CAPACITACION: Factibilidad Técnica y Económica De La Adición De Ceniza De Caldera Para La Elaboración De Ladrillos De Cemento

EL PROBLEMA Y EL CASO

Fuente: http://www.buenastareas.com/ensayos/Factibilidad-T%C3%A9cnica-y-Econ%C3%B3mica-De-La/3216974.html

Problema
“En qué medida es factible técnica y económicamente la adición de ceniza de caldera para la elaboración de ladrillos de cemento, para poder producirlos a una escala industrial y ser un posible sustituto al ladrillo de barro”
Caso
Esta investigación se realizó en la jurisdicción de Sonsonate, Armenia, Comunidad las Rojas. Período febrero – Octubre de 2009.
LAS HIPÓTESIS.
Hipótesis General
“Un porcentaje óptimo de cenizas de calderas de hornos de ingenios azucareros, que puede sustituir un porcentaje de cemento en la mezcla para la elaboración de ladrillos de cemento sin alterar considerablemente la resistencia de dicha mezcla”. 
Hipótesis Específicas
H1. 
La Mezcla óptima para la elaboración de ladrillos de cemento sin adición de ceniza depende de sus agregados.

H2. 
El porcentaje óptimo de ceniza de caldera depende del comportamiento físico y mecánico de los ladrillos de cemento.

H3
La factibilidad económica en la elaboración de ladrillos con adición de ceniza dependerá de los recursos con que se cuenten.

H4
El factor ecológico juega un papel fundamental para que el ladrillo de cemento con adición de ceniza sea un posible sustituto al ladrillo de barro convencional.

RESULTADOS.
H1

Grafico de comparación de las propiedades físicas y mecánica de los ladrillos de cemento sin adición de ceniza.

Análisis de los datos

En la grafica 5.5 podemos observar como en la mezcla 1 se presenta el valor más alto de resistencia a la compresión además su peso volumétrico es el menor.
En la grafica 5.6 podemos observar que los mejores valores de absorción como de resistencia a la compresión, los muestra la mezcla 1 ya que tiene un valor de absorción del 16.49% y una resistencia a la compresión a los 28 días de 95.33 kg/cm2.
Prueba de hipótesis

H1 Es tan evidente el resultado: (95.33 kg/cm2 de resistencia a la compresión, 16.49% de absorción de la mezcla 1 contra un 22.61 kg/cm2 de resistencia a la compresión, 22.47% de absorción de la mezcla 2 y un 39.93kg/cm2 de resistencia a la compresión y 15.83% de absorción para la mezcla 3, con lo que se determina que la mezcla 1 con mayor presencia de agregados resistentes, es la mezcla mas óptima para la elaboración de ladrillos de cemento. Consecuentemente se acepta la hipótesis.

H2, RESULTADOS.

Graficas del comportamiento físico y mecánico de las diferentes mezclas.

Análisis de los datos

En la gráfica 5.19 se observa los resultados de absorción de las diferentes mezclas, en donde la mezcla 1 sufre una baja considerable de casi un 2% en el porcentaje de absorción y la mezcla 2 mantiene los valores de absorción.
En la gráfica 5.21 se puede observar que el incremento de la mezcla 1, respecto a la mezcla 2 a una edad de 7 días es considerable, dejando más claro esa tendencia a una edad de 28 días, en donde la mezcla 1 duplica la resistencia a la compresión de la mezcla 2.
Mientras que los especímenes de la mezcla 3 a una edad de 7 y 28 días, no fueron aptos para realizarles pruebas de laboratorio debido a un mal aglutinamiento de las partículas.
Prueba de hipótesis

H2 Luego de analizar el comportamiento de las diferentes mezclas tanto en absorción, como resistencia a la compresión a edades de 7 y 28 días, se puede concluir que la mezcla más idónea para la fabricación de ladrillos de cemento con adición de ceniza es la MEZCLA 1 (Tierra blanca, arena, grava, agua, 75% de cemento, 25% de ceniza), la cual presenta las mejor propiedades físicas y mecánicas y por lo tanto el porcentaje optimo de ceniza de caldera a utilizar es del 25%, el cual viene dado por este buen comportamiento, con lo cual se acepta la hipótesis.

H3, RESULTADOS.

Ejemplo:
Una ladrillera recibe un pedido de 10,000 unidades ladrillos de cemento, para la elaboración de una vivienda, que deberá entregar en un periodo de 20 días hábiles. 
La ladrillera se plantea utilizar la mezcla optima para la elaboración de ladrillos de cemento sin adición de ceniza (tabla 5.16) o utilizar la mezcla optima para la elaboración de ladrillos con adición de ceniza de caldera (tabla 5.17), para lo que necesita conocer el costo total de producción para ambas dosificaciones y poder tomar la mejor elección, además necesita saber en cuanto tiempo lograran elaborar los ladrillos de cemento acorde a su maquinaria, al rendimiento de su mano de obra y a los precios de los materiales.
Si la ladrillera sabe:
1-Que posee 4 ladrilleras de 3 unidades cada una
2-Que su mano de obra se tarda 4.5 min en operar y colocar las 3 unidades de ladrillos en un lugar adecuado. 

SOLUCION:
1) En la tabla 6.7, 6.8 se plantean los costos de producción para la elaboración de ladrillos de cemento utilizando la mezcla óptima para la elaboración de ladrillos de cemento sin adición de ceniza(capitulo v tabla 5.16)

2) En la tabla 6.9, 6.10 se plantean los costos de producción para la elaboración de ladrillos de cemento utilizando la mezcla óptima para la elaboración de ladrillos de cemento con adición de ceniza de caldera (tabla 5.17)

La grafica 6.2 con el costo total de producción para los ladrillos de cemento sin adición de ceniza de caldera y los ladrillos de cemento con adición de ceniza.

Análisis de datos.
En la gráfica 6.2 se observa una diferencia de $187.42 dólares en el costo total de producción entre los ladrillos de cemento sin adición de ceniza y con adición de ceniza elaborados en San Salvador, siendo estos $187.42 dólares un ahorro de producción que supone a la ladrillera un 8% en el costo total de producción de los ladrillos, además se observa también una diferencia de $186.97 dólares en el costo total de producción entre los ladrillos de cemento sin adición de ceniza y con adición de ceniza elaborados en Armenia, siendo estos $186.97 dólares un ahorro de producción que supone a la ladrillera un 8% en el costo total de producción de los ladrillos elaborados en Armenia. El tiempo para la elaboración de las 10,000 unidades de ladrillos es de 8 días para las dos dosificaciones.
Prueba de hipótesis.
H3, Luego de analizar los resultados la ladrillera es evidente que es factiblemente económica la elaboración de los ladrillos de cemento utilizando la mezcla óptima con adición de ceniza.
El costo total de producción de los ladrillos de cemento con adición de ceniza depende de recurso como: maquinaria, mano de obra y un lugar adecuado para su elaboración, por lo cual se acepta esta hipótesis.

H4, RESULTADOS.
Lo que antes se consideraba un desperdicio industrial “ceniza de caldera” hoy sirve como una nueva y novedosa adición para la elaboración de ladrillos de cemento, con resultados favorables, además la fabricación de los ladrillos de cemento con adición de ceniza, no produce los efectos negativos que se generan en el proceso de fabricación ladrillos de barro, que generalmente se utilizan en nuestro país, ya que los ladrillos de barro utilizan energía de combustión para su elaboración, causando así un mayor impacto nocivo al medio ambiente.

Prueba de hipótesis.
H4, El ladrillo de cemento con adición de ceniza no produce efectos negativos al medio ambiente convirtiéndose en un eco-ladrillo, siendo un posible sustituto al ladrillo de barro debido al importante factor ecológico que representa, con lo cual se acepta la hipótesis.

CONCLUSIONES

Partiendo de los Objetivos Específicos, las Conclusiones son las siguientes:

* El porcentaje óptimo para que una mezcla de suelo + cemento + ceniza para la elaboración de ladrillos de cemento con adición de ceniza es de un 25 % con resultados favorables de absorción y compresión.

* El valor de absorción de los ladrillos no tuvo una variación significativa, del 16.49 % sin utilizar ceniza al 16.67 % utilizando ceniza.

* El valor de resistencia a la compresión fue de 95.33 kg/cm2 sin utilizar ceniza y de 43.98 kg/cm2 utilizando ceniza.

* El valor de resistencia a la compresión de los ladrillos de cemento sin adición de ceniza es de 95.33 kg/cm2, el cual es un valor demasiado sobrado, ya que la “Norma para el diseño de viviendas de el Salvador” establece que resistencia a la compresión que debe de cumplir un ladrillo solido de mampostería es de 10 kg/cm2, quedando en evidencia un excesivo y equivocado uso de cemento, representando también un costo mayor en su producción.

* La resistencia a la compresión de los ladrillos con adición de ceniza de caldera obtuvo un valor menos excesivo y aun muy favorable de 43.98 kg/cm2, representando también un costo menor en su producción y cumpliendo con los requerimiento de la “Norma de Diseño para la construcción de viviendas en el salvador” 

* Existe una reducción del 25% de la utilización del cemento portland en la elaboración de ladrillos de cemento, con la adición de ceniza de caldera.

* Hay una reducción del 8% en el costo de producción de los ladrillos de cemento con adición de ceniza.

* Se observa que los ladrillos de cemento con adición de ceniza tienen un mejor acabado y que son aptos para dejarlos vistos, lo significa que no necesitan de un repello y como consecuencia de esto un considerable ahorro de dinero.

* Que la fabricación de los ladrillos de cemento con adición de ceniza, no produce los efectos negativos que se generan en el proceso de fabricación ladrillos de barro, que generalmente se utilizan en nuestro país, ya que los ladrillos de barro utilizan energía de combustión para su elaboración, causando así un mayor impacto nocivo al medio ambiente.

* Que lo que antes se consideraba un desperdicio industrial “ceniza de caldera” hoy sirve como una nueva y novedosa adición para la elaboración de ladrillos de cemento, con resultados favorables.

* El ladrillo de cemento con adición de ceniza no produce efectos negativos al medio ambiente convirtiéndose en un eco-ladrillo.

* La fabricación de ladrillos de cemento con adición de ceniza de caldera es técnica y económicamente factible, para su elaboración.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA.

* MESA MOLINA, MARIO. TRABAJO DE GRADUACION: “ESTUDIO DE LA ESTABILIZACION DE SUELO UTILIZANDO CENIZA DE CALDERA DE DE HORNOS DE INGENIOS AZUCAREROS”, UNIVERSIDAD ALBERT EINSTEIN, MARZO 2004.

* BOWLES JOSEPH E. MANUAL DE LABORATORIO DE SUELOS EN INGENIERIA CIVIL. MACKGRAW HILL.
* COLINDRES SELVA, RAFAEL. MECANICA DE SUELOS APLICADA A RECIMENTACIONES 2002.
* REVISTA NUMERO 23, AÑO 2006 DEL ISCYC.

* NORMA ESPECIAL PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS EN EL SALVADOR.

* CASTRO ULLOA, FREDY ORLANDO. TRABAJO DE GRADUACION: “ESTUDIO TECNICO-ECONOMICO PARA LA FABRICACION DE LADRILLOS DE SUELO-CEMENTO Y AGREGADO DE PESO LIGERO, COMO POSIBLE SUSTITUTO DEL LADRILLO DE BARRO, PARA EVITAR EL DETERIORO AMBIENTAL”, UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR


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