Diseñar y evaluar un concreto híbrido con fibras de polipropileno y de lana de roca para mejorar las propiedades mecánicas y térmicas de las estructuras, ante efectos de incendios en edificaciones en la Ciudad de Lima

• Autores: Cordova Huamani, Aldair, Rios Barrientos, Haydee Elvira
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas
• Repositorio: UPC-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorioacademico.upc.edu.pe:10757/686048
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/10757/686048
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Concreto hibrido; Polipropileno; Lana de roca; Concreto resistente al fuego; Incendio en Lima; Daños estructurales; Hybrid concrete; Polypropylene; Rock wool; Fire-resistant concrete; Fire in Lima; Structural damage; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.03; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00

En esta investigación se ha analizado la data histórica de incendios en Lima, específicamente en el distrito del Cercado de Lima, el cual presenta entre 11 y 19 incendios por kilómetro cuadrado. Este elevado índice se ve agravado por el tipo de edificación predominante en la zona, la presencia de calles tugurizadas y negocios informales que dificultan el acceso ante una emergencia. Ante esta problemática, se diseñó y evaluó un concreto híbrido con fibras de polipropileno y lana de roca en diferentes proporciones (M0, M1, M2 y M3), con el objetivo de mejorar sus propiedades mecánicas y térmicas. Después de exponer las probetas al fuego, el diseño M1 presentó la mayor resistencia a la compresión, con una reducción del 8.23 % en comparación con el 15.62 % del diseño patrón (M0), lo que lo hace más consistente y confiable. Por otro lado, la muestra M2 mostró una disminución menor del 4.25 %, destacando por sus mejores propiedades térmicas; sin embargo, su resistencia fue inferior al diseño M0. En términos de flexión, M1 también sobresalió, con una pérdida de resistencia del 9 %, frente a la degradación más severa de M0. Aunque M2 mostró un buen desempeño térmico, su resistencia a la flexión fue significativamente menor, con una disminución del 33.4 %. El diseño M0 evidenció la mayor degradación bajo condiciones extremas de temperatura, lo que lo hace menos confiable ante el fuego. Desde el punto de vista económico, aunque los diseños modificados (M1, M2 y M3) presentan un costo superior al concreto convencional, dicho incremento se justifica por las mejoras en su desempeño. M1, con un aumento de solo 3.8 %, se posiciona como la opción más rentable. Los diseños M2 y M3 presentan incrementos de 10 % y 12.58 %, respectivamente, con mejoras térmicas significativas, pero menor competitividad en términos de costo-beneficio. En conclusión, el diseño M1 se perfila como la alternativa más adecuada para aplicaciones que requieren alta resistencia al fuego, ofreciendo un equilibrio óptimo entre rendimiento mecánico y viabilidad económica.