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Palabras clave
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Adoquines fotocatalíticos, dióxido de titanio, vidrio molido, sinergia, contaminación del aire, Arequipa.
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Justificación del proyecto
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• El problema central que justifica el financiamiento de este proyecto de investigación en la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa (UNSA) está profundamente arraigado en la urgente necesidad de abordar la creciente contaminación atmosférica que afecta a la ciudad de Arequipa. Esta urbe experimenta un rápido crecimiento urbano y una expansión significativa de su infraestructura, lo que deriva en un incremento alarmante en los niveles de contaminantes atmosféricos, como los óxidos de nitrógeno (NOx) y el material particulado fino (PM2.5), que superan los límites establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS), poniendo en riesgo la salud pública y la calidad de vida de los habitantes de la región.
• Impacto Ambiental y Urbano: La ciudad de Arequipa enfrenta desafíos críticos en cuanto a la contaminación del aire, especialmente en áreas de alta densidad vehicular y actividad industrial. Estos sectores, aunque esenciales para el desarrollo económico de la región, contribuyen significativamente a la degradación ambiental. En este contexto, la investigación propuesta se enfoca en desarrollar adoquines fotocatalíticos mediante la adición de dióxido de titanio (TiO₂) y vidrio molido. Estos materiales tienen la capacidad de descomponer contaminantes atmosféricos, mitigando así los efectos negativos de la contaminación en áreas urbanas densamente pobladas como Arequipa.
• Innovación en Materiales de Construcción: La ingeniería civil y la construcción en Arequipa, sectores clave en el desarrollo regional, enfrentan el reto de adoptar prácticas más sostenibles y tecnológicamente avanzadas. Este proyecto de investigación tiene como objetivo optimizar las propiedades de los adoquines, un componente esencial en la infraestructura urbana, para que contribuyan activamente a la mejora de la calidad del aire a través de procesos fotocatalíticos. La incorporación de TiO₂ y vidrio molido en la mezcla de concreto para adoquines representa una innovación técnica que responde a los desafíos ambientales actuales, ofreciendo soluciones constructivas avanzadas para la región.
• Compromiso de la UNSA con la Comunidad: La Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa (UNSA) en su camino para convertirse en un referente latinoamericano en investigación y desarrollo tecnológico y comprometida con el desarrollo sostenible y mejora de la calidad de vida en la región, ha financiado en los últimos años proyectos de investigación enfocados en la sostenibilidad, ecología y bienestar comunitario, la UNSA reconoce la necesidad de utilizar materiales de construcción más sostenibles que contribuyan a la descontaminación del aire y al desarrollo urbano responsable. Este proyecto representa una oportunidad para que la UNSA continúe su compromiso con soluciones innovadoras.
• Desarrollo Sostenible y Economía Circular: Este proyecto también se alinea con las tendencias globales hacia la economía circular, al promover la reutilización de vidrio molido en la fabricación de adoquines. Este enfoque no solo reduce la cantidad de residuos industriales, sino que también optimiza las propiedades mecánicas del concreto, ofreciendo una solución económica y sostenible para la construcción en Arequipa. La combinación de TiO₂ y vidrio molido tiene el potencial de transformar los materiales de construcción en herramientas activas para la descontaminación del aire, lo cual es esencial en la lucha contra la contaminación urbana.
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Hipótesis del proyecto
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Hipótesis general:
• Al incorporar diferentes dosificaciones de dióxido de titanio (5%, 9% y 14% ) y vidrio molido (8%, 12% y 15%) respecto al peso de cemento HE Yura, en la mezcla convencional de concreto con plastificante, se espera mejorar tanto laspropiedades físico-mecánicas como la propiedad autolimpiante en la fabricación de adoquines tipo II de resistencia 420kgf/cm².
Hipótesis específica:
• Al incorporar plastificante y diferentes dosificaciones de dióxido de titanio (5%, 9% y 14% ) y vidrio molido (8%, 12% y15%) respecto al peso de cemento HE Yura, la mezcla de concreto no será perjudicada en el ensayo a la resistenciamecánica a la compresión uniaxial.
• Al incorporar plastificante y diferentes dosificaciones de dióxido de titanio (5%, 9% y 14% ) y vidrio molido (8%, 12% y15%) respecto al peso de cemento HE Yura, se espera que las dosificaciones mencionadas permitan optimizar lapropiedad autolimpiante de la mezcla de concreto en comparación con otras dosificaciones, lo cual se verificarámediante la prueba de Rodamina B para la coloración del concreto.
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Resultados esperados del proyecto
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• 01 TESIS
• 01 ARTICULO CIENTIFICO
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Impactos esperados
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Impactos en la Comunidad Agustina (UNSA)
• Fortalecimiento académico y reputacional: La Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa (UNSA) se posicionará como un referente en investigación y desarrollo tecnológico, especialmente en el ámbito de la ingeniería civil y la construcción sostenible, contribuyendo al reconocimiento institucional tanto a nivel nacional como internacional.
• Publicación y difusión científica: Los resultados serán publicados en una revista científica indexada y estarán disponibles en el repositorio institucional de la UNSA, ampliando el acceso al conocimiento generado y consolidando el prestigio de la universidad como centro de investigación de vanguardia.
Impactos en la Comunidad de Arequipa
• Contribución al desarrollo sostenible local: Aunque en fase experimental, este proyecto sentará las bases para futuras iniciativas que podrán mejorar la calidad del aire en Arequipa, aportando soluciones innovadoras que podrán ser escaladas en el futuro.
• Aumento del conocimiento ambiental: La comunidad de Arequipa se beneficiará del conocimiento generado sobre tecnologías fotocatalíticas, lo que fomentará una mayor conciencia y compromiso hacia la sostenibilidad y la mejora del entorno urbano.
• Sensibilización sobre innovación tecnológica: Este proyecto inspirará y motivará a la comunidad local a valorar y apoyar la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías que contribuirán a la calidad de vida y al cuidado del medio ambiente.
Impactos en la Industria de la Construcción
• Innovación en materiales de construcción: Este desarrollo experimental abrirá nuevas oportunidades para la investigación y adopción de tecnologías fotocatalíticas en la construcción, lo que podrá transformar prácticas y materiales en el futuro cercano.
• Evaluación de viabilidad técnica y económica: La industria de la construcción utilizará los resultados del proyecto como una referencia para evaluar la viabilidad técnica y económica de incorporar materiales sostenibles en sus procesos, fomentando la innovación en proyectos de infraestructura.
• Acceso a conocimiento aplicado: Los resultados y datos del proyecto, disponibles en el repositorio de la UNSA, servirán como recursos valiosos para empresas y profesionales del sector que buscan implementar prácticas más sostenibles y eficientes.
Impactos en el Perú y a Nivel Internacional
• Posicionamiento del Perú en innovación tecnológica: El éxito de este proyecto experimental contribuirá a posicionar al Perú como un país comprometido con la investigación y el desarrollo de tecnologías sostenibles, especialmente en el sector de la construcción.
• Referencia para políticas públicas y normativas: A nivel nacional, los resultados de esta investigación podrán servir de base para futuras políticas públicas y normativas orientadas a la sostenibilidad y la reducción de la contaminación en entornos urbanos.
• Contribución al conocimiento global: La publicación en una revista científica indexada y la posibilidad de exposición en conferencias y congresos internacionales posicionarán este proyecto como una contribución significativa al conocimiento global sobre tecnologías fotocatalíticas y su aplicación en la mejora del medio ambiente urbano.
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