga provincia de Cotopaxi donde se trabaja todavía con procesos manuales y rudimentarios. Las maquinas bloqueras manuales han servido para recopilar, seleccionar, adaptar, rediseñar e implementar los mecanismos y sistemas para una mejor alternativa en la construcción de nuestra máquina automática. Como resultado, se utilizó un sistema de vibración y un sistema de potencia oleohidráulico para: alimentación de mezcla, el desmolde, y compresión. Para el control y automatización de los diferentes procesos se utilizó un LOGO SIEMENS. Una vez efectuado las pruebas se comprobó que con la implementación de estos sistemas se obtiene el producto en menor tiempo. La producción final que se obtiene con esta máquina es de aproximadamente 650 bloques por hora. Se recomienda que en el futuro para una aplicación del presente proyecto se realice una implementación de mezcladora y elevador, con lo que se obtendrá la mezcla en menor tiempo y con una mejor dosificación, y se conseguirá incrementar aún más la capacidad de producción de la máquina

Diseño de un bastidor estructural y mecanismos de regulación par máquina formadora de cajas de cartón para envase de productos agrícolas

El presente proyecto de tesis comprende el diseño conceptual, la proyección y los detalles de un bastidor estructural para una máquina formadora de cajas de cartón con una producción de 2700 cajas/hora, según la metodología del VDI 2221. Para lograr dicho propósito se realizó el diseño de tres funciones claves en el orden especificado que son guiar, regular y soportar (bastidor estructural). La función guiar se encarga de proporcionar la matriz de conformación, que es una cavidad con elementos mecánicos que se encargar de dar forma a una plancha de cartón corrugado en una caja de cinco lados con sus respectivos refuerzos. La función regular se encarga de realizar cambios en la máquina para poder ser utilizada en cajas de mayor o menor tamaño. Y finalmente la función soportar se encarga de proporcionar un bastidor que ofrezca flexibilidad y rigidez para los subsistemas que participan en la formación de cajas (dosificación, transporte, conformación y expulsión). Previa realización de cálculos de ingeniería se procede a la optimización de componentes mediante simulaciones de elementos finitos en el software Autodesk Inventor, donde se sometieron a cargas y restricciones presentes en el funcionamiento de la máquina. El resultado de estos análisis permitió aligerar componentes, corregir formas, agregar refuerzos y disminuir deformaciones que en conjunto perjudicarían a la operación de la máquina. Finalmente se presenta los planos de ensamble y fabricación de la maquina así como el presupuesto del bastidor y los subsistemas de dosificación y conformación.Tesi

Diseño y fabricación de un equipo para elaboración de bloques de tierra, mecánicamente densificados

Actualmente nos encontramos en una constante búsqueda de recursos y tecnologías que sean menos contaminantes y que consuman menos energía en la construcción, siendo los BTMD una alternativa efectiva. En este estudio se presentan los resultados del diseño y fabricación de una maquina hidráulica capaz de elaborar BTMD la cual tienen un rango de compresión superior a la utilizada en la prensa Cinva Ram lo que permite compactar el suelo por encima de lo necesario. El equipo hidráulico ejerce una presión de 70 bares como presión máxima al momento de densificar los bloques de tierra, un botellón hidráulico de 3.59 ton de capacidad máxima, un depósito de aceite con una capacidad de 15 litros, una bomba hidráulica de 3 kW e impulsado por un motor monofásico de 3HP, la medida de los bloques es de 30x20 cm y la altura se puede variar de 7 a 10 cm según el ajuste de la máquina. Para la validación del equipo se evaluó las siguientes combinaciones de suelo y cemento (suelo + 11% de cemento; suelo + 13% de cemento; suelo + 15% de cemento y suelo + 17% de cemento) para establecer las propiedades mecánicas del bloque, además los resultados de las pruebas mecánicas se compararon con la norma peruana E.080 y con investigaciones relacionadas al tema. En los resultados se observó que los bloques estabilizados a los 28 días de curado con un porcentaje de 17% de cemento obtuvo una resistencia de 103.03 Kgf/cm² la cual es altamente significativa con un nivel de confianza al 99% este valor supera la resistencia a la compresión de la muestra patrón con un 42.38 Kgf/cm² y a la resistencia mínima 10.2 Kgf/cm2 de la norma E.080.JULIACAEscuela Profesional de Ingeniería CivilMateriales y procesos constructivo

Diseño, Modelación,Simulación y Construcción de Molde para Tapas de Cilindros de Gas de Uso Doméstico por Inyección Plástica

Utilizando Ingeniería CAD/CAM/CAE, se realizó el diseño, manufactura y pruebas para las tapas de cilindros de gas de uso doméstico por inyección plástica, que garantiza la calidad y cantidad del producto así como la fácil apertura para su instalación, controlando parámetros de la materia prima PET. Se realizó un análisis de los diferentes modelos de tapas, se modeló la mejor opción y se construyó una matriz de prueba para una máquina de inyección manual (mayal), lo cual permitió verificar los parámetros de funcionamiento. Luego del diseño, se procedió a la validación, mediante tecnología CAE (COSMOSExpress). De las pruebas se obtuvieron los siguientes resultados: capacidad de inyección de la máquina 35 gr/ciclo, presión de inyección 75 Bares, temperatura de fusión 140°C, temperatura de trabajo 180°C, número de cavidades del molde 6, tiempo de ciclo 13 segundos. Con la construcción de este molde se logra obtener un producto de calidad y fácil manejo respecto al encontrado en el mercado. Técnicamente, se recomienda mejorar el sistema de refrigeración del molde mediante Shiglers, lo cual avala un correcto control en la temperatura de la matriz y garantiza un funcionamiento adecuado del mismo

Obtención de ladrillos plásticos según la Norma NTE INEN 317 en polipropileno reciclado de fácil acoplamiento mediante el método de inyección de polímeros

El objetivo del presente proyecto fue la obtención de ladrillos plásticos según la norma NTE INEN 317 en polipropileno reciclado de fácil acoplamiento mediante el método de inyección de polímeros, esto buscó reducir los costos de construcción y facilitar el acceso a la vivienda de interés social e involucrar la economía circular a través del reciclaje. La identificación del diseño fue muy importante para el ladrillo y el molde de inyección mismo que se fundamentó en el estudio de tecnología de paredes, las propiedades del material y las opciones similares disponibles en el mercado, con herramientas CAD/CAM/CAE analizando las cargas que actúan para cada sistema. Para el protocolo de pruebas se inyectó polipropileno reciclado y se obtuvo varias piezas con el acabado y dimensiones deseadas. Se analizó el producto y se determinaron las propiedades mecánicas y así comprobar su resistencia, para esto se empleó maquinas calibradas del Centro de Fomento Productivo Metalmecánico Carrocero, obteniendo una fuerza de compresión máxima de 2.60 kN correspondiente a un esfuerzo máximo de 14.38 MPa, en cuanto a la flexión el ladrillo soportó una fuerza máxima de 4.5 kN correspondiente a un esfuerzo máximo de 444.58 MPa, además una dureza 68.5 Shore D en base a la Norma ASTM D2240-15 y una resistencia a la inflamabilidad de grado medio usando la Norma ISO 11925-2. Se concluye que el producto obtenido es capaz de soportar las cargas esperadas en la estructura de una pared al comparar los resultados experimentales y simulados; siendo ladrillos plásticos funcionales, ecológicos, de fácil acoplamiento y que pueden implementarse en la construcción de viviendas económicas. Se recomienda en el diseño referir para el dimensionamiento de producto la Norma INEN 638; a su vez para el molde de inyección implementar un sistema de expulsión corredera patín y como propuesta emplear material a inyectar HDPE.The objective of this project was to obtain plastic bricks according to the NTE INEN 317 standard in recycled polypropylene of easy coupling through the polymer injection method, this sought to reduce construction costs and facilitate access to social housing and involve the circular economy through recycling. The identification of the design was very important for the brick and the injection mold itself, which was based on the study of wall technology, the properties of the material and the similar options available on the market, with CAD/CAM/CAE tools analyzing the loads that act for each system. For the test protocol, recycled polypropylene was injected, and several pieces were obtained with the desired finish and dimensions. The product was analyzed, and its mechanical properties were determined to check its resistance. For this, calibrated machines from the Carrocero Metalworking Productive Development Center were used, obtaining a maximum compression force of 2.60 kN corresponding to a maximum force of 14.38 MPa, in terms of bending, the brick withstood a maximum force of 4.5 kN corresponding to a maximum force of 444.58 MPa, in addition to a hardness of 68.5 Shore D based on the ASTM D2240-15 Standard and medium grade flammability resistance using ISO 11925-2. It is concluded that the product obtained can support the loads expected in the structure of a wall when comparing the experimental and simulated results; being functional, ecological plastic bricks, easy to assemble and that can be implemented in the construction of affordable housing. It is recommended in the design to refer to the INEN 638 Standard for product sizing; In turn, for the injection mold, implement a sliding skid ejection system and as a proposal use HDPE material to be injected

Elaboración de bloques de concreto con ceniza de cascara de arroz para mejorar la resistencia a la compresión y reducir costos de producción, Piura

La presente investigación tiene como objetivo la elaboración de bloques de concreto con ceniza de cascara de arroz como reemplazo de cemento, mejorando su resistencia a la compresión y reduciendo su costo de producción cumpliendo con las normas técnicas del albañilería del Perú que permitirá generar economía circular abarcando 3 grandes problemáticas del país, los altos costos de materiales de construcción, el rápido crecimiento y expansión poblacional y bajo aprovechamiento de los subproductos del arroz. Se realizaron muestras de bloques de concreto con 5%, 8%, 10%, 12%, 15% de ceniza de cascara de arroz como reemplazo de cemento a las cuales se les realizo las pruebas de resistencia a la compresión con resultados promedios de 29.01 kg/cm2, 75.28 kg/cm2, 91.81 kg/cm2, 79.24 kg/cm2, 81.36 kg/cm2 respectivamente. Concluyendo que los porcentajes óptimos para mejorar la resistencia a la compresión son del 10% y 15%. Con base en estos resultados se determinó que el 15% es la cantidad a seleccionar para reducir los costos de producción de bloques de concreto con ceniza de cascara de arroz. Se estimó el costo del nuevo bloque en S/ 2.035 por unidad considerando costos de insumos, rendimiento de unidades por minuto y costos indirectos. Finalmente se contrastó la hipótesis con respecto a las características de un bloque de concreto estándar, resultando con una mejora del 62.72% en resistencia a la compresión y una reducción del 6.22% en los costos de producción.The objective of this research is to prepare concrete blocks with rice husk ash as a replacement for cement, improving its compressive strength and reducing its production cost, complying with the technical standards of masonry in Peru, which will allow the generation of a circular economy encompassing 3 great problems of the country, the high costs of construction materials, the rapid population growth and expansion and low use of rice by products. Concrete block samples were made with 5%, 8%, 10%, 12%, 15% rice husk ash as a replacement for cement, to which compressive strength tests were carried out with average results of 29.01 kg/cm2, 75.28 kg/cm2, 91.81 kg/cm2, 79.24 kg/cm2, 81.36 kg/cm2 respectively. Concluding that the optimal percentages to improve the compressive strength are 10% and 15%. Based on these results, it was determined that 15% is the amount to be selected to reduce the production costs of concrete blocks with rice husk ash. The cost of the new block was estimated at S/ 2,035 per unit considering input costs, performance of units per minute and indirect costs. Finally, the hypothesis was tested with respect to the characteristics of a standard concrete block, resulting in a 62.72% improvement in compressive strength and a 6.22% reduction in production costs.Tesi

Determinación de la resistencia de muretes fabricados con bloques de tierra comprimida compuestos por suelos derivados de cenizas volcánicas, cartón y cal, como alternativa de construcción de muros no estructurales

CD-T 693 L846; 123 pLa introducción de nuevas técnicas de construcción siempre pretenderá el mejoramiento de muchos aspectos que suelen ser un obstáculo importante para llevar cabo las técnicas que ya se tenían; en este caso particular, lo que se pretende es que en construcciones de baja altura, la estructura principal esté conformada por bloques de tierra comprimida (considerados artesanales por los materiales que los compondrán y las técnicas de elaboración). Para hacer posible que los BTC tradicionales sean considerados una alternativa efectiva y segura para llevar a cabo procesos constructivos en diversas obras civiles, se requiere tener la certeza de que estos pueden significar una vivienda simple pero segura para las comunidades. Puede ser éste el punto clave del verdadero propósito de innovar en nuevas técnicas y metodologías que permitan tener una perspectiva más amplia acerca de lo que se puede lograr en el mundo si se trabaja de mano de la ciencia en busca de nuevos caminos hacia el desarrollo.Universidad Libre Seccional Pereir

Diseño de un molde para fabricación de suelas FABYA tamaño 37 de poliuretano, utilizando ingeniería CAD CAM CAE.

Este trabajo, surge de la necesidad de contribuir en la fabricación de suelas, impulsar el cambio de la matriz productiva, y sustituir la importación de suelas, así como dejar precedente de manufactura de moldes para el laboratorio de la escuela de ingeniería mecánica que se encuentra en labor de implementación. Se estudiaron tres tipos de moldeo para poliuretano; inyección, compresión, transferencia. Con esta información se desarrolló la matriz QFD y se diseñó el molde: primero se modelo la suela mediante software CAD, validación y manufactura de la suela y molde mediante software CAE CAM realizándose simulación térmica, resistencia y deflexión, obteniéndose espesores y a su vez dimensiones mínimas y un peso del molde de 21.97 kg. Se desarrolló además un portamolde que se encarga de abrir y cerrar el molde. Partiendo de la matriz QFD se toma en cuenta la disminución de los tiempos de producción y ligereza con un bajo consumo de energía. Todos sus elementos mecánicos son calculados de forma manual y comprobados mediante validación CAE. Un sistema semiautomático permite la apertura y cierre usando un cilindro neumático con una carrera de 250mm, el mismo que tiene la capacidad de elevar pesos de hasta 35kg (molde). Posteriormente se presentan instructivos de construcción y montaje del molde y portamolde. Además se calcula el costo aproximado del molde de 2449 USD y para el portamolde de 1332 USD, cumpliendo el trabajo solicitado por la empresa auspiciante calzado CAVE.This research was carried to contribute in the sole manufacturing, to motivate the productive-matrix change, to replace the sole importation and to leave a model of mold manufacturing in the laboratory of mechanics engineering school because it is implementing materials at the moment. Three kinds of molding were studied for polyurethane such as: injection, compression and transference. From this information, QFD (Quality Function Deployment) matrix was developed and the mold was designed. First at all, the mold was shaped by means of CAD (Computer Aided Design), sole and mold were validated and manufacturing by CAE (Computer Aided Engineering) and CAM (Computer Aided Manufacturing) with thermal simulation, resistance and deflection. Thicknesses, minimum measurements and a mold weight of 21.9 kg were gotten. A mold carrier which opens and closes the mold was made. From QFD matrix, production time reduction and lightness with a low consumption of energy were taken into account. All the mechanical elements were calculated manually and verified by CAE validation. A semi-automatic system open and closes this mold using an pneumatic cylinder with 250mm which lifts weights up to 35kg (mold). Instructions about construction and assembly of the mold and mold carrier were showed. In addition, the estimated cost of 2449 USD for mold and 1332 for mold carrier were calculated in order to achieve the job applied by the sponsor enterprise shop store CAVE