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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN – TARAPOTO

ESCUELA DE POSGRADO

“Estrategias de optimización y comercialización en la producción de paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar”

AUTOR

Ing. M.Sc. Carlos Enrique Chung Rojas

TARAPOTO – PERÚ

2024

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MARCO GENERAL DEL PROBLEMA

La creciente demanda por soluciones constructivas sostenibles ha impulsado la búsqueda de materiales que contribuyan a una edificación más responsable con el medio ambiente. En este contexto, los paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar emergen como una alternativa ecológica que aprovecha los residuos agrícolas de la industria azucarera para crear materiales de construcción eficientes y de bajo costo. Sin embargo, a pesar de su potencial, la producción y comercialización de estos paneles enfrenta varios desafíos relacionados con la competitividad del mercado, la optimización de procesos productivos y la aceptación de los consumidores.

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FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

Problema General

¿Cómo influye la implementación de estrategias de optimización y comercialización en la producción de paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar?

Problemas Específicos

¿Qué técnicas de optimización pueden mejorar la eficiencia en la producción de paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar?

¿Cuáles son las estrategias de comercialización más efectivas para posicionar los paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar en el mercado de la construcción?

¿Cómo se puede garantizar la consistencia y calidad en la producción de paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar para cumplir con los estándares del mercado?

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HIPÓTESIS

Hipótesis General

La implementación de estrategias de optimización y comercialización contribuye significativamente a la viabilidad y competitividad de la producción de paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar en la industria de la construcción.

Hipótesis Especificas

1. La aplicación de técnicas de optimización en el proceso productivo incrementa la eficiencia y reduce los costos de producción de paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar.

2. El desarrollo de estrategias de comercialización adecuadas mejora el posicionamiento y la aceptación de los paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar en el mercado de la construcción.

3. La implementación de métodos de control de calidad asegura la consistencia y competitividad de los paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar, favoreciendo su aceptación en el mercado.

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OBJETIVOS

Objetivo General

Determinar las estrategias de optimización y comercialización en la producción de paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar.

Objetivos Específicos

1. Identificar técnicas de optimización que mejoren la eficiencia en la producción de paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar.

2. Determinar las estrategias de comercialización más efectivas para posicionar los paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar en el mercado de la construcción.

3. Establecer métodos que garanticen la consistencia y calidad en la producción de paneles prefabricados con bagazo de caña de azúcar para cumplir con los estándares del mercado.

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ANTECEDENTES

En México. (Ramírez-Crescencio et al., 2020), en su investigación “Fabricación de paneles prefabricados ligeros utilizando jales mineros”.
En Canadá. (Pope et al., 2024) en su investigación “Diseños de paneles prefabricados de reacondicionamiento que almacenan carbono”.
En Estados Unidos (Hung, Chung & Chan Dai, 2024) en su artículo titulado “Estudios comparativos sobre el comportamiento al corte en el plano de muros de mampostería reforzadas con mortero , UHPC y ECC ferrocemento: Paneles proyectados y prefabricados”
En ecuador. (Zambrano De La Torre & Barreiro Mendoza, 2022) en su artículo “Uso de la cáscara de maní en paneles prefabricados para viviendas de interés social en Manabí”.
En guayaquil. (Almeida et al., 2019) en su investigación “Panel prefabricado de guadua- acero-mortero microvibrado con ceniza de cáscara de arroz para vivienda de interés social”.
En china. (Sah et al., 2024) en su estudio “Paneles sándwich de hormigón prefabricados y otros paneles de pared ligeros para la construcción de edificios sostenibles: análisis del estado del arte”.
En Estados Unidos. (Khaleghi & Karatas, 2024) en su artículo “Evaluación del rendimiento térmico dinámico de paneles de pared prefabricados en condiciones climáticas extremadamente cálidas”.
En China. (Ding et al., 2024) en su investigación “Investigaciones experimentales de paneles de pared prefabricados de hormigón celular ligeros y autoaislantes”

INTERNACIONAL

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ANTECEDENTES

En lima. (Borda et al., 2024) en su tesis “Propuesta de una guía para optimizar plazos y costos en la etapa de construcción de estructuras de la infraestructura del colegio público Centro de Educación Básica Especial San Martin de Porras, en el distrito de Paramonga, provincia de Barranca, departamento de Lima, utilizando el sistema de paneles SIP - Structural Insulated Panel”.

NACIONAL

LOCAL

En Tarapoto-San Martín (Chung R. Carlos, 2019) en su tesis “Desarrollo de Tecnología para la producción de Paneles con Bagazo de Caña de Azúcar y mortero cemento-arena

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MARCO METODOLÓGICO

Aplicada

Tipo

Descriptivo

Nivel

No experimental transversal

Diseño

Debido a las características de la investigación, la población de estudio estará constituida por 45 casas del conjunto habitacional Los Sauces III Etapa.

Población

Técnica: Las técnicas empleadas serán las encuestas semiestructuras.
Instrumento: Considerando la naturaleza del problema y los objetivos planteados, el instrumento que se emplearán será la ficha de observación.

Técnicas e Instrumentos

Consistió en el procesamiento y análisis de información en el paquete estadístico SPSS 25, a fin de interrogar rápidamente los datos y formular los resultados.

Método de análisis de datos

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SISTEMA DE VARIABLES

Variable: Estrategias de optimización

Variable	Dimensión	Indicadores	Escala de medición
Estrategias de optimización	Optimización de Procesos de Producción	Eficiencia en el uso de recursos (materias primas y energía). Automatización y mejora de procesos productivos. Reducción de desperdicios y residuos. Implementación de tecnologías avanzadas para la producción (ejemplo: maquinaria especializada).	Escala Ordinal
	Calidad y Control de Producto	Implementación de estándares de calidad en la fabricación. Ensayos y validaciones técnicas del producto final. Certificación de procesos y cumplimiento de normativas.
	Gestión de Costos y Rentabilidad	Optimización de costos de producción. Estrategias para la reducción de costos sin comprometer la calidad. Análisis de retorno sobre la inversión (ROI) en la mejora de procesos.
	Sostenibilidad y Responsabilidad Ambiental	Uso de prácticas sostenibles en la producción. Minimización de la huella de carbono. Integración de principios de economía circular.

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SISTEMA DE VARIABLES

Variable: Estrategias de comercialización

Variable	Dimensión	Indicadores	Escala de medición
Estrategias de comercialización	Análisis de Mercado y Segmentación	Identificación de segmentos de mercado objetivo. Análisis de la demanda y tendencias de consumo en el sector de la construcción. Estudios de competencia y posicionamiento estratégico.	Escala Ordinal
	Estrategias de Precio	Definición de políticas de precios competitivos. Análisis de elasticidad de precios y su impacto en la demanda. Evaluación de modelos de fijación de precios (ejemplo: precios basados en valor).
	Promoción y Comunicación	Campañas de marketing enfocadas en la sostenibilidad y beneficios del producto. Estrategias de branding para destacar el uso de materiales sostenibles. Canales de comunicación y herramientas de promoción digital y tradicional.
	Distribución y Logística	Estrategias de distribución para ampliar la cobertura de mercado. Optimización de la cadena de suministro y logística de entrega. Alianzas estratégicas con distribuidores y puntos de venta.

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SISTEMA DE VARIABLES

Variable: Producción de paneles

Variable	Dimensión	Indicadores	Escala de medición
Producción de paneles	Control de calidad	Tasa de defectos Estándares de resistencia Dimensiones consistentes	Escala Ordinal
	Eficiencia productiva	Tiempo por panel Costo de producción Rendimiento material
	Sostenibilidad en la producción	Reducción de desechos Energía renovable Impacto ambiental

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BAGAZO DE CAÑA DE AZÚCAR

1.- Conceptos

2.- Proceso de obtención

3– Composición química y propiedades físicas

4.- Aplicaciones en la industria

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PANELES PREFABRICADOS CON BAGAZO DE CAÑA

1.- Definición y tipos

2.- Ventajas y desventajas

3– Procesos de fabricación

4.- Ensayos en laboratorio

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PROCESO FABRICACIÓN DE PANELES

MORTERO

SELECCIÓN FIBRAS

ARMADO MOLDAJE

COMPACTACIÓN

CURADO

DESMOLDE

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ENSAYOS NO MECANICOS

Análisis granulométrico

Peso Específico y Absorción de Agregado Fino (norma astm c 127)

Peso Unitario (Norma ASTM C 29)

ARENA

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PANEL DE BAGAZO DE CAÑA DE AZUCAR + MORTEROS C+A

ASTM C 39 y C 109 – 2004

ISO 22157-1-2004

ENSAYO DE PRUEA DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

19 testigos cuadrados de mortero SIN FBC, de dimensiones 0.20 m x 0.20 m x 0.06 m, para edades de 7, 14 y 28 días, se alcanzó resistencias de:

114.76 kg/cm2 en promedio, equivalente al 70.84 % para testigos de 7 días de edad.
178.79 kg/cm2 en promedio, equivalente al 85.14 % para testigos de 14 días de edad.
211.48 kg/cm2 en promedio, equivalente al 100.70% para testigos de 28 días de edad.
Se alcanzó más del 100% de la meta diseñada que fue de f’c=210 kg/cm2

ENSAYOS MECÁNICOS

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ENSAYO DE PRUEBA DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

10 testigos cuadrados de mortero CON FBC de dimensiones 0.20 m x 0.20 m x 0.06 m, para edades de

7, 14 y 28 días, se alcanzó resistencias de:

148.99 kg/cm2 en promedio, equivalente al 70.94% para testigos de 7 días de edad.
178.89 kg/cm2 en promedio, equivalente al 85.18% para testigos de 14 días de edad.
213.21 kg/cm2 en promedio, equivalente al 101.53% para testigos de 28 días de edad.
Se alcanzó más del 100% de la meta diseñada que fue de f’c=210 kg/cm2.

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ENSAYO DE PRUEBA DE RESISTENCIA A LA FLEXIÓN

Testigo rectangular de 0,20x 0,60x 0,06 m

Resistencia a la flexión 22 kg/cm2 para carga de 1,10 kg

Continúa manteniendo la forma sin colapsar

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Testigos cilíndricos de mortero.

f’c =211.39 kg/cm2 en promedio de 10 muestras.
Es decir, el 100.66%, para edad de 28 días.

Testigos cuadrados de mortero sin FBC

f’c = 211.48 kg/cm² en promedio de 10 muestras.
Es decir, en 100.70%, para edad de 28 días.
Resistencia a la flexión 8.20 kg/cm2, bloque: 0.20x0.20x0.06m

Testigos cuadrados de mortero con FBC

f’c = 213.21 kg/cm2 en promedio de 10 muestras.
Es decir 101.53%, para edad de 28 días.
Resistencia a la flexión 22 kg/cm2, bloque: 0.20x0.20x0.06m

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PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA TABIQUERÍA

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PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA TABIQUERÍA

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Los paneles prefabricados son elementos de construcción que se fabrican en un entorno industrial antes de ser transportados y ensamblados en el sitio de construcción. Esta técnica permite una mayor eficiencia en el proceso constructivo, ya que los paneles se producen bajo condiciones controladas, lo que garantiza una calidad constante y reduce los tiempos de construcción en comparación con los métodos tradicionales (Socarrás & Álvarez, 2021).

PROCESO CONSTRUCTIVO

Colocación de paneles

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Parantes de madera tornillo o huayruro

2” x 4” x 10´ @ 0,60 m.

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Colocación de guías en los parantes de madera

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Colocación de los paneles de bagazo de caña 0,60m x 0,60m x 0,06m

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Paneles colocados de abajo hacia arriba

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Producto final : Ambiente de usos múltiples en la UNSM

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1.- Efectos de a optimización en la calidad del producto

2.- Costos y beneficios de la optimización

3.- Eficiencia energética en el proceso de fabricación

4.- Optimización de procesos de producción

5.-Calidad y control del producto

6.- Gestión de costos y rentabilidad

7.- Sostenibilidad y responsabilidad ambiental

ESTRATEGIAS DE OPTIMIZACIÓN

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ESTRATEGIAS DE COMERCIALIZACIÓN

1.- Análisis de mercado

2.- Estrategias de posicionamiento

3.- Canales de distribución

4.- Promoción y publicidad

5.- Análisis de la competencia

6.- Análisis de mercado y segmentación

7.- Estrategias de precio

8.- Promoción y comunicación

9.- Distribución y logística

10. Adapactación a normativas y certificaciones

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COSTOS COMPARATIVOS

Análisis de costo unitario:

MURO DE LADRILLO KK - ASENTADO DE SOGA C:A 1:4 1.00 m x 1,00 m

Análisis de costos unitarios
Proyecto:	Proyecto de investigación Paneles prefabricados con bagazo de caña y mortero
Partida :	MURO DE LADRILLO KK - ASENTADO DE SOGA C:A 1:4 , 10 x12x24 cm
Rendimiento :	12 m2/día				Fecha : Noviembre 2024
Código	Descripción	Unidad	Cuadrilla	Cantidad	Precio	Precio
					Unitario	Parcial
	MANO DE OBRA					9,79
	OPERARIO	hh	1,0000	0,6667	12,50	8,33
	PEÓN	hh	0,5000	0,3333	8,75	1,46
	MATERIALES					43,90
	LADRILLO KK 18 HUECOS	unid		40,0000	0,90	36,00
	CEMENTO PORTLAND	bolsa		0,1400	32,50	4,55
	ARENA GRUESA	m3		0,0200	60,00	1,20
	AGUA	m3		0,0076	7,00	0,05
	MADERA	p2		0,5000	4,00	2,00
	CLAVOS	kg		0,0200	5,00	0,10
	EQUIPOS					1,32
	HERRAMIENTAS MANUALES	% MO		0,0300	43,9032	1,32
	COSTO POR M2					55,00

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Análisis de costo unitario:

Paneles con malla de fierro 6 mm @ 10 cm + mortero C:A 1:4 - 1,00 x 1,00, e= 6 cm

Análisis de costos unitarios
Proyecto:	Proyecto de investigación Paneles prefabricados con bagazo de caña y mortero
Partida :	PANELES MALLA DE FIERRO 6 MM @ 10 cm + MORTERO C:A 1:4 - 1,00 x 1,00, e= 6 cm
Rendimiento :	24 m2/día				Fecha : Noviembre 2024
Código	Descripción	Unidad	Cuadrilla	Cantidad	Precio	Precio
					Unitario	Parcial
	MANO DE OBRA					4,90
	OPERARIO	hh	1,0000	0,3333	12,50	4,17
	PEÓN	hh	0,5000	0,1667	8,75	0,73
	MATERIALES					33,55
	FIERRO DE 6 mm	var		2,2200	9,00	19,98
	ALAMBRE Nº 16	kg		0,4800	5,00	2,40
	CEMENTO PORTLAND	bolsa		0,0100	32,50	0,33
	ARENA GRUESA	m3		0,0400	60,00	2,40
	AGUA	m3		0,0035	7,00	0,02
	MADERA	p2		2,0800	4,00	8,32
	CLAVOS	kg		0,0200	5,00	0,10
	EQUIPOS					1,01
	HERRAMIENTAS MANUALES	% MO		0,0300	33,55	1,01
	COSTO POR M2					39,45

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Análisis de costo unitario :

Paneles con bagazo de caña de azúcar y mortero C:A 1:4, e= 6 cm

Análisis de costos unitarios
Proyecto:	Proyecto de investigación Paneles prefabricados con bagazo de caña y mortero
Partida :	PANELES CON BAGAZO DE CAÑA Y MORTERO C:A 1:4 - 1,00 x 1,00, e= 6 cm
Rendimiento :	24 m2/día				Fecha : Noviembre 2024
Código	Descripción	Unidad	Cuadrilla	Cantidad	Precio	Precio
					Unitario	Parcial
	MANO DE OBRA					4,90
	OPERARIO	hh	1,0000	0,3333	12,50	4,17
	PEÓN	hh	0,5000	0,1667	8,75	0,73
	MATERIALES					10,28
	BAGAZO DE CAÑA DE AZÚCAR	m3		0,0200	10,00	0,20
	CEMENTO PORTLAND	bolsa		0,0060	32,50	0,20
	ARENA GRUESA	m3		0,0240	60,00	1,44
	AGUA	m3		0,0035	7,00	0,02
	MADERA	p2		2,0800	4,00	8,32
	CLAVOS	kg		0,0200	5,00	0,10
	EQUIPOS					0,31
	HERRAMIENTAS MANUALES	% MO		0,0300	10,2795	0,31
	COSTO POR M2					15,48

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Por lo tanto, los gobiernos, las industrias y todos los involucrados deben colaborar para apoyar la investigación, la inversión y las políticas que promuevan el uso sostenible del bagazo y otros residuos agrícolas para contribuir a un planeta más sostenible y resiliente.

La construcción de una economía global más sostenible ayudará a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero que provocan el cambio climático. Por los tanto, es de vital importancia que la comunidad internacional cumpla con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU, y también los objetivos de reducir las emisiones establecidos en el Acuerdo de París de 2015

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MUCHAS GRACIAS