Propuesta Final-Sebastian Arroyo-Juan Tirado

Vista previa del material en texto

PROPUESTA DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
 Comité de Acreditación y Currículo Facultad de Ingenierías
	 
DESARROLLO DE ADOQUINES DE USO PEATONAL A PARTIR DE MEZCLAS CON REEMPLAZO DE RESIDUOS AGROINDUSTRIAL Y RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN (RCD) EN SU COMPOSICIÓN BASE, PARA EL CUMPLIMIENTO DE LAS NORMAS Y ESPECIFICACIONES DEL ART. 510-13 DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS (INVIAS)
SEBASTIAN JOSÉ ARROYO FUENTES 
JUAN ANDRÉS TIRADO ESPIITA
DIRECTOR:
JIMY UNFRIED SILGADO
COODIRECTOR:
ROBINSON SANDOVAL MARTÍNEZ
UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA
FACULTAD DE INGENIERÍAS
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA
MONTERÍA, CÓRDOBA
	 
 
	
 PROPUESTA DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
 Comité de Acreditación y Currículo Facultad de Ingenierías
	 
2022
Por una universidad con calidad, moderna e incluyente
Carrera 6ª. No. 76-103 Montería NIT. 891080031-3 - Teléfono: 7860300 - 7860920 www.unicordoba.edu.co
La responsabilidad ética, legal y científica, de las ideas, conceptos, y resultados del proyecto de investigación, serán responsabilidad de los autores.
Artículo 59, Acuerdo N° 022 del 21 de febrero de 2018 del Consejo Superior.
Tener en cuenta los Artículos y directrices establecidos en la Resolución 1775, del 21 de agosto de 2019. En donde se establecen las directrices y las políticas de funcionamiento del repositorio institucional de la Universidad de Córdoba (Artículos tercero, octavo, once, entre otros).
“11 – BUENA FE: La universidad considera que la producción intelectual que, los profesores, funcionarios administrativos y estudiantes le presenten, es realizada por éstos, y que no han transgredido los derechos de otras personas. En consecuencia, la aceptará, protegerá, publicará y explotará, según corresponda y lo considere pertinente”. Artículo 1, Acuerdo N° 045 del 25 de mayo de 2018 del Consejo Superior.
 
TABLA DE CONTENIDO
1.	INTRODUCCIÓN	5
2.	DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA	7
3.	JUSTIFICACIÓN	10
4.	OBJETIVOS	11
4.1.	OBJETIVO GENERAL	11
4.2.	OBJETIVOS ESPECÍFICOS	11
5.	ESTADO DEL ARTE	12
5.1 RCD (Residuos de Construcción y Demolición)	12
5.2. LA CENIZA DE LA CASCARILLA DE ARROZ	12
5.3. FIBRA DE COCO	13
6.	MARCO TEÓRICO	15
6.1 ADOQUINES DE CONCRETO	15
6.2 RESIDUOS AGROINDUSTRIALES	15
6.1.1.	CASCARILLA DE ARROZ	16
6.2.2.1. CENIZA DE CASCARILLA DE ARROZ (Rice Husk Ash “RHA”)	16
6.1.2.	FIBRA DE COCO	17
6.2.	RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN (RCD)	17
6.2.1.	AGREGADOS FINOS	19
6.2.2.	AGREGADOS GRUESOS	19
7.	METODOLOGÍA	19
7.1.	ESTUDIO Y ANÁLISIS DE LOS ADOQUINES CON REEMPLAZO DE RESIDUOS AGROINDUSTRIALES Y ADOQUINES CON RCD	20
7.2.	Obtención y procesamiento de la Cascarilla de arroz	20
7.2.1.	METODO DE OBTENCIÓN DE LA CENIZA DE LA CASCARILLA DE ARROS (RHA)	20
7.3.	OBTENCIÓN Y EXTRACCIÓN DE LA FIBRA DE COCO	21
7.4.	OBTENCIÓN Y PROCESAMIENTO DE LOS RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN	21
7.4.1.	TRITURACIÓN DE ESCOMBROS	22
7.5.	FABRICACIÓN DE LOS GRUPOS DE ADOQUINES	22
8.	RESULTADOS ESPERADOS	22
9.	PRESUPUESTO Y FUENTES DE FINANCIACIÓN	24
10.	CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES	25
11.	BIBLIOGRAFÍA	26
LISTADO DE TABLAS
Tabla 1. Clasificación de los residuos de la construcción	18
Tabla 2. Tabla de Mezclas de los grupos de adoquines con reemplazo de residuos agroindustriales y RCD.	20
Tabla 3. Resultados esperados para la fabricación de los grupos de adoquines.	22
Tabla 4. Presupuesto y financiación para el desarrollo del proyecto (miles de $ COP).	24
Tabla 5. Cronograma de actividades en el desarrollo del proyecto.	25
LISTADO DE FIGURAS
Figura. 1. Adoquín de Concreto. Tomada de: (Concreta, 2022)	15
Figura. 2. Residuo de cascarilla de arroz. Tomada de: (NOMENFOODS, 2020)	16
Figura. 3. Ceniza de cascarilla de arroz Tomada de: (Rodríguez Sánchez & Tibabuzo Jiménez, 2019)	17
Figura. 4. Partes del coco Tomada de: (Andrade et al., 2004)	17
Figura. 5. Generación de escombros. Tomada de:(MMA, 2019)	18
1. INTRODUCCIÓN
Este proyecto se sitúa en el departamento de Córdoba y busca desarrollar elementos prefabricados para la construcción, con la implementando residuos agroindustriales (Ceniza de cascarilla de arroz; Fibra de estopa de coco) y residuos de construcción y demolición (RCD) en mezclas base de adoquines tradicionales para el uso peatonal para el cumplimiento de las Normas Técnicas Colombianas (NTC 2017) de los ensayos de flexotracción, absorción de agua y resistencia a la abrasión y las normas de ensayo I.N.V. E – 426 para el ensayo de compresión.
Los adoquines son elemento prefabricado que son elaborados y endurecidos previamente a su uso en obras civiles. Los adoquines son ideales para el tránsito peatonal, vehicular con ruedas de neumático y para uso en cargas estáticas distribuidas, por su principio de entrelazado entre si permitiendo aumentar su resistencia, generando un aspecto armonioso, que es fácil de instalar y remover a la hora de realizarle mantenimiento (Duppati & Gopi, 2022). 
Los adoquines están hechos por un compuesto de hormigón que es una mezcla de cemento, agua, agregados, aditivos y/o pigmentos (ICONTEC, 2004). Elementos no renovables que son extraídos de un ecosistema generando problemas ambientales, como es el caso de los agregados finos extraídos de los ríos, los agregados gruesos proveniente del minado y el gasto energético, junto a la producción grandes cantidades de dióxido de carbono CO2 que representa el 7% de emisiones, debido al requerimiento térmico que se necesita para obtener el cemento Portland ordinario (OPC) el cual es el material cementoso más utilizado en la construcción y se estima un aumento entre un 12 % y un 23 % para 2050 (Srividya & Kannan Rajkumar, 2022). Generando así grandes retos que busquen la reducción, reutilización y el reciclaje que pueda ser aplicado a todos los sectores productivos del país, con la finalidad de lograr un desarrollo verdaderamente sostenible de las ciudades y municipios colombianos.
El RHA “Rice Husk Ash” subproducto de la cascarilla de arroz es utilizado como complemento en las mezclas de concreto hidráulico por su alto contenido de Sílice, puesto que aporta mayores rangos de resistencia a la compresión y flexión (Camargo Pérez, 2017). Motivando a constructores, diseñadores e investigadores a la implementación de este residuo agroindustrial en la fabricación de materiales prefabricados que permitan mantener o aumentar sus propiedades permitiendo definir su aplicabilidad en el mercado. Reduciendo la implementación de materias primas que implican grandes consumos energético, deterioros de ecosistemas y altos costos por la extracción de estos.
La fibra del mesocarpio del fruto del Coco es una fibra natural que abunda en la región Cordobesa y que en la actualidad toma fuerza como aditivo reforzante en los conglomerados de construcción civil, es decir, reforzante de mezclas de hormigón y concreto. Generando referencias de estudio e investigaciones de cómo actúa el coco como aportador en las propiedades mecánicas de elementos prefabricado, como por ejemplo los adoquines en los cuales brindó mayor resistencia de los especímenes que se le incorporó la fibra (Chaquila Burga & Ramírez Romero, 2019). 
los residuos de construcción y demolición denominado “RCD”, han tenido gran trascendencia en la búsqueda de métodos de reincorporación principalmente en el campo de la construcción, gracias a su compatibilidad con los materiales base como lo son el agregado fino y grueso, elementos que son utilizados en la elaboración de mezclas de concreto. Debido a que se pueden obtener dos grandes elementos que pueden ser sustitutos de elementos como la grava y arena de la composición base de un adoquín convencional. (Caicedo Campo & Pérez Henao, 2016) 
2. DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
En el Departamento de Córdoba la producción de Arroz para el 2021 tuvo un aumento del 46% a comparación del año 2019, produciendo en total en la costa norte del país 164.688 toneladas de arroz en el año (FEDEARROZ, 2022). De esta producción en el departamento se están generando una gran cantidad de residuoagroindustrial. El cual se puede estimar en 49.406 toneladas de cascarilla generadas en el año 2021. Debido a que entre un 20 y 30% del grano arroz está conformado por cascarilla (Chopra et al., 2015).
La cascarilla de arroz se caracteriza por su alto contenido de sílice la cual, Constituye alrededor del 20% de las cáscaras de arroz, por lo que se considera una fuente útil de sílice o silicio. (L. Vargas et al., 2013), la cascarilla de arroz es sometida a la calcinación eliminando la materia orgánica y así obtener la ceniza “Rice Husk Ash” (RHA) por sus siglas en inglés, la cual está compuesta principalmente por sílice, 87-97%, y pequeñas cantidades de sales inorgánicas (Arcos et al., 2007). 
La cascarilla de arroz en el Departamento de Córdoba es vendida al público en general, ya sea como camas avícolas, concentrado para animales e incluso sustituto de combustibles fósiles, sin embargo, su demanda no supera su producción, por lo tanto, grandes cantidades de este residuo agroindustrial se llevan a la quema no controlada al aire libre, siendo nocivo para la salud humana y el medio ambiente, debido a las emisiones de gases y partículas de suspensión en el aire, ocasionando problemas pulmonares respiratorios. En escenarios diferentes la cascarilla de arroz es quemada de forma controlada en calderas u hornos aprovechando el poder calorífico que posee, sin embargo, es un método que no lo excluye de ser nocivo, pero que propicia a la reducción de combustible fósil para el uso de hornos o calderas. 
La producción de coco en Colombia superó las 145.000 Ton en el año 2019, en un área sembrada de 22.000 Ha, Siendo el departamento de Córdoba el principal productor de coco en el Caribe Colombiano con 2.114 hectáreas sembradas para una producción anual de 16.134 toneladas (EL UNIVERSAL, 2020). 
El fruto del cocotero (Cocos nucifera L.) está compuesto por una gruesa capa que representa el 35% del cocotero, denominada mesocarpio, la cual está compuesta por fibras duras y tejido medular, compuesto principalmente por lignina, celulosa y hemicelulosa, por lo que tiene buenas propiedades capacidad de absorción y retención de agua (Rincon Reyna et al., 2016). Este ha adquirido en los últimos años diversos usos en la industria de construcción debido a la aportación de propiedades físicas a las mezclas y/o compuestos que se rigen en esta industria. 
Ante sus buenas capacidades fisicoquímicas para el uso en la industria de construcción, la implementación de la fibra de coco en esta área ha tomado auge en los últimos años, con la creación de materiales compuestos actuando como material de refuerzo en mezclas de hormigón o concreto. En el departamento de Córdoba no se encuentra establecido una finalidad de uso para el mesocarpio del coco, obteniendo grandes cantidades de este residuo agroindustrial no aprovechadas. 
La industria de la construcción en Colombia ha experimentado un gran crecimiento económico, con 3.904.226 m² licenciados de construcción para julio de 2022, teniendo un aumento de 1.788.647 m² respecto al año anterior (2.115.579 m2) según DANE, lo que significa un aumento del 84,5% en el área permitida. Este resultado fue impulsado por un aumento del 107,3% en el espacio de vivienda aprobado y un aumento del 10,0% en los destinos no residenciales (DANE, 2022). 
Este sector se caracteriza por presentar múltiples procesos que se llevan a cabo en línea, iniciando desde la extracción de la materia prima para la fabricación de los materiales de construcción, hasta las diversas operaciones llevadas a cabo durante y posteriores a la construcción de obras civiles, generando los denominados RCD (Bedoya & Dzul, 2015). Causando así que se posicione como uno de los principales sectores generadores de residuos sólidos en la actualidad.
Frente a estos escenarios se han desarrollado iniciativas populares y estatales, encargados de la protección del derecho a un medio ambiente sano y en general a la protección de los recursos naturales, como el decreto 0364 de 2019 el cual adopta la resolución 472 de 2017 la cual estipula los lineamientos frente a gestión integral de los RCD en el municipio de Montería (Alcaldía de Montería, 2019). Normativa que muchas veces y por no decir en su totalidad no son acogidas por las instituciones y/o población, encontrando en diversos sitios de la ciudad el RCD de construcciones cercanas o destinando estos mismos a los rellenos sanitarios, que producen un deterioro progresivo al ecosistema urbano de la comunidad. Desaprovechando el potencial de estos residuos para la fabricación de nuevos elementos prefabricados. 
En presencia de las buenas cualidades presentes en los residuos anteriormente establecidos esta investigación tiene como objetivo fabricar adoquines de uso peatonal a partir de mezclas con reemplazo de residuos agroindustrial (fibra de coco y ceniza de cascarilla de arroz) y residuos de construcción y demolición (RCD) en su composición base, para el cumplimiento de las las Normas Técnicas Colombianas (NTC) 2017 para los ensayos de flexotracción, absorción de agua y resistencia a la abrasión.
3. JUSTIFICACIÓN
El nuevo adoquín con porcentajes de reemplazo de residuos agroindustriales y RCD será una nueva revelación en la industria adoquinera que supone además una reducción de la contaminación de los escombros producto de la construcción y demolición arrojados en zonas verdes, lugares públicos y/o cualquier lugar en el que no deban ser desechados, así como los residuos agroindustriales los cuales han tenido un gran incremento en su producción y son vistos como desechos después de una producción industrial.
Se busca implementar la fabricación de un nuevo adoquín a base de estos residuos respetando la composición y geometría regular del adoquín convencional, así mismo se ha demostrado que el adoquín con base de RCD además de mitigar dicha contaminación, también demuestra ser un buen reemplazo del adoquín convencional dado que sus propiedades logran ser las mismas e incluso mejores al pasar del tiempo, tomando en cuenta un porcentaje adecuado de residuos agroindustriales, manteniendo dentro de las condiciones requeridas la muestra del adoquín, garantizando el uso de este y la implementación de ambos residuos para su posterior fabricación.
En el enfoque dentro de la investigación, tenemos la obtención de la materia prima como lo son los residuos agroindustriales (fibra de coco, ceniza de cascarilla de arroz) y residuos de construcción y demolición (RCD), como afectan nuestro entorno y además facilitar su inclusión de forma rápida al proceso de fabricación del nuevo adoquín.
4. OBJETIVOS
4.1. OBJETIVO GENERAL
Desarrollar adoquines de uso peatonal a partir de mezclas con remplazo de residuos agroindustriales (ceniza de cascarilla de arroz y fibra de coco) y residuos de construcción y demolición (RCD) en su composición base, para el cumplimiento de las normas y especificaciones de del Art. 510-13 del instituto nacional de vías (INVIAS).
4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Establecer los porcentajes adecuado entre los residuos agroindustriales y de residuos de construcción y demolición (RCD) con respecto a la composición base de un adoquín de concreto que cumplan las normas NTC 2017 para uso en vías peatonal.
2. Fabricar adoquines para uso peatonal con el propósito de cumplir las normas NTC2017 con diferentes proporciones de residuos agroindustriales y de residuos de construcción y demolición (RCD)
3. Analizar los costos de fabricación de los nuevos adoquines de uso peatonal con remplazo de residuos agroindustriales y residuos de construcción y demolición (RCD) comparándolo con los costos de los adoquines de concreto de uso peatonal.
5. ESTADO DEL ARTE
5.1 RCD (Residuos de Construcción y Demolición)
(Palomino Clavijo & Barreto Pulido, 2014) Buscaban estimar el porcentaje adecuado de reemplazo que se puede adicionar en una mezcla de concreto para una relación a/c de 0.4; en la cual concluyeron que es posible realizar sustituciones de concreto fino reciclado en altos porcentajes para obteneraltas resistencias en los concretos hidráulicos, reemplazando incluso el 100% del agregado fino reciclado, disminuyendo así la cantidad de material natural.
(Laverde Laverde & Torres Castellano, 2018) Utilizaron una dosificación de (0%; 20%; 40%) de agregado grueso reciclado para reemplazar el agregado grueso y el agregado fino utilizado fue 100% natural. Sus estudios dieron como resultado que el agregado grueso reciclado y el natural tienen un comportamiento similar a los 3 días de curado, sin embargo, el comportamiento del agregado grueso reciclado en la resistencia a la compresión aumentó a partir de los 28 días.
5.2. LA CENIZA DE LA CASCARILLA DE ARROZ 
(Restrepo Ramos & Aya Rodriguez, 2018) Realizaron una propuesta para la fabricación de adoquines en mortero mezclados con cascarilla de arroz para uso en la construcción de la ciudad de Girardot en el departamento de Cundinamarca. La investigación actual se ha centrado en desarrollar técnicas y procesos novedosos de construcción con bio materiales no convencionales como lo es la cascarilla de arroz para que ayude a rebajar costos y cumpla con las normas técnicas colombianas que ya han sido establecidas. Actualmente los procesos agroindustriales y la producción de cemento generan una serie de contaminación en la atmósfera con las emisiones de CO2 y residuos que pueden ser aprovechados para aportar a una solución del manejo de las basuras y disminuir dichos gases contaminantes. En el caso de la cascarilla de arroz es un desecho que se genera en grandes cantidades en toda la región Andina debido a los cientos de cultivos de arroz existentes. Este desecho contiene propiedades químicas y mecánicas.
(Camargo Pérez, 2017) esta investigación analiza el comportamiento mecánico, físico y químico de una mezcla de concreto hidráulico modificada con ceniza obtenida por la incineración de la cascarilla del arroz. La metodología utilizada fue un diseño experimental con una muestra patrón con resistencia a la compresión de 27.57 MPa y resistencia a la flexión de 3.8 MPa. La modificación se realizó sustituyendo cemento por ceniza en proporciones del 5%, 15% y 30%. Los resultados muestran disminución de la resistencia para los diferentes porcentajes de sustitución. La resistencia a compresión, tracción indirecta y flexión para las muestras con sustituciones del 5%, 15% y 30% estuvo por debajo de los valores de diseño, por lo tanto, no es muy factible su aplicación en la construcción de pavimentos rígidos, sin embargo, los valores de la resistencia a la flexión de las muestras con sustitución del 5% estuvieron cercanos a las de diseño, por lo cual se puede realizar un análisis más profundo entre un rango de sustitución de 0% - 5%.
5.3. FIBRA DE COCO
(Chaquila Burga & Ramírez Romero, 2019) Diseño adoquines de concreto con adición de fibra de estopa de coco para mejorar las propiedades mecánicas y térmicas; para dicho estudio se realizó diferentes ensayos a los agregados, los ensayos que se realizaron fueron: ensayo granulométrico, contenido de humedad, peso específico y absorción, peso unitario suelto y compactado; dichos ensayos fueron realizados para determinar las propiedades de los agregados. Para la obtención de la fibra de coco, la materia prima fue transportada de la provincia de bellavista y la fibra de coco se extrajo manualmente por los tesistas, así como también el agregado fino fue de la cantera del rio Cumbaza. Los porcentajes de fibra utilizadas fueron de 2%, 3% y 5% con una longitud 1 cm, los porcentajes que se incorporaron a la mezcla fueron con relación al volumen total del adoquín. Como muestra se tuvo 42 especímenes para ser evaluadas mediante ensayos de resistencia a compresión y ensayos térmicos que se realizó a los más adecuados. Finalmente se concluyó que al adicionar fibra de coco en 2%, 3% y 5% a los adoquines, los valores de resistencia a compresión en porcentaje a los 28 días de edad son 104.73%, 120.43% y 126%, aumento la resistencia en un 26%; y para los ensayos térmicos que fueron realizados al patrón (0%) y a la mejor dosificación con respecto a la resistencia a compresión (5%), nos dio como resultado que añadiendo la fibra de coco absorbe el calor en su interior en un 10% más que del convencional, esto le convierte en un material resistente y aislante térmico, la cual es una buena alternativa para los pavimentos adoquinados utilizando residuos agrícolas. 
(Santa María Mundaca & Gonzáles Guevara, 2019) Realizó una investigación experimental con pos-prueba única y grupo de control, con duración de nueve meses, siendo el principal objetivo determinar la mejora de la permeabilidad del adoquín al incorporar fibra de coco en vías peatonales, Moyobamba, 2019, con el fin de mejorar la calidad de transitabilidad, garantizando la duración y el correcto funcionamiento de las vías peatonales en la ciudad de Moyobamba. Se elaboraron 36 adoquines convencionales y con incorporación de fibra de coco de 0.5%, 1.0% y 1.5%, para luego determinar la resistencia a compresión; también se elaboraron 4 probetas testigo convencional y con incorporación de fibra de coco de 0.5%, 1.0% y 1.5% para poder determinar su permeabilidad en el permeámetro.
Asimismo, se realizó el estudio de costo y presupuesto del adoquín convencional en comparación del adoquín óptimo con fibra de coco; concluyendo que el proyecto de la mezcla de la fibra de coco mejora la permeabilidad del adoquín para vías peatonales, en la ciudad de Moyobamba.
(Lara, 2017) Evaluó el comportamiento del hormigón a distintas resistencias mediante la adición de fibra de estopa de coco obtenida como un residuo, tomando en consideración varios porcentajes de volumen, desde 0.5% al 2%. Se presentan los resultados obtenidos en los compuestos, los cuales fueron probados a compresión axial y flexión mostrando resultados diferentes con cada porcentaje de fibra evaluado concluyendo dichos ensayos con una disminución de la resistencia de los elementos a un 2% de fibra. Otro tipo de resultados presentados son las relaciones porcentuales entre la muestra de referencia y las muestras con la incorporación de la fibra evaluando el nivel de la reducción de pesos y resistencias. Los resultados obtenidos son concordantes con investigaciones mediante experimentación, realizadas con anterioridad por diversos Institutos Académicos y corroboran una mejora en la tenacidad de la matriz de los elementos de hormigón
6. MARCO TEÓRICO
6.1 ADOQUINES DE CONCRETO
Son piezas sólidas de concreto prefabricado, mediante un proceso de compactación, utilizados como material de acabado para la construcción de superficies para tránsito peatonal y pavimentos de tráfico vehicular sobre llanta neumática (Alcaldía de Bogotá, 2017). Además, deben tener una resistencia adecuada para soportar las cargas, y en especial, el desgaste ocasionado por el tráfico. cumpliendo con las especificaciones de las normas NTC 2017, logrando de esta manera un producto que permita el ahorrar de tiempo y dinero.
Figura. 1. Adoquín de Concreto. Tomada de: (Concreta, 2022) 
6.2 RESIDUOS AGROINDUSTRIALES
Los residuos agroindustriales son considerados como los subproductos generados por los procesos productivos del sector agroindustrial. Este sector tiene la capacidad de impulsar el desarrollo económico, social y ambiental global, sólo si éste es capaz de mantener la armonía en cuanto a sus actividades de producción (obtención de la materia prima) y la disposición final de los residuos producto de estas.
En Colombia, el Departamento Nacional de Planeación proyectó para el 2018, el 20% en aprovechamiento de residuos que van a los rellenos e incentivar el reciclaje, sin embargo no ha logrado superar el 17%, por lo tanto es prioritario incluir mecanismos de articulación del componente productivo y de investigación científica y tecnológica (Peñaranda Gonzalez et al., 2017).
Según (Y. Vargas & Pérez, 2018) y su revisión bibliográfica se encuentran cinco categorías de empleo de los residuos agroindustriales: 1) obtención de bioenergéticos (bioetanol, biodiésel, biogás,biomasa energética), 2) proceso de compostaje, 3) aprovechamiento en la producción de alimentos para animales, 4) elaboración de otros productos de interés (ladrillos, composites, estibas, entre otros) y 5) recuperación de medios abióticos contaminados (remoción de colorantes, metales pesados e hidrocarburos).
6.1. 
6.2. 
CASCARILLA DE ARROZ 
La cascarilla de arroz es un subproducto del proceso de molienda del grano maduro del arroz, es un insumo de uso agrícola que se obtiene de separar el grano de arroz de su cáscara (L. Vargas et al., 2013). Este residuo se caracteriza por tener un rico contenido de sílice presente en diferentes partes de la planta (raíz, tallo, hojas, cáscara o vaina) varía entre 2,63 y 13,3%, presentándose en mayor cantidad con respecto a la parte orgánica en la cáscara del grano de arroz. La cascarilla de arroz al ser sometida a calcinación produce una alta cantidad de ceniza, entre 13 y 29% del peso inicial (Arcos et al., 2007). 
Figura. 2. Residuo de cascarilla de arroz. Tomada de: (NOMENFOODS, 2020)
6.2.2.1. CENIZA DE CASCARILLA DE ARROZ (Rice Husk Ash “RHA”)
La Ceniza de la Cascarilla de Arroz (RHA) puede llegar a contener más del 90% de sílice. Por esto que la obtención de un gran porcentaje de sílice amorfa reacciona con el hidróxido de calcio producto de las reacciones del cemento, de tal modo que se convierta en silicato de calcio hidratado y así mejore las propiedades mecánicas del concreto (Rodríguez Sánchez & Tibabuzo Jiménez, 2019). 
	 
Figura. 3. Ceniza de cascarilla de arroz Tomada de: (Rodríguez Sánchez & Tibabuzo Jiménez, 2019)
FIBRA DE COCO
Es una fibra natural que es proveniente del mesocarpio del coco, es también denominada mesocarpio, ubicada entre la cubierta externa Epicarpio (epidermis lisa) y la envoltura dura (endocarpio), que encierra el fruto, como se ve en la figura 2. De esta se destacan tres distintos hilos de las fibras de coco: largas y toscas, blandas y finas (Andrade et al., 2004). 
Figura. 4. Partes del coco Tomada de: (Andrade et al., 2004)
Los antecedentes han demostrado que la fibra de coco es un material adecuado para la industria de la construcción, por su resistencia y durabilidad, propiedades que no se ven afectadas al ser complementadas como refuerzo en la fabricación de los adoquines.
6.3. RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN (RCD)
Los RCD son aquellos residuos provenientes de la construcción, rehabilitación y demolición de cualquier tipo de obra, ya sea de carácter público o privado (Pachecho Bustos et al., 2017). Normalmente estos residuos van a parar a lugares indeseables como parques, zonas verdes, entre otros espacios públicos ya que no se cuenta con una forma adecuada de aprovechamiento o disposición final de estos desechos, generando contaminación ambiental. La forma más común de clasificar estos desechos internacionalmente es catalogarlos de acuerdo con su procedencia.
Figura. 5. Generación de escombros. Tomada de:(MMA, 2019)
Tabla 1. Clasificación de los residuos de la construcción
	Categoría
	Grupo
	Clase
	Componentes
	
RCD aprovechables
	Residuos mezclados
	Residuos pétreos
	Concretos, cerámicos, ladrillos, arenas, gravas, cantos, bloques, o fragmentos de roca, baldosín, mortero, y materiales no pasantes del tamiz #200.
	
	
Residuos de material fino
	Residuos finos no expansivos
	Arcilla, limos y residuos inertes que sobrepasen el tamiz #200.
	
	
	Residuos finos expansivos
	Arcillas y lodos inertes con gran cantidad de finos altamente plásticos y expansivos que sobrepasen el tamiz #200.
	
	
Otros residuos
	Residuos no pétreos
	Plásticos, PVC, maderas, papel, siliconas, vidrios, cauchos.
	
	
	Residuos de carácter metálico
	Acero, hierro, cobre, aluminio.
	
	
	Residuos orgánicos
	Residuos de tierra negra.
	
	
	Residuos orgánicos vegetales
	Residuos vegetales y otras especies bióticas.
	
RCD no aprovechable
	Residuos peligrosos
	Residuos corrosivos, reactivos, radioactivos, explosivos, tóxicos y patógenos.
	Desechos de productos químicos, emulsiones, alquitrán, pinturas, disolventes orgánicos, aceites, resinas, plastificantes, tintas, betunes.
	
	Residuos especiales
	No definido
	Poliestireno, icopor, cartón, yeso.
	
	Residuos contaminados con otros residuos
	Residuos contaminados con residuos peligrosos
	Materiales pertenecientes a los grupos anteriores que se encuentren contaminados con residuos peligrosos.
	
	
	No definido
	Residuos contaminados con otros residuos que hayan perdido las características propias de su aprovechamiento.
	Otros
	Otros residuos
	No definido
	Residuos que por requisitos técnicos no permitido su reuso en obras.
Tomada de: (Tapias Mendivelso, 2017)
AGREGADOS FINOS
Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaños de partícula que pueden llegar hasta 10mm y que pasan al 100% el tamiz ⅜”(López & Sepúlveda, 2014).
AGREGADOS GRUESOS
Los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en el tamiz No. 4 o superior y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo de agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm (López & Sepúlveda, 2014)
7. METODOLOGÍA
El método en el que se fundamenta esta investigación es de carácter cuantitativo y cualitativo (mixta), por lo cual se hace necesario antecedentes relevantes correspondiente a la fabricación de adoquines con adición de residuos agroindustriales (fibra de coco y ceniza de cascarilla de arroz) y RCD (residuos de construcción y demolición) , que proporcionan propiedades acordes a las estipuladas por las normas (NTC 2017), para la fabricación de diferentes grupos de mezclas añadiéndoles porcentajes de residuos agroindustriales y de construcción y demolición al adoquín convencional. Para la cual se realizarán de la siguiente manera:
7.1. ESTUDIO Y ANÁLISIS DE LOS ADOQUINES CON REEMPLAZO DE RESIDUOS AGROINDUSTRIALES Y ADOQUINES CON RCD
Antecedentes de fabricación de adoquines: En esta fase se realizará la búsqueda de información correspondiente a la fabricación de adoquines respectiva a nuestra investigación, como lo son los adoquines tradicionales que actualmente se manejan en el mercado, adoquines fabricados con reemplazo de residuos agroindustriales y adoquines con reemplazo de RCD, para conocer cómo se han diseñado hasta la fecha. Definiendo las siguientes clases de adoquines:
Tabla 2. Tabla de Mezclas de los grupos de adoquines con reemplazo de residuos agroindustriales y RCD.
Aquí va ir la tabla 
7.2. Obtención y procesamiento de la Cascarilla de arroz
La cascarilla de arroz se obtendrá de las empresas de moliendas, procesadora o trituradoras del grano de arroz del departamento de Córdoba, las cuales venden al público en general pacas de cascarilla de arroz prensado con un peso alrededor entre 50 y 55 kg, la empresa que se encuentre más cercana a la ciudad de Montería con los precios más bajos será seleccionada como proveedor de la cascarilla de arroz para la calcinación. 
METODO DE OBTENCIÓN DE LA CENIZA DE LA CASCARILLA DE ARROS (RHA)
La cascarilla obtenida debe ser inspeccionada, eliminando los residuos sólidos como piedras o metales pequeños, para realizar este proceso se cuenta con el espacio abierto que posee la Universidad de Córdoba, frente del taller de Ingeniería Mecánica, para luego someter la cascarilla al tratamiento térmico de 800°C durante 6 horas en el horno industrial ubicado en la Universidad Pontificia Bolivariana, con el fin de eliminar la fracción orgánica presentes en la cascarilla y así obtener el RHA. 
7.3. OBTENCIÓN Y EXTRACCIÓN DE LA FIBRA DE COCO
El departamento de Córdoba presenta zonas cocoteras constituida por los municipios de San Antero, San Bernardo del Viento, Moñitos, Canalete y Puerto Escondidos, los cuales constituyen la mayor parte de las plantaciones de coco, en cualquier de estos municipios la facilidad de recolectar cascaras de coco es alta, puesto que hay grandes cantidades de producción del fruto. 
Después de recolectar las cáscaras de coco, se sumergen en agua durante 48 horas y se protegen de la luz solar a temperatura ambientepara obtener las fibras de coco, se realiza el proceso de inmersión para ablandar y descomponer la pulpa que queda en las cáscaras, haciendo que la extracción de las fibras sea más fácil, una vez que las fibras se separan, estas se lavan para eliminar las impurezas.
Los métodos que se utilizan para extraer las fibras de coco son métodos mecánicos que consisten en extraer las fibras a mano o con la ayuda de rocas, eliminando la mayor cantidad posible de pulpa o fenoles en el proceso de separación de cada fibra. Este método es económico y las fibras no se dañan mucho durante la extracción.
7.4. OBTENCIÓN Y PROCESAMIENTO DE LOS RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN
El municipio de Sincelejo es un municipio que cuenta con mucha infraestructura, y que cada vez hay más construcciones, o remodelaciones, es decir, cada vez más se encuentra en constante remodelación y construcción, decir un lugar concreto de donde encontrar los escombros no acierta mucho, debido a que cada día se puede encontrar en lugares diferentes, aun así, es seguro decir que estos residuos son fáciles de obtener. Una vez obtenidos, deben ser triturados para obtener el agregado fino y grueso para su uso en la fabricación de los adoquines. 
La obtención del RCD se realizará a través de carretilleros los principales personajes encargados de verter los escombros en vertederos o lugares inapropiados lo cual genera contaminación ambiental por mal disposición de estos residuos.
Una vez recolectados, en este caso la empresa Postel S.A.S, prestará sus espacios para realizar la separación de materiales indeseados como cartón, vidrio, plástico, etc. de los escombros. 
TRITURACIÓN DE ESCOMBROS
Al tener estos escombros libres de materiales indeseados se llevarán a la trituradora ubicada en la vía Ciénaga de Oro - Sahagún, donde se triturarán los escombros para obtener los dos tipos de agregados necesarios para la fabricación del adoquín (agregado fino y grueso). Luego de ser triturados y clasificados se realizará la granulometría con tamices para poder separar el agregado fino del grueso. El agregado fino tiene un diámetro no superior a 10 mm y el agregado grueso oscila entre los 19 mm a 152 mm de diámetro.
7.5. FABRICACIÓN DE LOS GRUPOS DE ADOQUINES 
Se fabricarán los adoquines con base en las mezclas que se obtuvieron consultando la literatura y reuniendo toda la información posible, dando como resultado la tabla 1. La fabricación se llevará a cabo en la empresa POSTEL.S.A.S-ACEMS.A. S, empresa fabricante de adoquines del municipio de Sincelejo, Sucre 
Se ha encontrado una viabilidad del proyecto puesto que la obtención de la materia en nuestro caso los residuos se obtienen de la región y estos a su vez se encuentran en un incremento, posibilitando la industrialización. los antecedentes apuntan que la creación de adoquines si podrán soportar cargas para su finalidad que es de uso peatonal.
8. RESULTADOS ESPERADOS
En la tabla 1 se mostrarán los resultados esperados por cada método que se realizará para la fabricación de los grupos de adoquines, dando cumplimiento a los objetivos planteados para el proyecto.
Tabla 3. Resultados esperados para la fabricación de los grupos de adoquines.
	ACTIVIDADES
	RESULTADO ESPERADO
	OBJETIVO / META
	LOGÍSTICA DE OBTENCIÓN Y TRANSPORTE DE MATERIALES
	Plan de desarrollo para la obtención, recolección y transporte de los materiales como lo son la cascarilla de arroz, fibra de coco y RCD
	Marcar ruta de trabajo a desarrollar con la finalidad de establecer costos y gastos para la fabricación de los adoquines.
	INCINERACIÓN DE LA CASCARILLA DE ARROZ
	Cenizas de cascarilla de arroz (CCA)
	Obtención de componentes de reemplazo para la fabricación de los grupos de adoquines 
	EXTRACCIÓN Y SECADO DE LA FIBRA DE COCO
	Fibras delgadas y secas
	
	SEPARACIÓN Y TRITURACIÓN DE RCD
	Partículas de RCD gruesas y finas
	
	FABRICACIÓN DE LOS GRUPOS DE ADOQUINES
	Adoquines compuestos con porcentajes de residuos agroindustriales (RHA y Fibra de Coco) y RCD
	Fabricar los diferentes grupos de mezclas de compuestos establecidos para los adoquines.
	TEST DE PRUEBAS
	Se espera que los adoquines fabricados superen las pruebas de uso y poder definir si es aceptable para una producción en masa
	Cualificar la aprobación de los diferentes grupos de adoquines para su uso
9. PRESUPUESTO Y FUENTES DE FINANCIACIÓN
A continuación, se muestra la tabla correspondiente al presupuesto global de la propuesta de investigación (en miles de pesos) para la realización del proyecto en donde la principal fuente de financiación es la Universidad de Córdoba a través del proyecto FI-06-19.
Tabla 4. Presupuesto y financiación para el desarrollo del proyecto (miles de $ COP).
	RUBROS
	UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA
	TOTAL
	IMPREVISTO DEL 8%
	TOTAL CON IMPREVISTOS
	
	ESPECIE
	EFECTIVO
	
	
	
	Personal
	46.800
	4.752
	51.552
	4.124,2
	55.676,16
	Equipos
	1.620
	0
	1.620
	129,6
	1.749,6
	Materiales e insumos
	0
	860
	860
	68,8
	928,8
	Salidas de campo
	0
	600
	600
	48
	648
	Publicación 
	0
	0
	0
	0
	0
	Servicios técnicos 
	0
	1.900
	1.900
	152
	2.052
	Viajes 
	0
	0
	0
	0
	0
	Construcción o mantenimiento de infraestructura
	0
	200
	200
	16
	216
	Administración
	0
	0
	0
	0
	0
	Total
	48.420
	8.312
	56.732
	4.538,6
	61.270,56
10. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
A través de la siguiente tabla se dará a conocer el tiempo estimado para la ejecución de las actividades que se desarrollarán en el proyecto y la disponibilidad para desarrollar actividades de manera simultánea en el mismo y generar avances significativos.
Tabla 5. Cronograma de actividades en el desarrollo del proyecto.
	Actividad/Mes
	2
	4
	6
	8
	Revisión bibliográfica
	
	
	
	
	Localización y obtención de residuos agroindustriales y RCD
	
	
	
	
	Separación y trituración de los RCD
	
	
	
	
	Inspección e incineración del RHA
	
	
	
	
	Extracción y secado de la fibra de coco
	
	
	
	
	Fabricación de los grupos de adoquines 
	
	
	
	
	Puesta a prueba de los adoquines
	
	
	
	
	Escritura de documentos y divulgación.
	
	
	
	
	Sustentación de trabajo de grado.
	
	
	
	
11. BIBLIOGRAFÍA
Alcaldía de Bogotá. (2017). Pisos Articulados en Adoquin de concreto para superficies de tránsito peatonal y vehicular. Gestion Estrategica, 1–19.
Alcaldía de Montería. (2019). DECRETO 0364 DE 2019.
Andrade, A. M. de, Passos, P. R. de A., Marques, L. G. da C., Oliveira, L. B., Vidaurre, G. B., & Rocha, J. das D. de S. (2004). Pirólise de resíduos do coco-da-baía (Cocos nucifera Linn) e análise do carvão vegetal. Revista Árvore, 28(5), 707–714. https://doi.org/10.1590/S0100-67622004000500010
Arcos, C. A., Pinto, D. M., & Rodríguez Páez, J. E. (2007). La cascarilla de arroz como fuente de SiO2. Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, 41, 7–20. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-62302007000300001
Bedoya, C., & Dzul, L. (2015). El concreto con agregados reciclados como proyecto de sostenibilidad urbana. Revista Ingeniería de Construcción RIC, 30, 99–108.
Caicedo Campo, S. L., & Pérez Henao, J. M. (2016). Estudio del uso agregados reciclados de residuos de construcción y demolición (RCD) provenientes de las ciudades de Cali como material para la construcción de elementos prefabricados de concreto, caso de los adoquines. Pontificia Universidad Javeriana, 74. http://vitela.javerianacali.edu.co/bitstream/handle/11522/3146/Estudio_uso_agregados.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Camargo Pérez, N. R. (2017). LA CENIZA DE CASCARILLA DEL ARROZ COMO APORTE A LA RESISTENCIA DEL CONCRETO HIDRÁULICO. Revista Orinoquía, Ciencia y Sociedad, 33–38.
Chaquila Burga, L., & Ramírez Romero, F. L. (2019). Diseño de adoquines de concreto con adición de fibra de estopa de coco para mejorar su resistencia a compresión y propiedad térmica, Tarapoto. Universidad César Vallejo .
Chopra, D., Siddique, R., & Kunal. (2015). Strength, permeability and microstructure of self-compacting concrete containing rice husk ash. Biosystems Engineering, 130, 72–80. https://doi.org/10.1016/J.BIOSYSTEMSENG.2014.12.005
Concreta.(2022). Adoquines - Prefabricados Concreta. http://prefabricadosconcreta.com/adoquines/
DANE. (2022). Boletín Técnico Boletín Técnico.
Duppati, S., & Gopi, R. (2022). Strength and durability studies on paver blocks with rice straw ash as partial replacement of cement. Materials Today: Proceedings, 52, 710–715. https://doi.org/10.1016/J.MATPR.2021.10.104
EL UNIVERSAL. (2020, September 20). Colombia, a las ‘grandes ligas’ del mercado del coco | EL UNIVERSAL - Cartagena. EL UNIVERSAL. https://www.eluniversal.com.co/economica/coco-colombiano-busca-mercados-en-el-exterior-BE3512751
FEDEARROZ. (2022). Área, producción y rendimiento - Fedearroz. https://fedearroz.com.co/es/fondo-nacional-del-arroz/investigaciones-economicas/estadisticas-arroceras/area-produccion-y-rendimiento/
ICONTEC. (2004). NORMA NTC 2017.pdf (p. 42).
Lara, G. (2017). DETERMINACIÓN DE LOS PORCENTAJES ÓPTIMOS DE FIBRA DE COCO EN HORMIGONES HIDRÁULICOS. UNIVERSIDAD DE ESPECIALIADES ESPÍRITU SANTO.
Laverde Laverde, J. A., & Torres Castellano, N. (2018). Propiedades mecánicas, eléctricas y de durabilidad de concretos con agregados reciclados. Revista de La Escuela Colombiana de Ingeniería, 108, 15–23. https://revistas.escuelaing.edu.co/index.php/reci/article/view/15/11
López, L. Y., & Sepúlveda, D. (2014). Caracterización Física De Diferentes Muestras De Agregados Pétreos Para El Concreto-Zona Norte De Bogota. Programa de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Universidad Católica de Colombia, 5. http://fing.uach.mx/licenciaturas/IC/2012/01/26/MANU
MMA, M. del M. A. (2019, November 20). Abordan Gestión de Residuos de Construcción y Demolición en jornada de Construcción Sustentable – MMA. https://mma.gob.cl/abordan-gestion-de-residuos-de-construccion-y-demolicion-en-jornada-de-construccion-sustentable/
NOMENFOODS. (2020). Cascarilla de arroz - Productos para el sector industrial - Nomen foods. https://nomenfoods.com/industrial/cascarilla-de-arroz/
Pachecho Bustos, C. A., Fuentes Pumarejo, L. G., Sánchez Cotte, É. H., & Rondón Quintana, H. A. (2017). Residuos de construcción y demolición (RCD), una perspectiva de aprovechamiento para la ciudad de barranquilla desde su modelo de gestión. Ngeniería y Desarrollo, Fundación Universidad Del Norte, 35(2), 533–555. https://doi.org/10.1016/s0263-7863(01)00054-0
Palomino Clavijo, V., & Barreto Pulido, K. (2014). Influencia del agregado de concreto reciclado fino en las propiedades mecánicas y de resistencia de un concreto hidráulico de alta resistencia [Universidad de la Salle]. In Ingeniería Civil. https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/408
Peñaranda Gonzalez, L. V., Montenegro Gómez, S. P., & Giraldo Abad, P. A. (2017). Aprovechamiento de residuos agroindustriales en Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambienta, B(2).
Restrepo Ramos, Y. T., & Aya Rodriguez, J. R. (2018). PROPUESTA PARA LA FABRICACION DE ADOQUINES EN MORTERO MEZCLADOS CON CASCARILLA DE ARROZ PARA USO EN LA CONSTRUCCION DE LA CIUDAD DE GIRARDOT EN EL DEPARTAMENTO DE CUNDINAMARCA. In CORPORACIÓN UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOS. https://www.fairportlibrary.org/images/files/RenovationProject/Concept_cost_estimate_accepted_031914.pdf
Rincon Reyna, J. F., Rincon Reyna, P. G., Torres Maravilla, E., Mondragon Rojas, A. G., Sanchez Pardo, M. E., Arana Cuenca, A., Ortiz Moreno, A., & Jiménez Garcia, E. (2016). CARACTERIZACIÓN FISICOQUIMICA Y FUNCIONAL DE LA FIBRA DE MESOCARPIO DE COCO ( Cocos nucifera L.). Investigación y Desarrollo En Ciencia y Tecnología de Alímentos, 1(2), 279–284.
Rodríguez Sánchez, A. M., & Tibabuzo Jiménez, M. P. (2019). Evaluación de la ceniza de cascarilla de arroz como suplemento al cemento en mezclas de concreto hidráulico. Universidad Santo Tomás.
Santa María Mundaca, F. V., & Gonzáles Guevara, C. L. (2019). Incorporación de fibra de coco para mejorar la permeabilidad del adoquín en vías peatonales, Moyobamba. Universidad César Vallejo.
Srividya, T., & Kannan Rajkumar, P. R. (2022). Mechanical and durability properties of alkali-activated binders based paver blocks derived from secondary sources. Case Studies in Construction Materials, 17, e01561. https://doi.org/10.1016/J.CSCM.2022.E01561
Tapias Mendivelso, J. A. (2017). GUÍA DE INTERVENCIÓN SOSTENIBLE DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCIÓN (p. 38).
Vargas, L., Alvarado, P., Vega-Baudrit, J., & Porras, M. (2013). Caracterización del subproducto cascarilla de arroz en búsqueda de posibles aplicaciones como materia prima en procesos - Dialnet. Revista Científica de La Facultad de Ciencias Químicas Y Farmacia, 23(1), 86–101. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5069938
Vargas, Y., & Pérez, L. (2018). APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS AGROINDUSTRIALES PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AMBIENTE. FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS , 14(1), 59–72. https://revistas.unimilitar.edu.co/index.php/rfcb/article/view/3108/2874
Por una universidad con calidad, moderna e incluyente
Carrera 6ª. No. 76-103 Montería NIT. 891080031-3 - Teléfono: 7860300 - 7860920 www.unicordoba.edu.co