Estudio de factibilidad del uso de perlas de poliestireno expandido como sustituto del aliven en la fabricación de bloques para losas de techo y paredes

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA
ANTONIO JOSÉ DE SUCRE
EXTENSIÓN PUNTO FIJO
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DEL USO DE PERLAS DE POLIESTIRENO
EXPANDIDO COMO SUSTITUTO DEL ALIVEN PARA LA FABRICACIÓN
DE BLOQUES DE CONCRETO USADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
LOSAS DE TECHO Y PAREDES.
Trabajo Especial de Grado presentado como requisito parcial para optar al
Título de Técnico Superior Universitario en Construcción Civil
Autor: Br. González P., Edilio J.
Tutor (a): Ing. Milagros Tremont.
Asesor Metodológico: Lcda. Bentivegna, Sandra.
Punto Fijo, Julio 2016

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INTRODUCCIÓN
Con el transcurrir de los años, las edificaciones han alcanzado niveles
nunca antes vistos, tanto en su elevación como en su extensión horizontal,
formadas por distintos materiales. En la actualidad, el uso del concreto en las
construcciones es muy común, por no decir que es el más usado. Sin embargo,
se puede resaltar que es un material muy pesado, mientras más elementos de
concreto tenga la estructura es más pesada.
Tomando como ejemplo un edificio de gran altura comúnmente conocido
como “rascacielos”, nos imaginamos la gran cantidad de elementos que lo
conforman, entre columnas, vigas, muros y muchos otros, hacen que la
estructura afronte una altísima solicitación interna en cada uno de sus puntos
de unión, eso sin contar con las cargas externas a las que son expuestas,
denominadas cargas vivas, cargas por acción del clima, entre otras, lo que
pudiera derivar en fatiga o fallas de la estructura y generar efectos
devastadores a corto, mediano o largo plazo.
Cabe destacar que al analizar detalladamente todas las partes que actúan
en una construcción, podemos clasificarlas en dos grupos fundamentales de
elementos principales, los estructurales, llamados así porque son la fracción
más importante, diseñados para soportar todas las cargas que influyen en el
funcionamiento de la edificación, tales como: fundaciones, columnas, vigas,
losas); y las no estructurales, las cuales sirven de cerramientos y/o separación
(muros, puertas, ventanas, tabiquerías).
De esta manera, encontramos que por la vital importancia que representan
los elementos estructurales no se pueden desmejorar bajo ningún concepto,
en cambio, para alcanzar la disminución de las cargas internas en las
construcciones se permite la modificación de las características de los
elementos no estructurales, haciéndolos más livianos y, por consiguiente, al
reducir el peso propio del mismo, se consigue una mayor probabilidad de

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disminuir los riesgos de posibles fallas o fatigas que una edificación pueda
presentar.
En ese orden de ideas, este proyecto de investigación de Trabajo Especial
de Grado busca fehacientemente empequeñecer la posibilidad de ocurrencia
de fallas, fatigas o cualquier patología mediante la disminución de las cargas
en las estructuras. De manera que, todo esto será posible alcanzando la
reducción de peso en el concreto utilizado en elementos no estructurales,
como es el caso de los cerramientos y otros factores. Finalmente, con la firme
intención de cumplir con ese cometido, se realiza el estudio sobre la factibilidad
técnica y tecnológica de utilizar perlas de poliestireno expandido en sustitución
del conocido Aliven en la fabricación de bloques de concreto para la
construcción de paredes y losas de techo.
En el Capítulo I, se encuentra la contextualización el problema, se definen
los objetivos, general y específicos, y además se presenta una justificación de
la investigación. Seguidamente en el Capítulo II, se muestran los antecedentes
de la investigación y su influencia dentro de este estudio, la reseña histórica
del problema, las bases teóricas y legales que dan soporte a este trabajo
especial de grado.
En el Capítulo III se describe la modalidad y tipo de investigación, en la fase
de diagnóstico se operacionalizan las variables, se determina la población y
muestra, también, las técnicas e instrumentos de recolección de datos, así
como su validez. Continuando con el Capítulo IV, donde se refleja la aplicación
de los instrumentos de validación y los resultados obtenidos mediante el
desarrollo de los objetivos. Finalmente, se presentan las conclusiones y
recomendaciones.

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CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
Contextualización del Problema
El peso en una construcción lo definen los elementos que la conforman,
sean estructurales o no, además de todo aquel que forme parte de manera
continua por mucho tiempo o permanente (mobiliario, equipos mecánicos). En
cuanto a las principales causas de una sobrecarga en las estructuras viene
dada por el peso de los materiales con que se construyen, así como también
por el uso. Por consiguiente, estos factores traen algunos efectos que son de
vital importancia para garantizar el funcionamiento óptimo de una obra de
construcción civil.
De esta manera se pueden nombrar los más relevantes, por ejemplo, las
fallas de asentamiento en las bases y fundaciones, fatiga, rotura o
agrietamientos tanto de elementos estructurales, no estructurales o
combinados. Para que estos efectos sean minimizados muchas veces es
necesario sobredimensionar algunas partes de la estructura y poder así
cumplir con un diseño sismo resistente adecuado.
Asimismo, los elementos que forman parte de una edificación bien sean
estructurales o no estructurales son de vital importancia, por lo tanto, de
acuerdo con lo anteriormente expuesto se sabe que cada uno de ellos tiene
una masa que representa una carga y un esfuerzo para la estructura, de
manera que se puede observar que en las construcciones de múltiples niveles
se presenta el caso que a mayor altura más elementos se ven involucrados y
en consecuencia mayor peso.

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Cabe considerar, por otra parte, que uno de los principales materiales
utilizados para la fabricación de elementos estructurales y no estructurales en
la industria de la construcción es el concreto. A éste material, la norma Covenin
221-2001(Materiales de Construcción, terminologías y definiciones) lo define
como “una mezcla constituida por aglomerantes, agregados inertes y agua en
proporciones adecuadas para obtener resistencias prefijadas”, por lo que sus
características que lo hacen ideal para muchas zonas en el mundo. El concreto
también ha sido utilizado para la construcción de elementos no estructurales;
es decir, aquellos que no requieren una resistencia especifica dado que los
mismos no forman parte del sistema estructural que soporta y distribuye las
cargas de la edificación, como es el caso de la fabricación de bloques para
losas de techos y paredes, revestimientos entre otros.
A este respecto, en Venezuela actualmente se utilizan varios métodos para
la construcción de paredes y losas de techo, entre ellas una de las más
comunes es la fabricación de bloques empleando el aliven como parte de su
materia prima, basado en que ofrece una considerable reducción en el peso
de cada unidad, y en consecuencia una reducción del peso de la estructura en
general.
Dentro de esta perspectiva, una forma de contribuir a la solución de las
condiciones de sobrecargas estructurales es la búsqueda de un nuevo material
que permita obtener los efectos deseados. Resultó asimismo interesante
estudiar la factibilidad del uso de poliestireno expandido como agregado para
la fabricación de bloques de concreto para la construcción de paredes y losas
de techo.
Para determinar esa posibilidad es preciso recordar las excelentes
propiedades físicas, mecánicas, térmicas y acústicas del poliestireno
expandido, además cabe destacar que por las características de dicho material
permiten el reciclaje del mismo sin desmejorar sus propiedades, lo cual
representa una disminución importante del costo de producción. Otro factor
que debemos tomar en cuenta es el ambiental, ya que la reducción de

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desechos sólidos originados por los residuos arrojados de distintos objetos
hechos con esta materia prima (bandejas, láminas, entre otras) representaría
un aporte significativo a la preservación del ecosistema.
Objetivos de la Investigación
Objetivo General
Estudiar la factibilidad del uso de perlas de poliestireno expandido como
sustituto del aliven para la fabricación de bloques de concreto usados en la
construcción de losas de techo y paredes.
Objetivos Específicos
1. Definir las características de los materiales (arena, cemento, aliven y
perlas de poliestireno) involucrados en el estudio.
2. Analizar la influencia de las propiedades de las perlas de poliestireno en
una mezcla de concreto.
3. Calcular el diseño de la mezcla de concreto con una resistencia a la
compresión de 50 kg/cm2 utilizando perlas de poliestireno como sustituto del
aliven.
4. Fabricar un prototipo de bloque de concreto para losas de techos y
paredes utilizando perlas de poliestireno en sustitución del aliven.
5. Comparar físicamente el bloque prototipo fabricado utilizando perlas de
poliestireno, con el bloque tradicional de aliven.
6. Estimar el costo del bloque de concreto fabricado utilizando perlas de
poliestireno expandido.
Justificación de la Investigación
Uno de los aspectos clave a considerar en el diseño de cualquier
construcción es el tiempo en que la estructura deberá funcionar en óptimas
condiciones, sabiendo que el sobrepeso de las mismas puede provocar

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patologías y reducir la vida útil de las mismas. Debido a eso, al reducir el peso
de las estructuras, pudieran verse positivamente afectada con el aligeramiento
de la misma. Por consiguiente, la búsqueda de una nueva opción que facilite
la disminución del peso en las estructuras es trascendental para poder
construir edificaciones más livianas.
De manera que, una de las opciones a considerar en esta investigación es
la utilización del poliestireno expandido, el cual es un material muy utilizado en
diversas áreas tales como el sector de la construcción. Por lo que desde el
punto de vista financiero y ecológico el uso del poliestireno expandido permite
gran disminución en el uso de aparatos eléctricos para el acondicionamiento
del clima en las edificaciones, además de poseer propiedades aptas para la
protección contra el ruido.
El poliestireno expandido es ligero, pero con resistencia mecánica y
química, resistente al paso del tiempo, limpio y no se fermenta. Además, es
fácil de manejar y colocar. Lo más importante es que el poliestireno expandido
es reciclable. Es decir, que ayudaría considerablemente a la reducción de
desechos sólidos producidos por este material; lo que representa los
beneficios técnicos de este proyecto a la comunidad de la construcción civil.
En otro orden de ideas, todas las naciones desarrolladas presentan un
constante avance en las investigaciones, de cualquier tipo, lo que permiten
obtener nuevas técnicas y procedimientos, así como también nuevas
tecnologías. Por cuanto es necesario señalar que este proyecto de
investigación tiene una significativa importancia teórica y metodológica, ya que
al culminar todas sus etapas podrá lograr adelantos en la lucha por la
reducción de desechos sólidos por medio del reciclaje de una materia prima,
para luego ser utilizada como material de construcción y de igual manera,
creará un precedente para incentivar la conservación del ambiente y el
desarrollo de nuevos proyectos en pro del uso de materiales livianos.
Finalmente, a través de la realización de este Trabajo Especial de Grado se
pretende alcanzar los objetivos planteados, creando además curiosidad de ir

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un paso más allá, en los futuros investigadores, para lograr que las
construcciones sean cada vez más efectivas, perdurables y sustentables,
garantizando, la promoción de una cultura ambientalista. Recordando siempre
que sólo tenemos un planeta para vivir y que es nuestra obligación protegerlo
para las generaciones futuras.

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CAPÍTULO II
MARCO REFERENCIAL
Antecedentes de la Investigación
López, Y. (2015). Propuesta de diseño para una mezcla de concreto
utilizando agregados ecológicos para la construcción de viviendas
unifamiliares. Trabajo Especial de Grado para optar al título de T.S.U en
Construcción Civil en el UTS - Extensión Punto Fijo. Esta investigación tiene
como objetivo general “Proponer el Diseño de una Mezcla de Concreto
utilizando Agregados Ecológicos para la Construcción de Viviendas
Unifamiliares. Según la modalidad se adapta a un Proyecto Factible y de
acuerdo al tipo es considerada Investigación De Campo y Experimental; así
mismo se consideró en función de los beneficios una población de tipo infinita
y por tanto se seleccionó una muestra no probabilística escogida de forma
intencional, a la cual se le aplicó un guion de entrevista estructurado como
técnica e instrumento para la recolección de los datos.
La técnica de análisis estuvo basada en procedimientos de tipo cualitativo
y cuantitativo, lo que conllevo a la obtención de los resultados finales, a través
de los instrumentos de medición, pruebas de laboratorio y cálculos, resultando
el vidrio como el material más idóneo en sustitución del agregado fino en una
relación del 50% para la elaboración de mezclas en concreto con una
resistencia a la compresión de 210 kg/cm2 a los 28 días, cuya mezcla
elaborada obtuvo un valor de 253,5 kg/cm2, siendo este superior al diseño, lo
que demostró la factibilidad del diseño.
Este proyecto de grado ofrece como principal contribución técnica,
tecnológica y metodológica la iniciativa de promover el reciclaje (en este caso

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del vidrio) con la finalidad de utilizarlo como agregado, además de incentivar
la investigación experimental como alternativa para lograr la evolución de las
técnicas de construcción civil en Venezuela. De la misma manera, es un gran
estímulo para la búsqueda de nueva materia prima para el concreto.
García, R. y Tovar, J. (2013) Evaluar la resistencia de un diseño de mezcla
experimental de concreto, utilizando desechos de la industria automotriz como
agregado fino. Trabajo Especial de Grado Para optar por el título de Ingeniero
Civil. Universidad de Nueva Esparta, Estado Nueva Esparta, Venezuela. El
objetivo general es “Comparar el comportamiento de la mezcla experimental
de concreto utilizando desechos de la industria automotriz como agregados
finos, respecto al comportamiento de la mezcla de concreto convencional”. En
la investigación planteada, la población son las probetas cilíndricas, para
realizar los ensayos de compresión del concreto. La muestra son los cilindros
de concreto la mezcla patrón y del diseño de mezcla experimental con
desechos de la industria automotriz, los cuales serán usados en los ensayos
de resistencia del concreto.
La técnica empleada para la realización de este proyecto de investigación,
fue la observación directa y los instrumentos para la recolección de datos
fueron: plantillas para recolección de datos, block de notas y cámara
fotográfica. Las conclusiones obtenidas por el autor indican que al término de
su investigación, se puede afirmar que los objetivos planteados fueron
cumplidos a medida que se fue realizando el cronograma de actividades
programadas en su capítulo uno, y después de haber realizado el análisis de
los resultados obtenidos en los ensayos realizados al concreto.
Se realizaron tres mezclas patrón para una resistencia a compresión de 210
kgf/cm2 con materiales convencionales para determinar cuál de ellas era la
más conveniente para realizar el diseño de mezcla experimental, los diseños
de mezclas convenciones fueron realizados con lo establecido en el manual
de concreto estructural de Joaquín Porrero, la relación agua cemento (α) fue
la misma para los tres casos convencionales, lo que vario fue la relación beta

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(β) la cual fue de 0.5 para la mezcla 1A, 0.4 para la mezcla 1B, y 0.45 para la
mezcla 1C, a los tres diseños se les realizo los ensayos del concreto fresco y
el ensayo del concreto endurecido.
En el ensayo del concreto fresco de las mezclas anteriormente
mencionadas se obtuvo muy buenos resultado en cuanto al asentamiento ya
que este dio resultados como lo que estaba propuesto, en cuanto al ensayo
del concreto endurecido (ensayo a compresión), se obtuvo que el diseño de
mezcla más conveniente era al 1A, el cual arrojo como resultado tener una
resistencia a compresión promedio “f´c” de 224,5 kgf/cm2, catalogándose
como un concreto estructural.
A partir del diseño de mezcla 1A se realizó la mezcla experimental la cual
contaba con las mismas características, solo que se sustituyó el 100% del
agregado fino, por raspaduras de neumáticos, las cuales tienen características
similares en cuanto a la granulometría del agregado fino. En lo referente a los
ensayos de resistencia a compresión f´c de la mezcla experimental, no se
obtuvieron muy buenos resultados, ya que se obtuvo una resistencia muy baja
la cual en promedio fue de 83 kgf/cm2, ambas mezclas fueron comparadas
para calcular cuánto fue la disminución en la resistencia, esta disminución fue
de un 63%, esta caída se debe a que el agregado fino aporta en el concreto
gran parte de la resistencia, por tener una resistencia mecánica muy alta.
La variación que hubo en cuanto a la comparación del peso no fue
relativamente grande como se esperaba al comienzo del presente proyecto de
investigación, pero si es algo significativa ya que se redujo en un 20% del peso
casi 400 kgs de la mezcla convencional. En el precio hubo una incidencia en
la cual, si esta mezcla hubiese funcionado para lo propuesto, se fueran
reducidos costos en materiales para la construcción de un 30%, esto quiere
decir que la mezcla experimental hubiese sido económicamente más factible.
Por otra parte, el diseño de mezcla experimental no logró alcanzar la
resistencia para la cual fue diseñado, pero si se pudo determinar mediante un

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ensayo de permeabilidad, que dicho concreto actúa de forma impermeable
debido al polímero utilizado (raspaduras de neumáticos).
Como antecedente, este estudio tiene gran incidencia ya que se busca
elaborar un diseño de mezcla de concreto liviano con materiales alternativos a
los tradicionales. Debido a que propone una evaluación el comportamiento
entre el diseño de mezcla convencional de concreto (agua, cemento, piedra
picada y arena), con un diseño de mezcla experimental utilizando raspaduras
de cauchos como agregado fino, para realizar una mezcla experimental que
sea liviana y ecológica, cumpliendo con lo establecido en las Normas
Venezolanas (COVENIN).
Ferrándiz, V. y García, E. (2012) Caracterización física y mecánica de
morteros de cemento Portland fabricados con adición de partículas de
poliestireno expandido (EPS). Universidad de Alicante, Alicante, España. El
objetivo de este estudio es evaluar las influencias de la adición de distintos
tipos y dosificaciones de poliestireno expandido, tanto comerciales como
procedentes de reciclado, sobre las características físicas y mecánicas de
morteros de cemento Portland. Las variables estudiadas fueron: consistencia,
aire ocluido, densidad aparente, resistencias mecánicas, porosidad, absorción
de agua y absorción acústica.
Los morteros también se han caracterizado por microscopia electrónica de
barrido. Con objeto de mejorar la trabajabilidad de los morteros se ha
empleado aditivos aireante, retenedor de agua y fluidificante. Los resultados
muestran que al aumentar la cantidad de poliestireno expandido la
trabajabilidad y las resistencias mecánicas disminuyen. El empleo de aditivos
mejora la trabajabilidad y la porosidad, permitiendo fabricar morteros con altos
contenidos de residuo, con propiedades mecánicas adecuadas para su
empleo como morteros de albañilería, revoco y enlucido.
Esta investigación representa una gran contribución para el presente
proyecto de grado debido a los efectos que tienen los materiales usados como
agregado para el mortero. Señalando que debemos tener en cuenta que los

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bloques de concreto se elaboran a base de morteros, y el antes mencionado
en este antecedente tiene un diseño de mezcla de concreto de características
muy similares al que se pretende proponer.
Reseña Histórica del Problema
Desde la antigüedad se hicieron construcciones de grandes dimensiones y
muy pesadas que aún nos hace preguntarnos como lo hicieron. En el mundo
existen obras de la ingeniería que son emblemáticas, grandes estructuras que
a lo largo de la historia se han mantenido firmes y estables. A excepción de
las pirámides la mayoría son hechas horizontalmente. A medida que el mundo
y las tecnologías fueron evolucionando se comenzó a construir de manera
vertical. Los primeros edificios eran pesados y no muy altos, en principio su
limitante fue el acceso a los pisos superiores, con el invento del ascensor se
enfocaron en llevarlos más y más arriba. Sin embargo, seguían siendo
pesados y en algunos casos debido a condiciones de suelo presentaban
problemas de asentamiento, eran vulnerables.
Según Astorga, A. y Rivero, P. (2009) Patologías en las edificaciones,
Módulo III, Sección IV. Centro de Investigación en Gestión Integral de
Riesgos. La vulnerabilidad de las estructuras suele reflejase a través de
patologías que aparecen en las edificaciones, ocasionando múltiples
efectos, desde pequeños daños y molestias para sus ocupantes, hasta
grandes fallas que pueden causar el colapso de la edificación o parte de
ella. Una manera sencilla de clasificar las patologías que se presentan
en las edificaciones, es subdividiéndolas según su causa de origen. De
acuerdo a esto, las patologías pueden aparecer por tres motivos:
Defectos, Daños o Deterioro.
1. Las patologías que aparecen por defectos, son aquellas
relacionadas con las características intrínsecas de la estructura, son
los efectos que surgen en la edificación producto de un mal diseño,

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una errada configuración estructural, una construcción mal elaborada,
o un empleo de materiales deficientes o inapropiados para la obra.
2. Las patologías causadas por daños, son las que se
manifiestan durante y/o luego de la incidencia de una fuerza o agente
externo a la edificación. Los daños pueden ser producto de la
ocurrencia de un evento natural, como un sismo, una inundación, un
derrumbe, entre otros. Pero también pueden aparecer daños en las
estructuras causados por el uso inadecuado de las mismas, por
ejemplo, el caso en el que la edificación es obligada a soportar un
peso superior al que fue concebido inicialmente (sobrecarga).
3. Otro origen de las patologías, puede ser el deterioro de la
edificación. Las obras generalmente se diseñan para que funcionen
durante una vida útil, pero con el transcurrir del tiempo, la estructura
va presentando manifestaciones que deben ser atendidas con
prontitud. La exposición al medio ambiente, los ciclos continuos de
lluvia y sol, el contacto con sustancias químicas presentes en el agua,
en el aire, en el entorno; hacen que la estructura se debilite
continuamente.
Un importante avance para aligerar el peso propio de las
estructuras se obtuvo mediante la aparición de nuevos materiales y
técnicas de construcción, permitiendo así llegar más alto y con más
seguridad, tomando en consideración todas las circunstancias y
exigencias necesarias para que la construcción cumpla con las
condiciones de rigidez, equilibrio y estabilidad. (p. 01).
Bases Teóricas
De acuerdo con la Universidad Politécnica Experimental Libertador (UPEL)
(2005), “el contenido del marco teórico se basa en situar el problema en
estudio dentro de un conjunto de conocimientos sólidos y confiables que
permitan orientar la búsqueda y ofrezcan una conceptualización adecuada de

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los términos que se van a utilizar” (p. 35). El marco teórico permite integrar la
teórica con la investigación y establecer sus interrelaciones. Representa un
sistema coordinado coherente, de conceptos y propósitos para abordar el
problema.
Concreto.
Polanco, A. autor del Manual de Prácticas de Laboratorio de Concreto
publicado por la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de
Chihuahua indica que el concreto “es una mezcla de agregados y pasta. La
pasta, compuesto de cemento Portland y agua, une a los agregados (arena y
grava o piedra triturada), formando una masa que endurece por la reacción
química entre el cemento y agua”. (p.01)
Figura 1. Concreto mezclado en sitio.
Materiales Pétreos.
Según Crespo, S. (2010) Materiales de construcción para edificación y obra
civil, Editorial Club Universitario, San Vicente, Alicante, España. Dice que los
materiales pétreos “son aquellos que se extraen de la naturaleza solo
necesitando para su empleo darles la forma adecuada, es decir, las rocas,
que aparecen en cierta extensión” (p. 17). La erosión de las rocas, transporte
de materiales, sedimentación de los mismos da lugar al otro tipo de materiales,
a los denominados materiales o sustancias granulares o granos, lo que
conocemos como arcillas, arenas y/o gravas.

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Aunque dentro de este concepto se incluye lo que se conoce por suelos y
rocas, el estudio que aquí se hace va encaminado sobre todo al estudio de las
rocas y materiales granulares como material de construcción. Tanto las rocas
como los materiales granulares están constituidas por la asociación de
minerales o cuerpos de la misma composición química y forma cristalina. Esos
minerales pueden ser minerales principales (en mayor proporción) y minerales
secundarios.
Figura 2. Materiales Pétreos
Cemento Portland
La Norma Covenin 28-93 establece que “es el producto obtenido por la
pulverización del Clinker Portland, el cual consiste esencialmente en silicatos
de calcio hidráulico con la adición de agua y sulfato de calcio” (p. 02). En
general, se puede resumir que el cemento es un conglomerante hidráulico que,
mezclado con los agregados y el agua, fragua y endurece tanto expuesto al
aire como sumergido en agua, por ser estables en tales condiciones los
compuestos resultantes de su hidratación.
Figura 3. Cemento Portland Tipo I

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Poliestireno Expandido EPS
Neufert, E. autor del Manual del Styropor® B.A.S.F. nos dice que “es un
material plástico celular. Su base es el estireno, un líquido cuyas moléculas se
polimerizan, agua y un agente de expansión, formando perlas de poliestireno.
Sometiéndolo al calor controlado las perlas se expanden, obteniéndose el
material pre-expandido” (p.01). Luego se moldea mediante un proceso que lo
somete nuevamente a calor, inflando y soldando las perlas entre sí. Así se
obtienen las espumas rígidas o bloques, o bien piezas de diferentes formas y
tamaños. De esta manera se fabrican envases, piezas de embalaje, y muchos
productos más.
Figura 4. Poliestireno Expandido
Uso del Poliestireno Expandido en la Construcción
Olivar, A. administrador de publicaciones electrónicas de la empresa
fabricante Grupo Isotex C.A, sobre las características del poliestireno
expandido establece que, siendo un material increíblemente versátil se ha
convertido en los últimos años en pionero para la fabricación de innumerables
sistemas constructivos gracias a su poco peso, su alta resistencia a la
compresión, sus grandes beneficios como aislante térmico y acústico y su muy
bajo impacto sobre el medio ambiente. Para la construcción, resulta un
material económico gracias a la rapidez que brinda en el tiempo de ejecución
de obras y su poco peso y alta resistencia a la compresión, disminuyen
considerablemente el requerimiento de refuerzos estructurales en acero lo

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cual, se convierte además en un importante ahorro económico para la obra
terminada.
Figura 5. Panel de Poliestireno Expandido (MPANEL)
En otro orden de ideas, en la construcción de edificaciones en Venezuela
es tradicional la utilización de concreto y arcilla para losas de entrepiso. Este
tipo de sistema constructivo, incrementa enormemente el refuerzo en
estructura de acero sólo para soportar el gran peso que aportan los sistemas
convencionales de este tipo lo cual se traduce en altos costos.
Utilizando Poliestireno Expandido en sustitución de las piezas
convencionales de arcilla, se reducen increíblemente los costos por concepto
de estructuras en vista que por sí mismo, aporta sólo entre 10 y 12Kg/m3 de
peso siendo su principal característica, teniendo como ventajas adicionales su
alta resistencia a la compresión y trabajando como un encofrado perdido
cuyos desperdicios por rotura son prácticamente cero, no requiriendo mano
de obra especializada para su instalación y llegando a disminuir el tiempo de
ejecución de obra.
Por otra parte, proporciona a la obra terminada una alta calidad de vida al
disminuir el consumo de energía gracias a su aislamiento térmico y acústico;
permite cualquier revestimiento con base concreto y caucho, representando
esto último una gran ventaja a nivel arquitectónico ya que pueden obtenerse
edificaciones en cualquier dimensión y estilo. Estos sistemas se han
convertido en referencia para la construcción de Losas de entrepiso
térmicamente aisladas.

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Figura 6. Panel de Poliestireno Expandido (ISOFILL Y TERMOLOSA)
El Concreto con Agregado de Poliestireno
Según la Revista digital “Construcción y Tecnología en Concreto” Volumen
5, Número 7, 2015. Establece que el Concreto con Agregado de Poliestireno
(CAP) es un concreto ligero con una buena capacidad de deformación, cuya
aplicación se limita generalmente para uso no estructural debido a sus
aparentes propiedades de baja resistencia. Sin embargo, dadas sus
excelentes propiedades de capacidad de deformación, este material ha sido
utilizado en la fabricación de varios elementos estructurales, tales como:
paneles de revestimiento, muros no estructurales, sistemas de pisos
compuestos, bloques de concreto para muros de carga, pavimentos,
estructuras flotantes marinas.
Figura 7. Perlas de Poliestireno Expandido
Por su parte, el Grupo Isotex C.A agrega que el tipo usual de concreto
denso para estructuras, fabricado con grava o piedra triturada, pesa entre
2.250 y 2.400 Kg/m3 y tiene una alta resistencia a la compresión. En el
concreto ligero, la reducción de peso se logra introduciendo vacíos o espacios

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con aire o utilizando como una de las alternativas posibles, las perlas de
poliestireno expandido. Este proceso se realiza agregando una estructura
celular como el EPS al concreto y de esta manera se produce un concreto con
células de aire dentro del mismo, lográndose ahorros muy interesantes en el
costo del concreto con excelentes cualidades mecánicas.
Cuadro 1. Propiedades de las Perlas de Poliestireno
Agregado Fino Liviano (Aliven).
La empresa Agregados Livianos C.A, en su portal de internet asegura que
el Aliven “es un material hecho de arcilla expandida producida en grandes
hornos rotatorios, se presenta en forma de pequeñas esferas livianas
constituidas por una corteza vitrificada, rígida, resistente y de color pardo, que
encierra una estructura alveolar porosa de color gris”. Agregan además que
en su producción y a temperaturas de 1.150℃ se obtiene la expansión de la
arcilla, convirtiéndola en pellas de diferentes tamaños, que luego de ser
separadas a través de un cribado con mallas de varios diámetros, se obtienen
cuatro granulometrías que van desde 0.01 mm. a 20 mm.
Figura 8. Agregado Liviano (Aliven)

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Igualmente destacan que las aplicaciones del aliven son muchas. Al
sustituir los agregados convencionales (piedra y arena lavada), por aliven y
mezclarlo con cemento y a otros "pegantes-aglomerantes", se obtienen
concretos para la fabricación de los más diversos elementos constructivos,
además de un sinfín de aplicaciones que incorporan las extraordinarias
propiedades del aliven: liviandad, aislamiento térmico, aislamiento acústico,
resistencia mecánica y durabilidad. A continuación, de acuerdo a los
requerimientos de este proyecto de grado, se resumen dichas aplicaciones a
la fabricación de bloques livianos de pared y de techo. Los bloques de pared
aliven, son elementos prefabricados utilizados para cerramientos verticales
(paredes, muros y fachadas), los cuales clasifican así:
a) Bloque de pared tradicional.
b) El bloque de pared Tipo "U" aliven.
c) El bloque de pared Multicelda aliven.
d) El bloque de pared tipo Jumbo aliven.
e) El bloque de ventilación aliven.
Figura 9. Bloques de Pared Aliven
Por otra parte, aseguran que los bloques de placa aliven o bloques de losa
aliven para techos y pisos convencionales, son elementos utilizados para
sistemas de entrepisos, techos y cualquier otro sistema que requiera estas
piezas en posición horizontal y de relleno. Dentro de este marco referente a
la gama de bloques para la construcción de losas de techos y entrepisos se
desprende la siguiente clasificación:

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a) El bloque de losa o entrepiso (platabanda) aliven.
b) El bloque piñata aliven.
c) El tabelón aliven.
Figura 10. Bloques de Techo Aliven
Concretos Ligeros.
La publicación electrónica de la revista digital Construcción y Tecnología en
la sección de tecnología, dice que los concretos ligeros “son aquellos de
densidades menores a las de los concretos normales hechos con agregados
comunes”. La disminución de la densidad de estos concretos se produce por
una presencia de vacíos en el agregado, en el mortero o entre las partículas
de agregado grueso. Esta presencia de vacíos ocasiona la disminución de la
resistencia del concreto, por lo que muchas veces la resistencia no es la
condición predominante para los concretos, y en otros casos se compensa.
Sin embargo, es más bien una descripción cualitativa en vez de una
definición. Asimismo, se ha sugerido definirlo como un concreto hecho con
base en agregados de peso ligero, lo cual se presta a dudas ya que en todos
lados se conoce por agregado de peso ligero aquel que produce un peso
ligero. En todo caso, existen algunos concretos ligeros que ni siquiera
contienen agregados.
Diseño de Mezclas.
En el estudio “Diseño de Mezclas de Concreto”, publicado en el año 2006
por Huanca Samuel, en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional
del Altiplano, en la ciudad de Puno, Perú. Se expresa que el diseño de

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mezclas es “el proporcionamiento de mezclas de concreto, como un proceso
que consiste de pasos dependientes entre sí (selección de los ingredientes y
determinación de sus cantidades relativas)” (p. 02). Estas proporciones
dependerán de cada ingrediente en particular los cuales a su vez dependerán
de la aplicación particular del concreto. También podrían ser considerados
otros criterios, tales como minimizar la contracción y el asentamiento o
ambientes químicos especiales.
Aunque se han realizado gran cantidad de trabajos relacionados con los
aspectos teóricos del diseño de mezclas, en buena parte permanece como un
procedimiento empírico. Y aunque hay muchas propiedades importantes del
concreto, la mayor parte de procedimientos de diseño, están basados
principalmente en lograr una resistencia a compresión para una edad
especificada, así como una trabajabilidad apropiada.
Además, es asumido que si se logran estas dos propiedades las otras
propiedades del concreto también serán satisfactorias (excepto la resistencia
al congelamiento y deshielo u otros problemas de durabilidad tales como
resistencia al ataque químico). Sin embargo, antes de pasar a ver los métodos
de diseño en uso común en este momento, será de mucha utilidad revisar, en
más detalle, las consideraciones básicas de diseño.
a) Economía.
b) Trabajabilidad.
c) Resistencia y durabilidad.
Las especificaciones también podrían requerir que el concreto cumpla
ciertos requisitos de durabilidad, tales como resistencia al congelamiento y
deshielo o ataque químico. Estas consideraciones podrían establecer
limitaciones adicionales en la relación agua cemento, el contenido de cemento
y en adición podría requerir el uso de aditivos. Entonces, el proceso de diseño
de mezcla, envuelve cumplir con todos los requisitos antes vistos. Finalmente
debe ser recordado que incluso la mezcla perfecta no producirá un concreto

24
apropiado si no se lleva a cabo procedimientos apropiados de colocación,
acabado y curado.
Información básica requerida para el diseño de mezclas.
1. Análisis granulométrico de los agregados.
2. Peso unitario compactado de los agregados (fino y grueso).
3. Peso específico de los agregados (fino y grueso).
4. Contenido de humedad y porcentaje de absorción de los agregados
(fino y grueso).
5. Perfil y textura de los agregados.
6. Tipo y marca del cemento.
7. Peso específico del cemento.
8. Relaciones entre resistencia y la relación agua/cemento, para
combinaciones posibles de cemento y agregados.
Resistencia a la Compresión.
Según el portal web Constructor Civil en su artículo Resistencia del
Concreto indica que cuando se habla de la resistencia del concreto,
generalmente se hace referencia a la resistencia a compresión del concreto
seco, la etapa de endurecimiento inicia con el fraguado final del concreto y
prosigue en el tiempo dependiendo totalmente de las condiciones de curado
del material. Normalmente la resistencia del concreto se evalúa a los 28 días,
sin embargo, esta evaluación se puede hacer a diferentes edades según la
conveniencia de monitorear la ganancia en resistencia.
Ensayos de Resistencia del Concreto a la Compresión.
La resistencia a la compresión se mide mediante ensayos, los cuales se
clasifican en dos tipos, destructivos y no destructivos. Los destructivos se
logran rompiendo probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensayos
de compresión, en tanto la resistencia a la compresión se calcula a partir de la
carga de ruptura dividida entre el área de la sección que resiste a la carga. Los

25
resultados de las pruebas de resistencia a la compresión se usan
fundamentalmente para determinar que la mezcla de concreto suministrada
cumpla con los requerimientos de la resistencia especificada del proyecto.
Por su parte, Céspedes, M. (2003) “Resistencia a la comprensión del
concreto a partir de la velocidad de pulsos de ultrasonido”, Capítulo II, indica
que los ensayos no destructivos se han llamado de esa manera porque no
dañan al concreto (p. 01). La característica importante de estas pruebas es
que miden las características del concreto en una estructura. En el presente
capítulo, la aplicación principal, de las pruebas sobre el terreno, es estimar la
fuerza compresiva del concreto.
Bases legales
Constitución Nacional de la República Bolivariana de Venezuela. (30 de
Diciembre de 1999) Gaceta Oficial de la República Bolivariana de
Venezuela Nº 36.860, Diciembre 1999.
Capítulo V De los Derechos Sociales y de las Familias
Artículo 82: Toda persona tiene derecho a una vivienda adecuada, segura,
cómoda, higiénicas, con servicios básicos esenciales que incluyan un hábitat
que humanice las relaciones familiares, vecinales y comunitarias. La
satisfacción progresiva de este derecho es obligación compartida entre los
ciudadanos y el Estado en todos sus ámbitos. El Estado dará prioridad a las
familias y garantizará los medios para que éstas y especialmente las de
escasos recursos, puedan acceder a las políticas sociales y al crédito para la
construcción, adquisición o ampliación de viviendas.
De acuerdo con el artículo antes expuesto, es de gran importancia que las
construcciones cumplan con los requerimientos de seguridad, higiene, confort
o comodidad. Para lograr cumplir de manera efectiva con estas obligaciones
legales y éticas para los profesionales de la construcción civil, es necesario

26
prestarles muchísima atención a los materiales utilizados, ya que la calidad de
los mismos influye directamente con la calidad de la obra terminada.
Ley Orgánica del Trabajo, los Trabajadores y las Trabajadoras. (07 de
Mayo de 2012) Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela
Nº 6.076, Mayo 2012.
Título III De la Justa Distribución de las Riquezas y las Condiciones de Trabajo
Capítulo I Del Salario
Artículo 98: Todo trabajador o trabajadora tiene derecho a un salario suficiente
que le permita vivir con dignidad y cubrir para sí y su familia las necesidades
materiales, sociales e intelectuales. El salario goza de la protección especial
del Estado y constituye un crédito laboral de exigibilidad inmediata. Toda mora
en su pago genera intereses.
Las conclusiones derivadas de la Ley Orgánica del Trabajo, los
Trabajadores y las Trabajadoras, indican que toda persona tiene derecho a un
salario digno. La relación que guarda este instrumento legal con esta
investigación establece que, las personas involucradas en la elaboración de
los bloques de concreto con perlas de poliestireno expandido deben percibir
una remuneración económica por el trabajo realizado, a su vez, que ésta
garantice el bienestar social de los trabajadores.
Convención Colectiva de Trabajo en la Industria de la Construcción
2016-2018 (CCTIC 2016-2018)
Capítulo I Clausulas Generales
Clausula 3 Trabajadores y Trabajadoras Amparadas por esta Convención
Ha sido convenido entre las Partes que estarán beneficiados o amparados
por esta Convención Colectiva, todos los Trabajadores y Trabajadoras que
desempeñen alguno de los oficios contemplados en el Tabulador de Oficios y
Salarios que forma parte de la misma, aunque desempeñen oficios que no
aparezcan en el tabulador. (Ver Anexos)

27
Capítulo III Clausulas Económicas
Tabulador de Oficios y Salarios Básicos de la Convención Colectiva de
Trabajo 2013-2015 vigente del 1 de Mayo de 2013 hasta 30 de Abril de 2016.
(Ver Anexos)
Dentro de este orden de ideas, la Convención Colectiva de Trabajo en la
Industria de la Construcción 2016-2018, menciona cuales son los oficios
amparados bajo este convenio salarial, guardando una relación muy directa y
estrecha puesto que, al tratarse de materiales de la construcción, es realizada
claramente por profesionales de ésta área, estableciendo el salario devengado
por las personas involucradas de acuerdo a su clasificación.
Ley Orgánica del Ambiente. (22 de Diciembre de 2006)
Título I Disposiciones Generales
Capítulo II Control Previo Ambiental.
Orientación de la evaluación del impacto ambiental.
Artículo 84: La evaluación de impacto ambiental está destinada a:
A. Predecir, analizar e interpretar los efectos ambientales potenciales de
una propuesta en sus distintas fases.
B. Verificar el cumplimiento de las disposiciones ambientales.
C. Proponer las correspondientes medidas preventivas, mitigantes y
correctivas a que hubiere lugar.
D. Verificar si las predicciones de los impactos ambientales son
válidas y las medidas efectivas para contrarrestar los daños.
Estudio de impacto ambiental y sociocultural.
Artículo 85: El estudio de impacto ambiental y sociocultural constituye uno
de los instrumentos que sustenta las decisiones ambientales, comprendiendo
distintos niveles de análisis, de acuerdo con el tipo de acción de desarrollo
propuesto. La norma técnica respectiva regulará lo dispuesto en este artículo.
En relación a este basamento legal, es necesario destacar la importancia
del cuidado y protección del medio ambiente, así como la promoción y fomento

28
de una conciencia ambientalista, de tal forma que impulse a nuestra y las
nuevas generaciones al cuidado del planeta. De igual manera, indica la
responsabilidad que tiene todo investigador al realizar cualquier proyecto, a
determinar el impacto ambiental que podría tener la ejecución de su producto
o servicio.
Código Penal (2000, Octubre 20) Gaceta Oficial de la República
Bolivariana de Venezuela Nº 5.494. 20 de Octubre de 2000.
Libro Tercero de las Faltas en General
Título II De las faltas relativas a la seguridad pública
Capítulo II De la caída y de la falta de reparación de los edificios
Artículo 519: Todo el que hubiere intervenido en los planos o en la
construcción de algún edificio, si éste se desploma o cae por negligencia o
impericia, aunque no cause mal o peligro a la seguridad de terceros, será
penado con multa de cien bolívares, como mínimum y podrá serlo, además,
con la suspensión del ejercicio de su profesión o arte. La disposición del
presente artículo es aplicable al caso de que se desplomen o caigan puentes,
andamios u otros aparatos establecidos para la construcción o reparación de
edificios o para cualquiera obra semejante.
Dentro de este reglamento con fuerza y carácter de ley, es claramente
evidente la responsabilidad legal y penal que tienen los profesionales de la
industria de la construcción, puesto que, al realizar una mala práctica en el
ejercicio de su carrera, pudiera tener consecuencias graves que atenten contra
la salud, la vida y la economía de las personas. Cabe destacar el gran
compromiso de todas aquellas personas que de forma muy ética realizan sus
labores garantizando la mejor calidad posible en las edificaciones.

29
Normas COVENIN.
COVENIN 42-82 Bloques huecos de concreto.
COVENIN 355-1994 Aditivos incorporadores de aire para concreto.
Métodos de ensayo.
COVENIN 268-1998 Agregado fino. Determinación de la densidad y
absorción.
COVENIN 4-1982 Bloques de arcilla para losas nervadas. Especificaciones.
COVENIN 28-1993 Cemento Portland. Especificaciones.
COVENIN 277-2000 Concreto. Agregados: Requisitos.
COVENIN 344-1992 Toma de muestras de concreto.
COVENIN 2000-2:1999 Mediciones y Codificación de Partidas para
Estudios Proyectos y Construcciones. Parte 2 Edificaciones Suplemento de la
Norma COVENIN-MINDUR 2000/ILA-92.
Normas ASTM
ASTM C-136 Métodos para separar partículas de diferentes tamaños y
grados mediante un sistema de tamices.
ASTM C-231 Contenido de aire del concreto fresco, método de presión.
ASTM C-173 Contenido de aire del concreto fresco, método volumétrico.

30
Definición de Términos Básicos
Acabado: Es la textura final que se le da a una superficie; de esta manera se
pueden encontrar pisos, muros, paredes, de diferentes apariencias: lisos,
rugosos, rústicos, con distintos materiales como maderas, granito, morteros,
cerámicas y muchos otros más.
Adherencia: Capacidad de agarre entre materiales distintos, considerando la
fricción entre los mismos.
Aditivos: Son sustancias químicas que se agregan a la mezcla del concreto
para modificar sus propiedades y lograr condiciones específicas, tales como
mayor resistencia, mayor trabajabilidad, mayor o menor tiempo de
endurecimiento, entre otros.
Agregado: Material granular de composición mineral que se mezcla en
distintos tamaños junto con cemento y agua, para formar concreto. Los
agregados pueden ser arenas, gravas, roca triturada.
Aliven: Aliven es un material de construcción hecho de arcilla expandida
producida en grandes hornos rotatorios, que se presenta en forma de
pequeñas esferas livianas constituidas por una corteza vitrificada, rígida,
resistente y de color pardo, que encierra una estructura alveolar porosa de
color gris.
Asentamientos: Son desplazamientos verticales que pueden experimentar
los elementos apoyados sobre suelos poco o inapropiadamente consolidados,
o sobre suelos que hayan sufrido licuefacción.
Bloque: Es una pieza sólida o hueca, hecha de concreto, mortero o arcilla,
con un grueso superior al del ladrillo; se emplea para construir paredes y
muros, sin fines estructurales.
Bloque de concreto: Un bloque de concreto es un mampuesto prefabricado,
elaborado con hormigones finos o morteros de cemento, utilizado en la
construcción de muros y paredes.

31
Carga: Fuerza externa que según el tipo que sea, actúa en distintas
direcciones sobre una estructura. En términos generales pueden clasificarse
en cargas vivas, muertas, dinámicas o estáticas.
Cargas muertas: Son aquellas cargas que actúan durante toda la vida de la
estructura. Incluyen todos aquellos elementos de la estructura como vigas,
pisos, techos, columnas, cubiertas y los elementos arquitectónicos como
ventanas, acabados, divisiones permanentes.
Construcción mixta: Se refiere a un tipo de construcción donde se emplean
elementos estructurales de distintos materiales, combinados de tal manera
que actúen conjuntamente para responder a las cargas como una unidad.
Curado: Es un proceso que consiste en controlar la temperatura y humedad
del concreto durante su fraguado, con el fin de mantener las condiciones
adecuadas en las fases tempranas de la mezcla y así permitir el desarrollo de
las propiedades para las cuales fue diseñada.
Ductilidad: Es una característica que le aporta a las estructuras la capacidad
de deformarse en mayor o menor proporción cuando están sometidas a una
carga.
Estructuras: Las estructuras son el elemento básico de toda construcción y
su función es recibir y transmitir su peso y el de las fuerzas exteriores al
terreno, de manera que todos sus elementos estén en equilibrio.
Pared: Una pared es una obra de albañilería vertical que limita un espacio
arquitectónico.
Techo: El techo es la parte más esencial de una casa (una casa sin techo no
puede ser considerada casa).

32
CAPÍTULO III
Marco Metodológico
Tamayo y Tamayo (2003) define al marco metodológico como “un proceso
que, mediante el método científico, procura obtener información relevante para
entender, verificar, corregir o aplicar el conocimiento” (p.37), dicho
conocimiento se adquiere para relacionarlo con las hipótesis presentadas ante
los problemas planteados. Balestrini, Miriam (2006) indica que el marco
metodológico es “el conjunto de procedimientos lógicos, tecno-operacionales
implícitos en todo proceso de investigación” (p.125), con el objeto de ponerlos
de manifiesto y sistematizarlos; a propósito de permitir descubrir y analizar los
supuestos del estudio y de reconstruir los datos, a partir de los conceptos
teóricos convencionalmente operacionalizados.
Modalidad de la Investigación
Se denomina Proyecto Factible la elaboración de una propuesta viable,
destinada atender necesidades específicas a partir de un diagnóstico. El
Manual de Tesis de Grado y Especialización y Maestría y Tesis Doctorales de
la Universidad Pedagógica Libertador, (2003), plantea: “Consiste en la
investigación, elaboración y desarrollo de un modelo operativo viable para
solucionar problemas, requerimientos necesidades de organizaciones o
grupos sociales que pueden referirse a la formulación de políticas, programas,
tecnologías, métodos, o procesos” (p. 16). El proyecto debe tener el apoyo de
una investigación de tipo documental, y de campo, o un diseño que incluya
ambas modalidades.
De manera que, esta investigación se considera proyecto factible, por
cuanto implica la elaboración y desarrollo de una idea, para que al ser aplicada

33
permita dar solución a dos aspectos muy importantes como lo son la protección
del ambiente mediante el uso de poliestireno expandido reciclado reduciendo
así la cantidad de desechos sólidos, y al mismo tiempo el aligeramiento de las
edificaciones por medio del uso de materiales ligeros. Ya que dicha propuesta
consiste en un modelo funcional viable de bloques de concreto ligero para la
construcción de paredes y losas de techo.
Tipo de Investigación
Se considera este proyecto como investigación de Campo ya que la
información es recolectada directamente de la realidad estudiada. Se analiza
sistemáticamente la misma con el propósito de describir, interpretar y entender
su naturaleza y los factores que llevan a realizar dicha propuesta. Puesto que
según Palella S. y Martins F. (2010), definen que la Investigación de “campo
consiste en la recolección de datos directamente de la realidad donde ocurren
los hechos, sin manipular o controlar las variables. Estudia los fenómenos
sociales en su ambiente natural” (p.88).
Del mismo modo es una investigación del tipo Experimental por cuanto su
propósito es demostrar los efectos de la utilización de un nuevo elemento
como materia prima, se esperan los resultados de los ensayos para obtener
las conclusiones y poder así realizar las recomendaciones adecuadas. El
autor Arias F. (2012) define que la investigación experimental “es un proceso
que consiste en someter a un objeto o grupo de individuos, a determinadas
condiciones, estímulos o tratamiento (variable independiente), para observar
los efectos o reacciones que se producen (variable dependiente)” (p.34).
Asimismo, se determina que es investigación Descriptiva debido que detalla
paso a paso el procedimiento a seguir para la elaboración del modelo prototipo
de bloque de concreto con agregado de poliestireno expandido, cumpliendo
con la definición establecida por el autor Arias F. (2012), quien indica que la
investigación descriptiva “consiste en la caracterización de un hecho,

34
fenómeno, individuo o grupo, con el fin de establecer su estructura o
comportamiento” (p.24).
Procedimientos (Fases, Etapas y Actividades)
Fase de Diagnóstico
Etapa I: Definir las características de los materiales (arena, cemento, aliven y
perlas de poliestireno) involucrados en el estudio.
Durante esta etapa se estableció realizar un diagnóstico acerca de los
materiales utilizados para la fabricación de bloques de concreto, para la
construcción de losas de techo y paredes. Dicho diagnóstico se formalizó
mediante la aplicación de los instrumentos de recolección de información, en
este caso, a través de una entrevista estructurada. La información obtenida
fue necesaria para determinar aspectos importantes relacionados con el objeto
de estudio, específicamente lo concerniente a las propiedades y
características de los materiales involucrados en el diseño de mezclas para la
fabricación de dichos bloques. Así como también las normas y procedimientos
establecidos para la utilización y proporción de los mismos.
Operacionalización de Variables
Para el desarrollo efectivo del tema de investigación y el cumplimiento de
los objetivos es necesario enfocar las variables que, según Tamayo y Tamayo
(2002) “Es un aspecto o dimensión de un fenómeno que tiene como
característica la capacidad de asumir distintos valores, ya sea cuantitativa y
cualitativamente” (p. 98). En este sentido, se puede interpretar la variable
como un factor principal a comprobar en el tema de investigación. A
continuación, se muestra el cuadro de operacionalización de variables
respectivo a este Trabajo Especial de Grado.

35
Cuadro 2
Operacionalización de Variables
Objetivo General: Estudiar la factibilidad del uso de perlas de poliestireno expandido como
sustituto del aliven para la fabricación de bloques de concreto usados en la construcción de
losas de techo y paredes.
Objetivos
Específicos
Variable Definición Dimensión Indicador Ítems
Definir las
características
de los
materiales
(arena,
cemento,
aliven y perlas
de
poliestireno)
involucrados
en el estudio.
Materiales
agregados
Son aquellos
utilizados para
la fabricación
de bloques de
concreto
Física
Arena,
Cemento,
Aliven, Perlas
de Poliestireno
Expandido
1
2
3
Analizar la
influencia de
las
propiedades
de las perlas
de poliestireno
en una mezcla
de concreto.
Perlas de
poliestireno
expandido
Material
plástico
celular
Analítica
Propiedades y
Características
4
5
6
Calcular el
diseño de la
mezcla de
concreto con
una resistencia
a la compresión
de 50 kg/cm2
utilizando
perlas de
poliestireno
como sustituto
del aliven.
Diseño de
mezcla
Establecer la
proporción de
cada material
usado
Procedimental
Cantidad de
agregados
7

36
Cuadro 2 (Cont.)
Fabricar un
prototipo de
bloque de
concreto para
losas de
techos y
paredes
utilizando
perlas de
poliestireno en
sustitución del
aliven. Prototipo de
bloque de
concreto
Bloque de
concreto
hecho con
poliestireno
expandido.
Procedimental
Tamaño
Peso
Resistencia
Otras
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
Comparar
físicamente el
bloque
prototipo
fabricado
utilizando
perlas de
poliestireno,
con el bloque
tradicional de
aliven.
Analítica
Estimar el
costo del
bloque de
concreto
fabricado
utilizando
perlas de
poliestireno
expandido.
Costos
Valor
monetario que
implica un
ejercicio o
actividad
productiva
Financiera
Materiales,
Equipos, Mano
de Obra
Fuente: González E. (2016)

37
Población y Muestra
Población
Según Tamayo, T. y Tamayo, M. (1997), ¨La población se define como la
totalidad del fenómeno a estudiar donde la unidad de población posee una
característica común la cual se estudia y da origen a los datos de la
investigación¨ (p.114). De acuerdo a las características del trabajo especial de
grado la población será infinita puesto que cualquier persona o entidad pública
o privada puede hacer uso de este diseño y aprovechar sus beneficios.
Según Ramírez, T. (2004), establece que “se considera población infinita
aquella de cuyos elementos es imposible tener un registro, ya que no existe
un registro documental de estos, pues es imposible registrarlos en su totalidad”
(p. 87). Por ejemplo, la cantidad de personas víctimas de delitos menores en
una ciudad determinada, la totalidad de animales de una especie determinada.
Estadísticamente, sin embargo, se considera como población infinita aquella
cuya cantidad de elementos exceden de cien mil.
Muestra
Según Tamayo, T. Y Tamayo, M (1997), afirma que la muestra ¨es el grupo
de individuos que se toma de la población, para estudiar un fenómeno
estadístico¨ (p.38). Parra (2003), la define como “parte de la población,
obtenida con el propósito de investigar propiedades que posee la población.
Es decir, se pretende que dicho subconjunto ´represente´ a la población de la
cual se extrajo”. (p.16). Profundizando un poco más en los diferentes tipos de
muestras, Ramírez, T. (2004), nos dice que la muestra no probabilística “es
aquella en donde se desconoce la probabilidad de que un elemento de la
población sea seleccionado” (p. 87).
De igual manera Ramírez, T. (2004) también indica que la muestra
intencional “implica que el investigador obtiene información de unidades de la
población escogidas de acuerdo con criterios previamente establecidos,
seleccionando unidades tipo o representativas” (p. 87). Dadas las

38
características del proyecto de investigación se consideró una muestra no
probabilística, por tanto, se tomará una muestra intencional de profesionales
calificados en el área de conocimiento requerido con la finalidad de obtener
los datos más precisos y confiables.
Cuadro 3
Tamaño de la Muestra
Descripción Número
SOLESTUDIOS C.A 1
PROMANSERCA C.A 1
ISOTEX C.A 1
ISPRIFAL C.A 1
Total 4
Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos.
Técnicas.
La guía de la Universidad nacional Abierta; Técnicas de Documentación e
Investigación II, (1979), la técnica de recolección de datos “es el conjunto
organizado de procedimientos que se utilizan durante el proceso de
recolección de datos” (p. 307). Por otra parte, Galindo (1998) establece que
“las entrevistas y el entrevistar son elementos esenciales en la vida
contemporánea, es comunicación primaria que contribuye a la construcción de
la realidad, instrumento eficaz de gran precisión en la medida que se
fundamenta en la interrelación humana” (p. 277). Proporciona un excelente
instrumento heurístico para combinar los enfoques prácticos, analíticos e
interpretativos implícitos en todo proceso de comunicar.
Sabino, (1992) comenta que la entrevista, desde el punto de vista del
método “es una forma específica de interacción social que tiene por objeto
recolectar datos para una investigación” (p. 116). De igual forma Arias (2006)

39
quien señala que la entrevista “es una técnica basada en un diálogo o
conversación “cara a cara” entre el entrevistador y el entrevistado acerca de
un tema previamente determinado, de tal manera que el entrevistador pueda
obtener la información requerida” (p. 73).
Menciona también que la entrevista estructurada se realiza a partir de una
guía prediseñada. Contiene una serie de preguntas que serán formuladas al
entrevistado. Ante esta situación y sobre la base de las ideas expuestas, con
la intención de optimizar esta investigación se utilizarán dos técnicas de
recolección de datos: la entrevista estructurada, que toma la forma de un
interrogatorio en el cual las preguntas se plantean siempre en el mismo orden,
y se formulan con los mismos términos. De igual forma, la otra técnica será la
observación directa.
Instrumentos
Arias (2006) dice que un instrumento de recolección de datos “es cualquier
recurso, dispositivo o formato (en papel o digital), que se utiliza para obtener,
registrar o almacenar información” (p. 69). En referencia al guion de entrevista
Márquez (1996), citado por Arias (1999), plantea: “El guion de entrevista es
una técnica de recolección de información a partir de un formato previamente
elaborado, el cual deberá ser respondido en forma escrita por el informante.
Conformado por una lista de preguntas previamente organizados”.
Dentro de este orden de ideas, con la finalidad de obtener datos técnicos e
información relevante que permita desarrollar el objeto de estudio, se utilizarán
como instrumentos de recolección de datos el guion de entrevista. Al mismo
tiempo, se utilizará cuaderno de notas, cámara fotográfica, video grabadora.
Para que un instrumento de recolección de datos pueda lograr su objetivo,
debe cumplir con los requisitos de validez.

40
Validez
La validez es una cualidad esencial que debe estar presente en todos los
instrumentos de carácter científico para la recogida de datos. De acuerdo con
Hernández, Fernández y Baptista (2003) validez es “el grado en que un
instrumento en verdad mide la variable que se busca medir” (p.149). En
palabras de Pérez (1998), “si el instrumento o instrumentos reúnen estos
requisitos habrá cierta garantía de los resultados obtenidos en un determinado
estudio y, por lo tanto, las conclusiones pueden ser creíbles y merecedoras de
una mayor confianza”. (p. 71).
En tal sentido la validez del instrumento se efectuará a través del juicio de
especialistas con amplia experiencia comprobada, con la finalidad de
determinar la concordancia de los objetivos con el resto de la investigación
para considerarlo valido. Para el caso del Instituto Universitario de Tecnología
Antonio José de Sucre extensión Punto Fijo, se exigen tres expertos para
validar el instrumento, el cual será establecido resumiendo opiniones emitidas
por informantes altamente calificados sobre la elaboración de mezclas de
concreto con nuevas tecnologías y el uso del poliestireno expandido como
agregado en sustitución del aliven para la fabricación de bloques de concreto
para losas de techo y paredes.
Técnicas de Análisis de Datos
La información recabada a través de las técnicas e instrumentos es de
carácter cualitativa y cuantitativa, tomando como marco de referencia los
objetivos establecidos para la ejecución de la investigación. Según Sampieri,
Fernández y Baptista (2003). El análisis cualitativo se define como “un método
que busca obtener información de sujetos, comunidades, contextos, variables
o situaciones en profundidad, asumiendo una postura reflexiva y evitando a
toda costa no involucrar sus creencias o experiencia” (p 451). Al respecto,
Sabino (2007) plantea que “se refiere al que hacemos con la información de
tipo verbal que, de modo general aparece en fichas. El análisis se efectúa

41
cotejando los datos que refieren a un mismo aspecto y tratando de evaluar la
fiabilidad de cada información” (p. 175).
Cabe considerar, por otra parte, que mediante el análisis cualitativo se
perseguirá conseguir los objetivos de la investigación, que permite analizar las
propiedades de los materiales involucrados en la fabricación de bloques de
concreto y los efectos sufridos en los mismos mediante la incorporación de un
nuevo elemento. De igual forma, por medio del estudio cuantitativo se
determinan valores reales para establecer conclusiones y recomendaciones
en cuanto a la aplicación de esa nueva materia prima para la fabricación de
dichos bloques.
Fase de Análisis
Etapa I: Analizar la influencia de las propiedades de las perlas de poliestireno
en una mezcla de concreto.
En este período se estudiaron las propiedades de las perlas de poliestireno
expandido, mediante la utilización de todos los recursos disponibles en
bibliografías, documentos, publicaciones y datos técnicos proporcionados por
las empresas fabricantes de este producto. De esta manera la información
recopilada en la fase anterior sobre las características de los materiales
usados para la fabricación de bloques de concreto y la obtenida en la actual
etapa permitirán elaborar un análisis de las influencias que podrá tener el
poliestireno expandido en una mezcla de concreto.
Etapa II: Calcular el diseño de la mezcla de concreto con una resistencia a la
compresión de 50 kg/cm2 utilizando perlas de poliestireno como sustituto del
aliven.
Durante esta etapa, conociendo todos los datos adquiridos tanto en la etapa
anterior acerca de la influencia del poliestireno expandido sobre una mezcla
de concreto, como de las características del agregado fino, a través de los
ensayos de granulometría, módulo de finura y colorimetría de la arena. De tal

42
manera que, una vez obtenidos los mismos, se procedió a realizar los cálculos
necesarios mediante ecuaciones conocidas, con la finalidad de lograr el diseño
idóneo para una mezcla de concreto, con una resistencia a la compresión de
50kg/cm2 según lo establece la norma COVENIN 42-82 para Bloques Huecos
de Concreto (ver anexos), utilizando como materia prima las perlas de
poliestireno expandido en sustitución del agregado liviano (Aliven).
Fase de Propuesta
Etapa I: Fabricar un prototipo de bloque de concreto para losas de techos y
En este lapso, una vez obtenido el diseño de mezcla de concreto para una
resistencia del concreto a la compresión de 50 kg/cm2 según lo establecido en
la norma COVENIN 42-82 para Bloques Huecos de Concreto, se fabricó un
prototipo de bloque de concreto para la construcción de paredes y losas de
techo, acatando las especificaciones determinadas por dicho diseño de
mezcla. Cabe destacar que, dicho prototipo fue elaborado de manera artesanal
con un molde manual para bloques de 10cm de espesor, 20cm de alto y 40cm
de largo, siguiendo el procedimiento establecido.
Etapa II: Comparar físicamente el bloque prototipo fabricado utilizando perlas
de poliestireno, con el bloque tradicional de aliven.
Durante esta etapa, una vez elaborado el prototipo de bloque de concreto
con perlas de poliestireno expandido, se realizó la comparación física de las
dos alternativas, la del bloque construido en concreto con agregado liviano
(Aliven) y el obtenido en este trabajo especial de grado mediante el diseño de
mezclas de concreto determinado anteriormente. Para establecer dicha
comparación se acudirán a los ensayos de laboratorio para la resolución a las
interrogantes establecidas guía de observación, a fin de comprobar las
similitudes y diferencias entre ambos modelos.

43
Etapa III: Estimar los costos del uso de perlas de poliestireno como sustituto
del aliven en la fabricación de bloques de concreto
En esta etapa se calculó el costo que implica la elaboración de una mezcla
de concreto de acuerdo al diseño obtenido en la etapa II de la fase anterior,
mediante un Análisis de Precio Unitario (A.P.U.), sabiendo que éste representa
el desprendimiento del costo de cada componente de las partidas para la
ejecución de obras civiles. Dichos componentes a analizar serán materiales,
equipos, mano de obra, factor de costos asociado al salario, administración y
utilidad, todo ello de acuerdo al rendimiento y la estructura establecida en la
norma COVENIN.

44
CAPÍTULO IV
RESULTADOS
Este capítulo, resume los resultados obtenidos una vez que se aplicaron
todos los procedimientos necesarios para el cumplimiento de los objetivos
específicos planteados; de manera pues que una vez culminada la etapa
metodológica, se procedió entonces a la aplicación de los instrumentos de
medición a la muestra seleccionada de manera intencional, todo con el objeto
de probar las variables involucradas en la operacionalización de los objetivos
específicos.
Procedimientos (Fases, Etapas y Actividades)
Fase de Diagnóstico
En esta fase, se procedió a la aplicación de las técnicas e instrumentos de
recolección de información. En relación con las implicaciones, a fin de obtener
datos formales, se realizó un guion de entrevista y se emplearon varios
instrumentos de observación directa, como lo son la guía de observación,
cámara fotográfica y videograbadora. Cabe destacar que la entrevista fue
formulada a empresas que guardan estrecha relación con la actividad de la
construcción civil. Con referencia a los entrevistados es necesario indicar que
son profesionales altamente capacitados para ofrecer una información muy
confiable para el desarrollo y cumplimiento de los objetivos planteados.

45
Cuadro N° 4
Resultados de la Entrevista Estructurada
ISOTEX C.A SOLESTUDIOS C.A PROMANSERCA
C.A
ISPRIFAL C.A
1) ¿Según su experiencia qué materiales recomendaría usted utilizar para la fabricación
de bloques de concreto usados para la construcción de paredes y losas de techo?
Poliestireno Expandido. Cemento, arena, agua,
cualquier otro material
que cumpla con las
especificaciones.
Cemento, arena,
agua.
Arena, cemento,
agua.
2) ¿Qué materiales ligeros utilizaría usted para disminuir el peso de los bloques de
concreto?
Poliestireno Expandido,
Aliven.
Aliven u otro
material ligero que sea
verificable su
funcionalidad a través
de ensayos típicos
realizados a los
bloques de concreto.
Aliven Aliven.
3) ¿Qué opina usted sobre la utilización del poliestireno expandido en la construcción?
A diferencia del aliven, el
poliestireno expandido
posee ventajas
comprobables e
inmejorables en cuanto a
resistencia, aislamiento
térmico y con su sola
utilización sin tener que
ser mezclado con otros
productos, se obtienen
Excelente material y
de comprobada
calidad.
Me gusta, porque
es más liviano y
práctico.
Es un material
liviano,
económico y de
buena utilidad.

46
productos sustitutos de
sistemas convencionales
constructivos más
eficientes que los
utilizados con base a
arcilla.
4) De los usos que se le han dado al poliestireno expandido en la construcción ¿Cuáles
recomendaría usted y por qué?
Los sistemas
constructivos con base a
poliestireno expandido
son completos, es decir;
existen sistemas para la
construcción completa de
una edificación
térmicamente aislada
tanto en paredes, techos
como entrepisos e
inclusive fundaciones.
Como aislante térmico
en paneles y paredes,
como juntas de
dilatación por su
comportamiento frente
al agua y bloques por
su ligereza.
Solo para techos
porque no lo he
visto en otra
aplicación.
En losas, ya que
es un material
que disminuye
el peso.
5) Según las propiedades del poliestireno expandido. ¿Cómo creé usted que afecté su
uso en la fabricación de un bloque de concreto?
Puede utilizarse siempre y
cuando sea en las
proporciones adecuadas
y se garantice la
homogeneidad de
partículas por parte de
concreto más, para esta
opción, es más
económico y menos
Habría que hacer los
respectivos estudios y
ensayos de resistencia
y comportamiento.
Le da más frescura
a la estructura
No afecta, al
contrario, aporta
beneficios ya
que aporta
reducción del
peso y
temperaturas
más frescas.

47
trabajoso, requerir a
elementos ya
prefabricados en
Poliestireno expandido. El
EPS compite y sustituye
perfectamente sistemas
convencionales, por
tanto, el fabricar bloques
convencionales con EPS
teniendo que tomar todas
las previsiones
anteriormente escritas,
solo hace incrementar los
costos de mano de obra
complicando el trabajo y
el costo final. Inclusive
con Aliven hoy por hoy es
un re-trabajo innecesario
teniendo a la mano
sistemas más
evolucionados al día de
hoy.
6) ¿Me podría mencionar usted qué características del bloque de concreto pueden
variar con el uso de perlas de poliestireno expandido?
Simplemente lo hace más
liviano, pero se corre el
riesgo de no utilizar
proporciones adecuadas
y disminuir la capacidad
El peso y la
permeabilidad.
Lo puede hacer
más liviano
El peso y la
textura.

48
de resistencia de la pieza
en sí con lo cual, si bien es
cierto que los bloques no
cumplen funciones
estructurales dentro de la
pared, aumenta su
capacidad de ruptura por
manejo. En cuanto a la
capacidad térmica no es
realmente relevante, lo
mismo ocurre con la
utilización de arcillas
expansivas para el mismo
efecto.
7) ¿Según su consideración cuáles criterios se deben tomar en cuenta para realizar un
diseño de mezcla adecuado?
Depende de muchos
factores por lo general no
cuantificables si no
cualificables, tal como se
expuso en puntos
anteriores, no debe
conseguirse una mezcla
que haga que el bloque
pierda sus propiedades.
Granulometría de los
agregados, peso
específico, absorción,
desgaste y resistencia.
La cantidad de
agregados que se
utilizan para la
elaboración de este
bloque
Calidad y
proporción de
los agregados.

49
Análisis y Discusión de los Resultados
Durante el transcurso de las entrevistas con los especialistas
representantes de las empresas elegidas de manera intencional, como
ISOTEX C.A (empresa proveedora de las perlas de poliestireno expandido),
SOLESTUDIOS (Laboratorio de Suelos en Falcón), PROMANSERCA C.A
(venta de materiales de construcción) e ISPRIFAL C.A (empresa constructora
en Falcón). Se evidenció en primera instancia coincidencia de criterios en
cuanto a los materiales necesarios para la construcción de bloques de
concreto.
En cuanto a los aligerantes, hubo inclinación por el agregado liviano (aliven),
desconociendo o desestimando en algunos casos la aplicación del concreto
con perlas de poliestireno expandido para la fabricación de bloques de
concreto. Por otra parte, las demás aplicaciones del poliestireno expandido
son más conocidas, como su uso en los paneles para paredes y losas de
techo, indicando que dicho material tiene un buen comportamiento.
Asimismo, el efecto esperado del uso de las perlas de poliestireno
expandido sobre las características de los bloques de concreto, tienen que ver
más con la disminución de su peso y las propiedades térmicas. Cabe destacar
que, se hace la observación sobre la importancia que tiene el
proporcionamiento adecuado de los agregados para garantizar mejores
resultados, ya que, de no tener la precaución necesaria el resultado sería un
bloque no apto para su utilización.
Fase de Análisis
Etapa I: Analizar la influencia de las propiedades de las perlas de
poliestireno en una mezcla de concreto.
Según la información recopilada a lo largo de este Trabajo Especial de
Grado, partiendo desde los mismos antecedentes de la investigación y los
aportes que éstos proporcionan, se tiene la expectativa de obtener muchos
beneficios, de igual manera lo indican referencias científicas, publicaciones,

50
estudios e informes relacionados a la aplicación de las perlas de poliestireno
expandido en el concreto.
Ahora bien, sabiendo que el poliestireno expandido posee propiedades y
características muy particulares e interesantes que afectarían de forma
positiva a los intereses de la investigación, en la búsqueda del aligeramiento
de los bloques de concreto usados para la construcción de paredes y losas de
techo. Además de esto, en cuanto a los factores de aislamiento térmico y
acústico se espera el aumento en los valores de confort, que será
proporcionado en concordancia con lo anteriormente expuesto.
Asimismo, aparte del peso, el confort térmico y acústico, existen otros
factores en los que se tiene la posibilidad de mejorar los resultados, como lo
son el porcentaje de agentes bióticos y abióticos, resistencia a la compresión,
porosidad, trabajabilidad de la mezcla, rendimiento del proceso de fabricación
determinado en horas hombre. En relación con las implicaciones, según el
desempeño de las perlas de poliestireno expandido, representan una opción
adecuada para alcanzar un avance técnico y tecnológico en los materiales de
construcción.
Etapa II: Calcular el diseño de la mezcla de concreto con una resistencia a
la compresión de 50 kg/cm2 utilizando perlas de poliestireno como sustituto del
aliven.
Antes de emprender el diseño de mezcla para los bloques de concreto con
perlas de poliestireno expandido es trascendental conocer las características
de los agregados involucrados; en este caso arena, cemento, agua y las perlas
de poliestireno. Cabe destacar que, el cemento y el poliestireno expandido
cuentan con los datos necesarios ya pre-establecidos por sus fabricantes, lo
que conduce a estudiar solo la arena que se va a utilizar.
El análisis practicado a la arena se realizó desde el mismo momento que la
muestra fue recibida en los laboratorios de la empresa SOLESTUDIOS C.A,
donde se le determinó el porcentaje de humedad natural (2,91%).

51
Seguidamente, se colocó en un horno por 24 horas para el secado de la arena,
una vez seca; se tomó una muestra significativa y se efectuó el análisis
granulométrico, utilizando para ello los diferentes tamices (1”,3/4”, 1/2”,
3/8”,1/4”, N°4, N°8, N°16, N°30, N°50, N°100 y N°200).
Figura 11. Tamices para granulometría
Sin embargo, es importante tener presente que dado el tipo experimental
de esta investigación no se cuenta con algunos datos preliminares para el
diseño; por lo que para el cálculo de la proporción de los componentes de la
mezcla se asumieron condiciones teóricas. No obstante, se determinó a través
de ensayos previos de laboratorio la composición granulométrica de la arena,
así como el módulo de finura y la colorimetría. De la misma manera, para las
perlas de poliestireno expandido se establecieron valores en el laboratorio,
cuyos resultados se muestran a continuación, avalados por la empresa
SOLESTUDIOS (Laboratorio especialista en Suelos, Concreto y Asfalto en el
Estado Falcón).
Perlas de poliestireno Expandido Arena Cemento
T. Máx.: 2mm MF: 3.49 PE: 3.15 gr/cm3
Densidad 1: 7,21 kg/m3 HN: 2.91%
Densidad 2: 8,92 kg/m3

55
Mezcla con Perlas de Poliestireno (MPP) Rcc 50 kg/cm² a los 28 días para un
(1) m3 de mortero.
Determinación del Asentamiento (A):
Cuadro 8.
Asentamientos recomendados para varios tipos de construcción
CONSISTENCIA ASENTAMIENTO
Seca 0” (0mm) a 2” (50mm)
Plástica 3’’ (75 mm) a 4’’ (100 mm)
Semi-fluida 5’’ (125 mm)
Fluida > 5’’ (125 mm)
Fuente: Porrero J. (1996)
Finalmente, en función de la tabla 1, se asume un valor de 1 pulgada, dadas
la condición del tipo de mezcla requerida para la fabricación de bloques.
Determinación de la Resistencia Mecánica:
La Resistencia Mecánica (Rd) se calculó a través de la siguiente ecuación:
Rd = Rcc + (Z * ɤ) ec.1
Donde:
Rcc: Resistencia a la compresión deseada a los 28 días (kg/cm2)
Z: Fracción Defectuosa
(%) ɤ: Desviación Estándar (kg/cm2)
Dado que no se tiene registro de resistencias de probetas correspondientes
a proyectos anteriores, se asume una Fracción Defectuosa del 20% y un Grado
de Control Deficiente de acuerdo a los cuadros 8 y 9.

56
Cuadro 9.
Fracción Defectuosa y Valores de la Variable Tipificada Z
FRACCIÓN DEFECTUOSA (%) Z
5 0,842
9 1,000
10 1,282
16 1,341
20 1,645
Cuadro 10.
Relación entre el Grado de Control y la Desviación Estándar
GRADO DE CONTROL ɤ (kg/cm
2)
Sin Control 85 kg/cm
2
Deficiente 75 kg/cm
2
Aceptable 65 kg/cm
2
Bueno 55 kg/cm
2
Muy Bueno 45 kg/cm
2
Alto 35 kg/cm
2
Sustituyendo;
Rd = 50 kg/cm2 + (1,645 * 75 kg/cm
2)
Finalmente queda que;
Rd = 173, 37 kg/cm
2
Determinación de la Relación Agua / Cemento:
La relación agua/cemento (α) se calculó por ser un concreto no expuesto a
condiciones severas, sólo se determinó la relación α por resistencia, más no
por durabilidad través de la siguiente ecuación:

57
α = Log (1000 / Rd) ec.2
Log 7,95
Sustituyendo;
α = Log (1000 / 173,37)
log 7,95
Resultando;
α = 0,84
Determinación de la cantidad de Agua (w):
La cantidad de agua (w) se calculó a través de la siguiente ecuación:
w = Log (A) + 4 ec.3
0,025
Sustituyendo;
w= Log (3) + 4
0,025
Resultando;
w = 179 litros / m3
Lo que equivale igualmente a 179 kg/m
3, dado la densidad del agua que es
de 1000 kg/m
3.
Determinación de la cantidad de Cemento (c):
De acuerdo a la Ley de Abrams, se tiene que:
α = w / c ec.4
Despejando (c), se obtiene:
c = w / α
Sustituyendo;
c = 179 kg/m
3
0,84
Resultando finalmente la cantidad de cemento (c);
c = 213 kg/m
3

58
Lo que equivale igualmente a 5,01 sacos de cemento, considerando que
cada saco de cemento pesa 42,5 kilogramos; sin embargo, se puede
redondear a 5 sacos.
Determinación de la cantidad de Agregado Grueso (ag):
La cantidad de agregado grueso (ag) se calcula a través de la siguiente
ecuación:
pp = (b/bo) * ɣuc ec.5
Donde:
(b/bo): Relación de volumen del agregado grueso seco y compactado por
unidad de volumen del concreto para diferentes módulos de finura del
agregado fino; de acuerdo al cuadro 8.
ɣuc: Peso Unitario Seco Compactado del agregado grueso (kg/m
3).
Cuadro 11.
Relación (b/bo)
Tamaño Máximo Diferentes Módulos de Finura
(mm) (pulgadas) 2,40 2,60 2,80 3,00
10 3/8 0,50 0,48 0,46 0,44
12,5 ½ 0,60 0,57 0,55 0,53
20 ¾ 0,66 0,64 0,62 0,60
25 1 0,71 0,69 0,67 0,65
40 1 ½ 0,76 0,74 0,72 0,70
50 2 0,78 0,76 0,74 0,72
76 3 0,81 0,79 0,77 0,75
150 6 0,87 0,85 0,83 0,81
A condición de que el agregado grueso (en este caso las perlas de
poliestireno expandido) no cumplen con los requerimientos, en primer lugar,

59
por el tamaño máximo del agregado, siendo el obtenido de 2mm y el mínimo
necesario es de 10 mm. Seguidamente el módulo de finura del agregado fino
es de 3.49, siendo el máximo aceptado de 3,00, lo que dificulta el avance de
los cálculos por el método citado. Para finalizar, en el caso de completar los
cálculos, al realizar la sumatoria de agregados para determinar el peso unitario
del concreto, no cumpliría los requerimientos mínimos ya que el poliestireno
expandido es muy ligero.
En base a lo anterior, cabe destacar que, por ser un diseño de mezcla
experimental se tienen muy pocos antecedentes, razón por la cual se pretende
marcar un precedente a través de este proyecto para futuras investigaciones.
Por otra parte, tomando en consideración el carácter experimental de este
trabajo especial de grado y la condición planteada de utilizar las perlas de
poliestireno expandido en sustitución de aliven como agregado grueso para
elaborar bloques de concreto ligero, se tomó como referencia el diseño de
mezcla ofrecido por la empresa Aliven C.A, en su portal de internet,
suplantando la cantidad de aliven por las perlas, utilizando la misma proporción
de cemento, arena y agua. Cabe destacar que estos diseños de mezcla no
tienen especificada la resistencia a la compresión, por lo que es necesario
realizar ensayos de laboratorio a fin de determinarla, hasta encontrar el diseño
adecuado para una Rcc= 50 kg/cm
2.
Cuadro 12.
Diseño de mezcla 1m3 Aliven
Diseño de mezcla para 1 m3 de mortero
Material M3 Litros Kilogramos Cuñetes Sacos
Aliven 1 m3 1000 50
Arena 0,1 m3 100 5
Agua 0,1 m3 100 5
Cemento 170 4
Fuente: Aliven C.A (2016)

60
Cuadro 13.
Diseño de mezcla ¼ m3 Aliven
Diseño de mezcla para ¼ m3 de mortero
Aliven 0,25 m3 250 12,5
Arena 0,025 m3 25 1,25
Agua 0,025 m3 25 1,25
Cemento 42,5 1
Fuente: Aliven C.A (2016)
De acuerdo a los requerimientos, tomando en cuenta las limitaciones por la
cantidad de perlas de poliestireno expandido disponibles para realizar el
prototipo, necesariamente se tuvo que hacer un ajuste en el volumen de diseño
de mezcla, dividiendo los agregados en cantidades iguales a una
treintaidosava parte del metro cúbico, bajo la misma relación de proporciones
para no alterar el diseño original, quedando de la siguiente manera:
Cuadro 14.
Diseño de mezcla 1/32 m3 Perlas
Diseño de mezcla para 1/32 m3 de mortero
Perlas 0,03125 m3 31,25 1,56
Arena 0,003125 m3 3,125 0,15
Agua 0,003125 m3 3,125 0,15
Cemento 5,31 0,125
Fuente: González, E. (2016)

61
Fase de Propuesta
Objetivos de la Propuesta
Objetivo General
Evaluar el comportamiento de un bloque de concreto prototipo realizado con
perlas de poliestireno expandido y su factibilidad económica.
Objetivos Específicos
1) Fabricar un prototipo de bloque de concreto con perlas de poliestireno
expandido.
2) Comparar físicamente el bloque prototipo con el bloque de Aliven.
3) Determinar el costo de producción inherente a dichos bloques.
Justificación de la Propuesta
Mediante este trabajo especial de grado el autor busca que, al alcanzar los
objetivos planteados, se permita desarrollar un nuevo elemento constructivo
que permita disminuir el peso de las estructuras. De igual manera, fomentar la
búsqueda de nuevos materiales de construcción y a su vez, promover el deseo
de nuevos investigadores a desarrollar otros proyectos para determinar la
aceptación o inclusión en el mercado o la elaboración de dichos bloques
utilizando perlas de poliestireno expandido obtenidas mediante el reciclaje,
sembrando así una conciencia ambientalista.
Alcance y Delimitación de la Propuesta.
Esta investigación tiene un alcance indeterminado, puesto que, a juicio del
autor representa el inicio de muchos estudios que fácilmente se pueden derivar
de dicho proyecto, destacando que involucraría a profesionales de diferentes
áreas de conocimiento. En otro orden de ideas, la delimitación de éste estudio
viene dada por la fabricación artesanal del bloque, la voluntad de los
profesionales de la construcción a utilizar este tipo de elementos constructivos
y la disponibilidad en el mercado de los materiales agregados.

62
Desarrollo de la Propuesta.
Etapa I: Fabricar un prototipo de bloque de concreto para losas de techos y
Para fabricar un bloque de concreto es necesario seguir un procedimiento
de elaboración ya establecido, en este caso el proceso de producción a seguir
es el tradicionalmente conocido como artesanal. En primer lugar, es de gran
importancia conocer el diseño de mezcla adecuado, éste nos indica la
proporcionalidad de cada agregado a utilizar, así como también la relación
agua cemento.
En relación a lo anteriormente expuesto, es trascendental recordar que éste
prototipo posee una condición especial que viene dada por la presencia de las
perlas de poliestireno. Una vez realizados todos los preparativos necesarios
para realizar la actividad, se puede dar inicio a la ejecución de la misma. Con
la intención de obtener la mayor homogeneidad posible de la mezcla, se
procedió a mezclar en seco el cemento Portland Tipo I con el agregado fino,
en este caso la arena, se utilizó una carretilla para mezclar los agregados
considerando que la cantidad de los mismos era muy poca.
En primer lugar, se agregó el agregado fino (0,003125 m3 o 15 cuñetes de
capacidad 20 litros), seguidamente el cemento (1/8 de saco o su equivalente
5,31 kg). Luego, se abrió una circunferencia como representando un volcán,
agregando al instante el agua determinada en el diseño, por último, pero no
menos importante se añadió también las perlas de poliestireno expandido (en
este caso 1.5 cuñetes de 20 litros o su equivalente en volumen de
aproximadamente 31 litros).

63
Figura 12. Secuencia de mezclado del concreto experimental
Posteriormente se realizó manualmente el mezclado de todos los
agregados de manera que, se obtuvo la uniformidad de la mezcla de mortero.
Destacando que, debido al volumen total de la mezcla y a su carácter empírico,
no se precisó de maquinaria (trompo mezclador), sumándole, además, que se
pretendió evaluar el comportamiento de la mezcla para la elaboración
artesanal de bloques de concreto.
Figura 13. Mezcla de concreto con perlas de poliestireno expandido.
Para completar dicha actividad de fabricación del bloque prototipo, se
agregó la mezcla dentro del molde metálico, siendo este vibrado de forma
manual para compactar el mortero. Finalmente, se colocó el molde en una

64
superficie plana para luego retirarlo con mucho cuidado, quedando listo el
bloque de concreto con perlas de poliestireno expandido. Cabe destacar que,
luego hay que esperar que transcurra el tiempo de fraguado y curado del
bloque, en cuanto a dicho tiempo se decidió evaluar la resistencia a la
compresión del bloque de concreto a los 7 días, siendo trasladado al
laboratorio acreditado para dichos ensayos.
Figura 14. Molde metálico para fabricación artesanal de bloques.
Figura 15. Bloques de concreto con poliestireno expandido.
Cabe destacar que, la trabajabilidad de la mezcla si se realiza de forma
manual tiende a ser un poco más embarazosa, ya que las perlas de
poliestireno expandido tardan un poco más en adherirse a los demás
agregados, hay que extender un poco el proceso de mezclado para lograr la

65
homogeneidad de dicha mezcla. Es importante resaltar que, desde el mismo
momento que se unen los agregados se nota de forma empírica la diferencia
de peso comparada con una mezcla de mortero tradicional.
Etapa II: Comparar físicamente el bloque prototipo fabricado utilizando
perlas de poliestireno, con el bloque tradicional de aliven.
Para realizar una comparación física entre el bloque prototipo realizado con
perlas de poliestireno expandido y los bloques de concreto con aliven, es
necesario consultar la información suministrada por la empresa Aliven C.A en
su portal web, donde indica algunos valores certificados para establecer dichos
cotejos, además de eso, hay que evaluar otros factores que no están
asentados, pero son fáciles de identificar como es el caso de la porosidad. Sin
embargo, la resistencia a la compresión no está disponible.
Se observa también que, es indispensable contar con la evaluación técnica
del producto terminado, en este caso de los bloques prototipo, sabiendo pues
que están formados por los agregados comunes para este tipo de elementos
con la incorporación de las perlas de poliestireno expandido. Para la
evaluación de algunas características, como la resistencia del concreto a la
compresión, es imprescindible el uso de dispositivos especializados
debidamente calibrados, como efectivamente lo están los equipos utilizados
por la empresa Solestudios C.A, especialista en ensayos de gran relevancia
para la industria de la construcción.
Dentro de este orden de ideas, resulta significativo hacer referencia a la
credibilidad y honorable reputación de dicha empresa, puesto que contar con
la garantía que ellos ofrecen en cuanto a la fiabilidad de los resultados es de
muchísima importancia para el desarrollo de este trabajo especial de grado, lo
que significa que los datos y resultados expuestos por el investigador tienen
sustentabilidad real e imparcial, a fin de obtener la información más precisa. A
continuación, se presentan los resultados obtenidos en la evaluación de los
bloques de concreto con perlas de poliestireno expandido.

67
En relación a los resultados anteriores, el investigador procede entonces a
realizar la comparación entre los dos tipos de bloques, por un lado, el de
concreto con perlas de poliestireno expandido, mientras que, por el otro, el
bloque de concreto con agregado liviano (Aliven). Haciendo, además la
aclaratoria que en algunos aspectos no se tienen registros por parte de la
empresa Aliven C.A, por cuanto no se puede determinar un criterio formal de
comparación.
Cuadro 16.
Comparación entre los dos tipos de bloques.
T. Bloque
Caract.
a Evaluar
Bloque de Aliven
Bloque de Perlas de
Poliestireno Expandido
N°1 N° 2 N° 3
Resistencia No se tienen registros 16.53
kg/cm2
15.32
kg/cm2
12.13
kg/cm2
Peso 3.90 kg 5.678 kg 5.840 kg 5.562 kg
Porosidad Acabado rústico Acabado corriente
Trabajabilidad
de la mezcla
Buena Buena
Rendimiento 221 bloques/m3 192 bloques/m3
Fuente: González, E. (2016)
Las evidencias anteriores demuestran lo que en una primera instancia se
obtuvo con el mismo diseño de mezcla para ambos casos. Existen otros
factores que ameritan un estudio más profundo para determinar deducciones
exactas, como por ejemplo la presencia de agentes bióticos y abióticos, el
porcentaje de absorción, el límite de aislamiento térmico y el límite de
aislamiento acústico.

68
Etapa III: Estimar el costo del bloque de concreto fabricado utilizando perlas
de poliestireno expandido.
En esta etapa, para determinar el costo que conlleva la fabricación de
bloques de concreto con perlas de poliestireno expandido es importante
resaltar que se tomó en cuenta solamente la cantidad de material utilizado
durante la realización de este Trabajo Especial de Grado. En lo que respecta
a la mano de obra y herramientas, se tomarán igualmente los mismos factores,
aquellos que estuvieron involucrados en esta oportunidad. Cabe destacar que,
en el caso de una producción a mayor escala de este producto, tendrá
variación la cantidad de materiales, así como también la mano de obra y las
herramientas. En relación a lo anteriormente expuesto, se presentan a
continuación los costos asociados a dicha actividad.
En concordancia con las implicaciones, se toman lo precios establecido en
el mercado para los equipos y materiales utilizados, según su portal web la
empresa APV Obras (ver anexos) indica que el precio para el cemento es de
Bsf. 450 por saco, que viene en presentación de 42,5 kg. Por su parte, la arena
ligada tiene un precio de Bsf. 10.000 por metro cúbico y el agua un costo de
Bsf. 2,80 por cada metro cúbico o su equivalente en volumen 1.000 litros.
Como complemento, la empresa Grupo Isotex C.A, provee las perlas de
poliestireno expandido a un precio de 2.741,97 bolívares fuertes más IVA (12%
adicional). Debido a la densidad calculada en el laboratorio para este material,
determinada en promedio 9kg/m3, deja un valor total de 27.636,63 bsf/m3. Para
finalizar, el precio de la mano de obra se tomó de la Convención Colectiva de
Trabajo de la Industria de la Construcción 2016-2018 (ver anexos).
Asimismo, es importante destacar que la cantidad de material utilizado se
dividió entre 06 ya que esa fue la cantidad de bloques obtenidos, en cuanto a
la mano de obra y los equipos, solo se ocuparon por un espacio de 02 horas,
lo que representa un cuarto de la jornada normal de 08 horas, por lo que se
asumió la cantidad de 0,25 para cada uno de ellos. Finalmente, el rendimiento
asumido fue de 06 bloques, ya que esa fue la cantidad de bloques obtenidos.

71
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
1) Durante el desarrollo de este trabajo especial de grado, el investigador
tuvo la oportunidad de descubrir un mundo de posibilidades, en lo que respecta
a los materiales utilizados actualmente en la construcción civil. Así como la
diversidad de técnicas y los grandes avances en la tecnología, que van desde
cosas tan notables como los equipos y maquinarias, hasta las menos
evidentes, pero de igual importancia como los software o programas de
computación que facilitan las labores, haciéndolas más simples.
2) En cuanto a la definición de las características de los materiales
utilizados para la fabricación de bloques de concreto, tradicionalmente se han
utilizado mezclas de morteros compuestas por cemento, arena y agua. Sin
embargo, existen otras alternativas que han buscado el aligeramiento de las
edificaciones, como es el caso del aliven y de las láminas de poliestireno
expandido. Cabe destacar que, en los últimos años se ha venido
incrementando el uso de concretos ligeros, en muchos casos con perlas de
poliestireno expandido, de allí el interés del autor en profundizar sobre su uso
y darle nuevas aplicaciones. Como se expresó anteriormente, las perlas de
poliestireno expandido tienen muchas propiedades interesantes que, de
acuerdo a las evidencias obtenidas, afectan positivamente una mezcla de
concreto.
3) Llegado el momento de calcular un diseño de mezcla para bloques de
concreto que cumpliera con lo establecido en la Norma COVENIN 42-82 para
bloques de concreto, el investigador realizó un gran esfuerzo por demostrar
cual era el mejor método a seguir, probando con el Método ACI (Asociación
Internacional del Concreto por sus siglas en inglés), de igual forma el Método
del Módulo de Finura, el Método de Füller y el Método de Porrero.
Encontrándose con inconsistencias a la hora de evaluar las condiciones del

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agregado grueso, dado que las perlas de poliestireno expandido, asumida
como ese tipo de agregado, no cumplen con ese requerimiento.
4) Asimismo, tampoco cumple con la condición del peso mínimo requerido
en la sumatoria en kilogramos de todos los agregados en conjunto, debido a
su ligereza, es decir, las perlas de poliestireno expandido pueden ocupar un
gran volumen, pero no alcanzan el peso suficiente para ser consideradas por
los métodos anteriormente mencionados. Algo semejante ocurre con el
tamaño máximo de las perlas, siendo apenas de 2mm, lo que es notablemente
inferior al tamaño mínimo estandarizado para agregado grueso de 10mm.
5) Puesto que no se pudo determinar un método que fuera
internacionalmente aceptado o alguno debidamente comprobado, asociado al
carácter experimental de este trabajo especial de grado, el investigador
consultó numerosas fuentes, profesionales de la ingeniería civil, con la
finalidad de obtener la información necesaria para desarrollar este estudio,
obteniendo respuestas comunes en torno a esta situación, la misma fue de
realizar el diseño de mezcla por ensayo y error, hasta alcanzar la resistencia
deseada. Destacando la opinión del ingeniero Alejandro Medina de la empresa
Solestudios C.A.
6) En relación con las implicaciones anteriores, con la finalidad de
establecer un punto de partida, el autor utilizó el diseño de mezcla
proporcionado por la empresa Aliven C.A, sustituyendo el aliven por el
poliestireno expandido. Seguidamente elaboró manualmente la mezcla con la
que fabricó los bloques prototipo, destacando que fue una nueva experiencia
debido a los agregados, ante todo pronóstico se mantuvo la homogeneidad de
la mezcla, incidiendo directamente en esta, la proporción de agua. Por su
parte, la compactación de la mezcla dentro del molde, depende también de la
humedad de la misma y del vibrado del molde, siendo ésta valorada como
buena, pudiéndose optimizar con una mesa vibratoria.
7) Una vez realizado el bloque prototipo, fue necesario evaluar aspectos
tan importantes como la resistencia a la compresión, el peso por cada bloque,

Estudio de factibilidad del uso de perlas de poliestireno expandido como sustituto del aliven en la fabricación de bloques para losas de techo y paredes

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