Formulación de mezcla para la elaboración de bloques utilizando material reciclable PET
RESUMEN
La contaminación que generan los desechos a base
de PET contribuye en la actualidad al impacto ambiental generando
un nivel alto de contaminación de desechos
plásticos por lo que se ha dado la tarea de innovar nuevos
prototipos y medidas alternas para la reutilización de los
mismos.
La industria de la construcción exige que los
materiales cumplan con la calidad de los elementos de
construcción sin dejar atrás nuevos materiales de
estudio.
Es importante marcar una diferencia entre el reciclaje y
la reutilización del tereftalato de polietileno, mejor
conocido como PET, el primero se refiere a la realización
de un proceso para darle de nuevo una vida útil a estos
materiales, mientras que la reutilización solo se enfoca a
darle uso sin alterar el producto original: la
reutilización es una medida de reducción del
impacto ambiental, entonces, la elaboración de block a
base de PET, es una forma de darles una segunda oportunidad a los
materiales plásticos.
La formulación de una nueva mezcla para la
elaboración de bloques de concreto con PET, que se propone
le dará una segunda oportunidad a los plásticos de
desecho, así como cumplir con las normas de calidad; se
muestra la metodología a seguir y la finalización
del producto final.
El prototipo es sometido a un par de pruebas llamadas:
de compresión simple y absorción de agua
máxima para determinar si posee o no con las
características correspondientes a la norma
NMX-C-404-ONNCCE-2005.
Se presenta en el desarrollo del trabajo, la
fundamentación de la resistencia de los bloques para la
construcción, sus características, el papel que
juega la norma NMX en el área de la construcción.
Se detalla el modelo estadístico (ANOVA) para el
análisis preliminar de donde se obtiene el diagnostico el
cual presenta o describe ese análisis exploratorio en la
realización de los bloques de PET y el análisis
causal donde muestran las principales variables que afectan que
un bloque cumpla o no con dicha norma.
1. PLANTEAMIENTO
DEL PROBLEMA.
El constante deterioro ambiental y el agotamiento
paulatino de recursos renovables han llevado a investigadores y
pequeños empresarios mexicanos a descubrir nuevos
materiales de construcción hechos a base de
plásticos reciclados. Los mismos tienen dos aspectos
importantes que ofrecer: cuidan el planeta reutilizando los
residuos plásticos y son más baratos. Pero dichas
ventajas no son las únicas: son más livianos,
ofrecen mejor conductividad térmica (aislamiento de
temperatura) y resistencia mecánica.
Dentro de las investigaciones que se han realizado para
descubrir nuevos materiales para la construcción usando
plásticos en su composición, se encontraron
paneles, placas y bloques. Sin embargo aunque este tipo de
elementos constructivos deben estar regidos bajo los requisitos
que estipulan las normas mexicanas para la industria de la
construcción no se encuentra alguna norma que corresponda
o haga referencia al empleo de plásticos para su
elaboración en relación a los componentes de uso
convencional mucho menos existe una estandarización para
las cantidades que debe contener.
Se propone un material innovador en el
mercado de la construcción que tenga un precio accesible,
por lo cual podrían adquirir fácilmente.
Según estudios, 70% de las casas que se fabrican
en México son autoconstruidas, es decir, construcciones
hechas por los propios dueños, ya sea con mano propia o
contratando albañiles que realizan la tarea. Sin duda, el
factor económico es el de principal incidencia en el dato
anterior. [1]
En relación a la población del
país, el sector que contrata arquitectos es
pequeño, aunque poderoso económicamente.
Los materiales para la construcción se definen
como los elementos empleados en la edificación de
residencias, monumentos, obras públicas y pueden ser
materiales pétreos, aglomerantes, hormigón,
materiales cerámicos, entre otros.
Los elementos constructivos son todos aquellos que se
utilizan en la elaboración, también de edificios y
se refiere a los que por fábrica ya se encuentran listos
para usarse, como lo son: bloques, malla de alambrón,
arme, vitropiso, tabla roca, MDF, etc.
Sin embargo, la falta de una formulación y
validación de una mezcla para la elaboración de un
bloque utilizando un material reciclable Tereftalato de
polietileno (PET) evaluando su resistencia bajo la norma
NMX-C-404-2005, es un problema que se presenta al momento de
realizar un nuevo elemento constructivo, si la materia prima es
de calidad, lógicamente el producto final debe ser
óptimo.
Es por ello que en el tecnológico de Álamo
Temapache se propone la innovación de un nuevo prototipo
para la aportación de la industria de la
construcción utilizando un material diferente para una
nueva fórmula de elaboración de bloques.
2. TIPO DE
INVESTIGACION
El presente proyecto cuyo nombre es ?formulación
de mezcla para la elaboración de bloques
utilizando material reciclable tereftalato de polietileno
evaluando su resistencia bajo la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005? es
un tipo de investigación aplicada y
experimental ya que será aportación de un
prototipo de material reutilizado PET.
3.
OBJETIVOS
3.1. Objetivo general
Desarrollar una formulación para elaborar bloques
utilizando materiales reciclados (PET) que cumplan
con las características de resistencia bajo la norma
NMX-C-404-ONNCCE-2005
3.2. Objetivos específicos.
· Conocer los antecedentes del
bloque, para verificar sus componentes.
· Demostrar las diferencias de los
bloques para proponer una formulación agregando el
PET.
· Aplicar las pruebas de resistencia
a la compresión simple y mencionar el porcentaje de
absorción de agua para cumplir con los requisitos de la
normatividad existente.
· Desarrollar la formulación
para la fabricación de un bloque a base de PET.
· Validar la formulación en
base a la norma NMX-C-404-ONNCCE-2005 para demostrar su
resistencia y durabilidad.
4.
JUSTIFICACION
Darle una segunda oportunidad a los materiales PET, y en
un futuro generar nuevas fuentes de trabajo en la zona e inculcar
a las nuevas generaciones la cultura de reciclaje, la importancia
que tiene separar la basura y colocarla en su lugar.
Aunque no se puede afirmar en porcentajes la
contribución benéfica al medio ambiente, por el
simple hecho de reutilizar o reciclar un material de desecho es
una manera de ayudar a reducir la contaminación
ambiental.
Al diseñar la formulación de la
elaboración de bloques implementando plástico
triturado en combinación con los elementos de uso
tradicional, el resultado será muy importante porque el
producto es innovador, con un precio muy accesible puesto que
contiene materiales de recicle (PET).
Ya existen bloques similares, pero a diferencia de que
en estos no se utiliza ningún aditivo químico y
varia en su dosificación; coadyuvando a fomentar la
cultura de reciclaje a toda sociedad.
Se busca que los bloques puedan ser utilizados tanto por
hombres como mujeres debido al peso liviano del PET y a la
reducción de los materiales de usos
convencional.
Con esta propuesta se quiere cumplir que la norma
mexicana correspondiente a la industria de la construcción
entorno a todos los productores de bloques para su mayor
calidad.
La comunidad y las constructoras estarán
más satisfechas y seguras al construir sus propios
proyectos teniendo conocimiento al adquirir el prototipo de
cumpla con la calidad y la disponibilidad
económica.
5.
HIPOTESIS
La formulación de la mezcla para fabricar un
bloque con material reciclado (PET) cumple con las
características de resistencia que estipula la
normatividad mexicana.
6. MARCO
TEORICO
La construcción se define internacionalmente como
la combinación de materiales y servicios para la
producción de bienes tangibles. Una de las
características que la distingue de otras industrias es su
planta móvil y su producto es fijo.
Por tal razón, la industria de la
construcción es uno de los sectores más importantes
y dinámicos por su estrecha vinculación con la
creación de infraestructura básica como: puentes,
carreteras, puertos, vías férreas, plantas de
energía eléctrica, hidroeléctrica y
termoeléctrica, así como sus correspondientes
líneas de transmisión y distribución,
presas, obras de irrigación, construcciones industriales,
comerciales, instalaciones telefónicas,
telegráficas, perforación de pozos, plantas
petroquímicas e instalaciones de refinación y obras
de edificación no residencial, entre otras.
La satisfacción de necesidades humanas, entre las
que destacan servicios de suministro de agua potable,
instalaciones de saneamiento, drenaje, pavimentación,
obras de vivienda, hospitales y escuelas. El fuerte impacto
multiplicador, que genera en las diversas ramas industriales de
la economía de un país. Los factores anteriores
hacen de la industria de la construcción el eje
fundamental para el logro de objetivos económicos y
sociales, así como el mejoramiento de las condiciones de
vida de la sociedad.
6.1. Origen de los bloques para la
construcción
La utilización del mortero de concreto por los
Romanos data desde a principios del año 200
a.c. con la finalidad de dar forma a las piedras usadas en la
construcción de edificios en esa época. Durante el
reinado del emperador romano Calígula en el año
37-41 d.c, pequeños bloques de concreto prefabricados
fueron usados como material de construcción en la
región cerca de lo que hoy se conoce como Nápoles,
Italia.
Sin embargo, mucha de la tecnología
desarrollada por los romanos se perdió tras la
caída del imperio en el siglo V. No fue sino hasta 1824
que el Inglés Joseph Aspdin, desarrollo el cemento
Portland, que llego a ser un componente esencial del concreto
moderno.
El primer bloque de concreto fue diseñado en 1890
por Harmon S. Palmer en los Estados Unidos. Después de 10
años de experimentación, Palmer patentó el
diseño en 1900. Los bloques de Palmer fueron de 20.3 x
25.4 x 76.2 cm. En 1905, aproximadamente 1500
compañías estadounidenses se encontraban
manufacturando bloques de concreto. Estos bloques eran
sólidos sumamente pesados en los que se utilizaba la cal
como material cementante. La introducción del cemento
Portland y su uso intensivo, abrió nuevos horizontes a
este sector de la industria.
A principios del siglo XX aparecieron los primeros
bloques huecos para muros; la ligereza de estos nuevos bloques
significa, por sus múltiples ventajas, un gran adelanto.
Las primeras máquinas que se utilizaban en la entonces
incipiente industria se limita a simples moldes metálicos,
en los cuales se compacta la mezcla manualmente; este
método de producción se siguió utilizando
hasta los años veinte, época en que aparecieron
máquinas con martillos accionados mecánicamente,
más tarde se descubrió la conveniencia de la
compactación lograda basándose en vibración
y compresión; actualmente, las más modernas y
eficientes máquinas para la elaboración de bloques
de concreto utilizan el sistema de vibro
compactación.
Los bloques de concreto son principalmente usados como
materiales de construcción de paredes. La mayoría
de los bloques tienen una o más cavidades y sus lados
pueden ser planos o con algún diseño. Ya en la
construcción, los bloques de concreto son colocados uno a
la vez con concreto fresco, para formar el alto y el ancho
deseado de la pared.
6.2. Definición de bloques y ladrillos
cerámicos.
Los ladrillos y bloques cerámicos son elementos
de forma paralelepípedo ortogonal, sólidos o
huecos, fabricados mediante el moldeo, extrusión o
compresión, secado y cocción de arcilla. Se usan en
la construcción de muros de carga o para registros, entre
otros.
Las piezas huecas tienen el propósito de mejorar
las condiciones de aislamiento térmico y acústico,
así como de alojar los elementos de refuerzo y
tuberías, además de reducir la maza de los
muros.
Ladrillo: es una pieza cerámica, obtenida por
moldeo, secado y cocción de una pasta arcillosa con un
alto contenido de limo orgánico, quien es el que otorga la
plasticidad a esta pasta, cuyas dimensiones suelen rondar 24 x
11,5 x 6 cm. Y los hay huecos y comunes, mientras unos se
transforman en frescos en verano y menos fríos en
invierno, otros se convierten en paredes pesadas y son más
consumibles, respectivamente.
Bloque: Es un componente para uso estructural de forma
prismática, que se obtiene por moldeo del concreto o de
otros materiales, puede ser macizo o hueco.
La similitud entre ambos tiene mucho que ver con el
comportamiento térmico, es decir la capacidad que tiene el
material de absorber el calor y el frio cuando este se requiera,
dando una mayor comodidad al consumidor.
6.3. Clasificación de bloques y ladrillos
cerámicos
Esta clasificación se divide en dos tipos y de
acuerdo a su elaboración tenemos:
Elaborados a máquina, constituidos por los
macizos que son los que admiten perforaciones perpendiculares a
sus caras; los perforados, que tienen las mismas perforaciones
anteriores a las caras mayores; y los huecos que están
dispuestos paralelamente a la cara mayor del ladrillo o
bloque.
Hechos a mano: estos solo son macizos y no llegan a
desarrollar ligas cerámicas.
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