Carolina Lotero
Sara Sánchez
Ricardo Gómez
Juan Ruiz
1.
ESTADO DEL ARTE
·
Adición de
partículas de neumáticos reciclados en el concreto
Con la
conciencia que se viene creando sobre la protección del medio ambiente, y
teniendo en cuenta que además que la ingeniería civil es una de las profesiones
que más genera desechos contaminantes del medio ambiente, se ha buscado
implementar residuos de reciclaje de diferentes industrias en la elaboración de
los productos necesarios para la contrucción, entre éstos, los neumáticos.
Este
residuo se ha venido utilizando desde la década de 1970 en diferentes tipos de
aplicaciones: modificación de betunes para el sellado de fisuras de pavimentos,
ligantes para tratamientos superficiales, riegos y membranas. En diferentes
estados de los Estados Unidos, han empleado el polvo de neumáticos en cementos
asfálticos con contenidos que varían de 5% a 30%, tanto en mezclas densas como
porosas, especialmente en tratamientos superficiales. En producción de concreto
específicamente, los residuos de neumáticos se han utilizado en la producción
de concreto ligero prefabricado y en adoquines de concreto para pavimentos.
Algunas
ventajas que presenta el producto son:
·
Obviamente, mitiga el impacto ambiental al
utilizar productos reciclados, cosa que de por sí ya representa un beneficio
bastante importante.
·
Permite una utilización de menor relación agua
– cemento con cantidades de escoria de neumático determinadas, mas otros
materiales como fibras de acero y microsílice, lo que proporciona mayor
densidad endurecida del concreto y mayor resistencia a la compresión.
Algunas
desventajas que se presentan son:
·
La evolución tecnológica de la elaboración de
neumáticos ha llevado a que en su configuración se haya incorporado mayor
cantidad de metales, lo que afecta su reutilización.
·
La adición de residuos de neumáticos produce
una disminución en la resistencia mecánica del material, debido a la falta de
adherencia entre el caucho y la pasta de cemento. Con el propósito de mejorar
la resistencia, se ha incorporado micro-sílice y fibras de acero.
Bibliografía:
·
Influencia
de la inclusión de desecho de PVC sobre el CBR de un materia granular tipo
subbase
En
Colombia, lo materiales granulares de alta calidad para la construcción de
pavimentos flexibles son de difícil obtención, por lo cual, en algunas ocasiones,
es necesario trabajar con materiales que no cumplen las especificaciones
descritas en las normas INVIAS. Es por esto que se hace necesario mejorar las
propiedades (especialmente las de resistencia) por métodos alternos, entre los
más usados los aditivos, especialmente si estos provienen de subproductos
industriales o reciclaje.
Los
métodos mas reconocidos en la práctica se realizan utilizado la cal y el
cemento para la estabilización. En este caso, se utilizó desecho de PVC como
material de adición, para mejorar la subbase granular en la estructura de los
pavimentos flexibles. Con los resultados de los ensayos de Proctor Modificado y
CBR, se estudiaron las características del material en estado natural y mezclado
con diferentes proporciones del desecho de PVC.
El PVC es
un polímero, una molécula compuesta por unidades pequeñas que se repiten
llamadas monómeros. La mayoría de las sustancias orgánicas presentes en la
materia viva son polímeros, como por ejemplo las proteínas, la madera, el
caucho y las resinas; también otros materiales sintéticos como los plásticos,
las fibras, el vidrio, entre otros. La materia prima para la elaboración del
PVS es el policloruro de vinilo.
El PVC
produce dos tipos de desecho:
·
El primero se produce durante la producción,
en el proceso de polimerización.
·
La segunda, al final del ciclo de vida de los
productos.
En esta
investigación se utilizó el material proveniente del proceso industrial.
Ventajas:
·
Al comparar los resultados, las propiedades de
la subbase presentan un incremento notable. Además, la mezcla propuesta logra
proporcionar cambiar el peso unitario y proporciona un material con mayor
resistencia y menor peso, lo que es significativamente beneficioso en la
construcción de las vías al disminuir el peso sobre el terraplén, especialmente
en suelos con características de resistencia pobres.
·
Disminuyen los costos y efectos ambientales.
Desventajas:
·
Se requiere de un proceso de incineración, que
puede tener un impacto sobre la salud y debe por esto realizarse con una
tecnología que permita unas condiciones de operación adecuadas.
·
Se deben tomar medidas preventivas para no
contaminar fuentes hídricas.
·
Se han referenciado diferentes problemas
asociados a su utilización: infertilidad en seres humanos, aumento de
radiación, permanencia en el ambiente.
Bibliografía:
Universidad
de Medellín. Revista Ingeniería. Vol. 5. No. 9. Páginas 21-30.
·
Fabricación
de ladrillos a partir de lodo reciclado y ceniza proveniente de combustión del
carbón y reforzados con lana.
Este
proyecto se basa en un 100% de materiales reciclados, el cual busca generar un
ladrillo más resistente con la adición de la lana (concepto previamente
estudiado), a un bajo costo por ser reciclado, con facilidad de realización y
amigable con el medio ambiente, puesto que tampoco requiere de cocción lo que
contribuye al ahorro de energía.
·
Las fibras de lana mejoran la resistencia de
los ladrillos a compresión.
·
Aumenta la resistencia a flexión.
·
Son amigables con el medio ambiente ya que son
de 100% materia prima reciclada.
·
Contribuye a ahorro energético debido a que es
secado al sol y no con hornos.
·
Se minimizan las fisuras en los ladrillos.
2.
MATERIAL
El material
utilizado para el producto que se elaborará, serán los residuos de llantas
generados por diversos sectores en la comunidad.
Las llantas son
un tipo de residuos que se genera principalmente como desecho en el sector
industrial y del transporte. Presentan una estructura compleja, que a la hora
de hacer su disposición final, presenta problemas técnicos, que rematan en
conflictos económicos, ambientales y de salud pública.
Las llantas
están formadas por diversas partes, y estas a su vez se conforman de diferentes
materiales, que se muestran a continuación:
Parte
de la llanta
|
Descripción
|
Carcasa
|
Resiste la presión del aire y el peso del vehículo.
Pueden ser de nylon o acero.
|
Sellante
|
Paredes laterales de la carcaza compuestos por
hule.
|
Cejas
|
Unen la llanta al rin. Están compuestas por alambres
de acero recubiertos de hule y cobre.
|
Cinturones estabilizadores
|
Dan estabilidad a la banda de rodamiento. Hechos de
acero.
|
Ranuras
|
Evita el deslizamiento, enfría la llanta y genera
tracción.
|
Los materiales
que forman las llantas se encuentran mezclados de una forma compleja, por lo
que la separación de éstos es difícil y el aprovechamiento en reciclaje se hace
en conjunto y no separando sus componentes.
La utilización
de las llantas en un relleno sanitario es complicado debido a la difícil compactación
de las mismas, lo cual hace este proceso costoso. El almacenamiento de éstas en
grandes cantidades genera problemas estéticos, riesgos de incendios, propician
la reproducción de diferentes vectores que ponen en riesgo la salud de la
población, causando enfermedades como dengue, fiebre amarilla, encefalitis,
hepatitis, entre otras; su incineración genera problemas contaminantes en la atmósfera.
En Colombia
no existe una norma especifica para la reutilización de llantas, por lo que
muchas de ellas ni siquiera son depositadas en los rellenos sanitarios
autorizados, sino que se queman al aire libre de forma ilegal, se almacenan en
depósitos clandestinos, techos o patios de viviendas. Otras son arrojadas a
ríos, calles y parques, con graves consecuencias en el ámbito ambiental,
económico y sanitario.
En
otros casos son reutilizadas en forma artesanal, para el reencauche, en hornos
cementeros y en calderas. En la siguiente figura se muestra un proceso
ilustrativo del aprovechamiento del residuo de las llantas.
La propuesta es
entonces, reciclar llantas de todo tipo, que al pasar por un proceso de
trituración, se pulverizan para su reutilización en la fabricación de cilindros
de concreto. También realizar las pruebas con trozos de llanta no pulverizados.
Como
se mencionó anteriormente, los residuos de llantas se producen en el sector de
la industria (residuos de la fabricación) y del transporte (llantas de
diferentes vehículos que entran en desuso por daños o porque cumplen su ciclo
de vida útil)
En un
estudio realizado por la Universidad Pontificia Bolivariana para el Área
Metropolitana en 2007, se determinó que en esta región se generan aproximadamente
1.3 millones de llantas usadas al año, de las cuales solo un 21% son llevadas
hasta los rellenos sanitarios.
Depósito de Llantas de Mundo Limpio.
Depósitos de Llantas de Mundo
Limpio
Segunda jornada de recolección de llantas
viejas en Medellín.
En
Medellín se han comenzado a instalar puntos de recolección de llantas usadas.
La idea era que en el 2011 hubiera 120 lugares para disponer de ellas en todo
el país. Así como ocurrió con las pilas, el Ministerio de Medio Ambiente logró
implementar un programa de pos consumo para disponer correctamente de estos
elementos peligrosos para el medio ambiente. Los puntos de recolección son
financiados por los productores e importadores de las llantas.
Una
vez depositadas en los puntos de recolección, las llantas usadas serán
trasladadas hasta las instalaciones de un gestor autorizado en donde se
realizarán procesos industriales para su aprovechamiento y valorización.
La
materia prima producida a partir de su procesamiento se puede utilizar en la
construcción de campos deportivos (baloncesto, pistas de atletismo, etc.),
pasto sintético, accesorios para vehículos, suelas, pisos, etc. Así mismo,
se pueden utilizar como agregado para el concreto asfáltico y para incrementar
la vida útil de las vías y el agarre y durabilidad de los neumáticos.
La
principal fuente de obtención del residuo es la calle, en diferentes sectores
de reparación automotriz como son: la bayadera, barrio triste y barrio Colombia.
También se encuentran desperdicios en la Central Mayorista de Antioquia.
Algunos
puntos de recolección en Medellín son:
·
Multicentro de servicios -Envigado. Calle
33sur # 43 – 33
·
Somosllantas. Cra. 59 # 45 – 7
·
Autollantas Nutibara. Cra 43A # 31 - 84,
Calle 33 # 63b - 251, Calle 61sur # cra 49 – esquina
·
Todollantas del Valle s.a. calle 24 # 43
G- 56
·
MACROLLANTAS LA 33. Texaco la 33 Calle 33 No.
63B-315, Esquina
·
MACROLLANTAS Rionegro. Cra. 50 No 43 a -47
Rionegro
·
MACROLLANTAS San Juan. Calle 44 No. 65-83
·
Comercial Internacional de llantas. Cra. 25 # 1 –
31
·
Roldan Llantas - Expollantas. Calle 36 # 53 – 40
·
Auto Palacio S.A. Calle 24 # 48 – 28
·
Inversiones Velásquez Restrepo S.A.S. Calle 44 #
64 – 37
·
Marllantas s.a. Cra. 63 A # 44 – 125
·
Coexito Itagüí. Carrera 42 # 46 – 17
·
Coexito Guayabal. Carrera 52 # 1 – 185
·
Coexito Palace. Carrera 50 # 39 – 54
·
Coexito Calle 33. Carrera 52 # 36 – 80
·
Dural Limitada Sabaneta. Cra. 48 A # 60
A sur – 151
Al contactar a estas
empresas, ellas manifestaron que todos los residuos de llantas eran
recolectados por la empresa “Mundo Limpio”.
El parque ambiental Mundo
Limpio nace en 2007 en la ciudad de Medellín , cuyo principal objetivo es
investigar problemática ambientales para proponer estrategias de intervención
reciclando y produciendo tecnología de punta.
El parque ambiental Mundo
Limpio ofrece un catálogo de productos relacionados con el reciclaje de las
llantas, como:
·
Caucho para mezclas asfálticas.
·
Caucho para mezclas industriales.
·
Caucho para canchas sintéticas.
·
Fragmentos de caucho para ornamentación y
jardinería.
·
Gránulos de caucho para generar superficies
blandas.
El
producto ofrecido por esta empresa es un bulto de 40 Kg de llanta molida, cuyo
costo es de $ 40.000 más IVA. La planta de producción está ubicada en el Carmen
de Viboral, Antioquia, y es necesario desplazarse hasta allí para recoger el
producto. Manifestaron que no era posible obtener con ellos, ni con la mayoría
de empresas que fabrican las llantas, la llanta entera sin triturar, debido a
que se está ejerciendo mucho control sobre la manipulación de este residuo, por
lo cual será necesario buscar por nuestros propios medios, en zonas como Barrio
Triste, La Bayadera, entre otros lugares, las llantas enteras para sacar trozos
para realizar los cilindros.
3.
JUSTIFICACIÓN DEL PRODUCTO
·
¿A que
público va dirigido el producto?
Este
tipo de productos son de directo interés en la industria de la construcción,
especialmente en aquellos que desea innovar en esta área. Este tipo de
materiales como los desechos generados por las llantas y adicionadas al
concreto por ejemplo, son de gran utilidad para mitigar los focos de
infecciones en los lugares de su almacenamiento, como también de aportar una
significante reducción a las emisiones de carbono por su quema y como uso
directo para pavimentos, caminos de bajo transito, parques, etc.
Este
material va dirigido principalmente a personas o empresas ligadas al área de la
construcción, como firmas constructoras, contratistas, diseñadores de
pavimentos, de parques, entre otros; este material brinda gran versatilidad a
la hora de ser combinados con el concreto, con el fin de mejorarle sus
propiedades.
·
¿Porque lo
comprarían?
El uso
de desechos de llantas para adicionarlos en productos del área de la
construcción conlleva un sinnúmero de ventajas tanto ambientales como de
desarrollo e innovación.
El
producto encontraría un buen público de acogida debido a:
·
El nuevo boom de la concientización debido al
deterioro de la capa de ozono, el acelerado efecto invernadero, el
derretimiento de los polos, cambios climáticos abruptos, sequías, inundaciones
y un sinnúmero de fenómenos naturales que han provocado desastres y grandes
pérdidas materiales y humanas y que no son más que la respuesta a todo del
malestar que el propio ser humano ha causado al planeta y que ha llevado a
todos los sectores a buscar alternativas amigables con el medio ambiente. Se
trata de una solución ecológica para la disposición de las llantas, las cuales
en muchos casos son quemadas por la comunidad, incrementando así la
contaminación del medio ambiente.
·
Facilidad de obtener las llantas, fácil de
construir y manejar.
·
Se generaría una liberación de áreas de
almacenaje nocivas e insalubres dedicados a las llantas.
·
Existe factibilidad de utilizar la llanta en
concreto dando un beneficio a la comunidad, sin dejar a un lado el ahorro económico
en el valor de algún proyecto.
·
Permite la obtención de un concreto de buenas
especificaciones, a un bajo costo, con una utilización de menor relación agua –
cemento que con cantidades de escoria de neumático determinadas, más otros
materiales como fibras de acero y microsílice, lo proporciona mayor densidad
endurecida del concreto y mayor resistencia a la compresión.
·
La utilización de llantas ha encontrado aprobación
en la ciudad de Medellín, ya que se han venido adelantando diferentes proyectos
que involucran la utilización de éstas para diferentes tipos de construcciones.
El caso más sobresaliente es un innovador muro de contención hecho de llantas en tierra armada, que la
Alcaldía de Medellín construyó para recuperar el paso peatonal en el barrio Fuente
Clara, sector la Iguaná. Este muro beneficia a más de 200 personas. Actualmente
se adelanta otro proyecto en el barrio Nueva Villa de La Iguaná, esta vez con
una técnica llamada Llanta-creto, que se diferencia de la anterior en que las
llantas están completamente llenas de concreto.
·
¿Este
producto ayudará a reducir la huella ecológica de una construcción?
Perfectamente.
Debido a su contenido de material reciclable este ayuda a mitigar los daños que
constantemente se le hacen al medio ambiente, también da una buena imagen de la
empresa, puesto que utilizar productos reciclados en construcción es bien visto
por la sociedad ambiental, sobre todo en estos tiempos donde se lucha por la
concientización y la protección del medio ambiente. Es más, en algunas normas
ya es exigido utilizar un mínimo de materiales reciclados.
·
Formas
del producto
La
idea es elaborar cilindros de concreto con mezcla se llantas pulverizadas y
trozos de llantas, realizar ensayos de acuerdo a las Normas Invias y probar que
cumplan con las especificaciones de resistencia.
Muestra de Llantas recicladas que
han sido pulverizadas.
Proceso de elaboración de moldes.
Cilindros de concreto preparados
para hacer el ensayo de compresión.
4.
CRONOGRAMA
Actividad
|
Descripción
|
Persona encargada
|
Fecha límite
|
||
Semana 3
|
1
|
Estado del arte
|
Buscar alternativas de 3 proyectos de reciclaje analizando las
ventajas y desventajas de cada uno.
|
Carolina Lotero
|
30/07/2012
|
2
|
Retos de los ingenieros
|
Consultar cuáles son los retos de los ingenieros frente al reciclaje
|
Carolina Lotero
|
30/07/2012
|
|
3
|
Lectura
|
Lectura del documento : Ecomateriales en Colombia
|
Carolina Lotero
|
30/07/2012
|
|
4
|
Consulta
|
Investigar ¿Qué es un estudio de mercadeo? Y ¿Quién compraría estos
productos?
|
Carolina Lotero
|
30/07/2012
|
|
Semana 4
|
1
|
Cantidad de desechos
|
Consultar sobre la clasificación y cantidad de desechos que se
originan en el Valle de Aburrá y sus usos para el reciclaje
|
Carolina Lotero
|
01/08/2012
|
2
|
Residuos
|
Investigar los residuos producidos por dos industrias de la zona,
adelantar conversaciones con ellas
|
Carolina Lotero
|
02/08/2012
|
|
3
|
Residuos definitivos
|
Definir cuáles serán los residuos que se van a utilizar durante el
semestre y los productos que se puedan generar y realizar una visita a la
empresa de donde se tomará el recurso.
|
Carolina Lotero
|
03/08/2012
|
|
4
|
Definir el producto
|
Ya definidos los residuos, se eligirá el producto que se llevara a
cabo durante todo el semestre.
|
Carolina Lotero
|
06/08/2012
|
|
Semana 5
|
1
|
Normas colombianas
|
Investigar las normas colombianas que deben cumplir los productos que
se van a realizar
|
Carolina Lotero
|
07/08/2012
|
2
|
Ensayos
|
Determinar los ensayos que se deben hacer para el cumplimento de las
normas
|
Carolina Lotero
|
08/08/2012
|
|
3
|
Metodología
|
Implementar la metodología que se va a seguir en el transcurso del
desarrollo del proceso
|
Carolina Lotero
|
09/08/2012
|
|
4
|
Dosificaciones
|
Realizar las dosificaciones que se utilizaran en los diferentes
ensayos
|
Carolina Lotero
|
13/08/2012
|
|
5
|
Entrega N°1
|
Realización y publicación en el blog de la presentación de los
diseños y materiales elegidos a utilizar
|
Carolina Lotero
|
13/08/2012
|
|
Semana 6
|
1
|
Plan del proyecto
|
Preparación de la planeación del trabajo
|
Carolina Lotero
|
15/08/2012
|
2
|
Obtención del material
|
Conseguir el material que se va a utilizar
|
Carolina Lotero
|
17/08/2012
|
|
3
|
Reserva de turnos
|
Reserva de turnos para los laboratorios
|
Carolina Lotero
|
20/08/2012
|
|
Semana 7
|
1
|
Trabajo práctico
|
Preparación de materiales y materia prima
|
Carolina Lotero
|
23/08/2012
|
2
|
Registro
|
Publicación de fotos en el blog, del proceso de preparación de
materiales.
|
Carolina Lotero
|
27/08/2012
|
|
Semana 8
|
1
|
Trabajo práctico
|
Fabricación de las primeras muestras del producto y realización de
ensayos.
|
Carolina Lotero
|
03/09/2012
|
Semana 9
|
1
|
Entrega N°2
|
Adelanto del proyecto y realizar correcciones de las primeras
muestras elaboradas.
|
Carolina Lotero
|
10/09/2012
|
Semana 10
|
1
|
Trabajo práctico
|
Trabajo práctico del proyecto con nuevos ensayos para evaluar la
eficacia de las correcciones.
|
Carolina Lotero
|
17/09/2012
|
Semana11
|
1
|
Entrega N°3
|
Evaluación de la tercera entrega con los resultados obtenidos en los
ensayos de laboratorio.
|
Carolina Lotero
|
24/09/2012
|
2
|
Publicación
|
Publicación de fotos en el blog
|
Carolina Lotero
|
24/09/2012
|
|
Semana 12
|
1
|
Trabajo práctico
|
Continuación del trabajo.
|
Carolina Lotero
|
26/09/2012
|
2
|
Evaluación
|
Realización de pruebas al material con fin de evaluar si cumplen las
normas técnicas, resultados y análisis de estos.
|
Carolina Lotero
|
01/10/2012
|
|
Semana 13
|
1
|
Prototipo
|
Determinación de prototipo a escala real y presentación con los
resultados obtenidos.
|
Carolina Lotero
|
08/10/2012
|
Semana 14
|
1
|
Correcciones
|
Realización de correcciones y mejoras a los detalles del producto
|
Carolina Lotero
|
09/10/2012
|
2
|
Costos
|
Profundizar las características y los costos aproximados del producto
|
Carolina Lotero
|
13/10/2012
|
|
3
|
Publicaciones internacionales
|
Investigar el formato para escribir publicaciones internacionales
|
Carolina Lotero
|
15/10/2012
|
|
Semana 15
|
1
|
Pruebas
|
Cuáles son las pruebas necesarias
|
Carolina Lotero
|
18/10/2012
|
2
|
Validación
|
Realizar las pruebas pertinentes para la validación del producto
|
Carolina Lotero
|
22/10/2012
|
|
Semana 16
|
1
|
Pasos
|
Realización de un documento en el que se especificarán todos los
pasos que se llevaron a cabo para realzar el producto
|
Carolina Lotero
|
24/10/2012
|
2
|
Modelo
|
Modelo en escala funcional
|
Carolina Lotero
|
25/10/2012
|
|
3
|
Corrección
|
Corrección del modelo en CAD
|
Carolina Lotero
|
29/10/2012
|
|
Semana 17
|
1
|
Correcciones
|
Realizar las correcciones necesarias finales para la entrega final
|
Carolina Lotero
|
05/10/2012
|
Semana 18
|
1
|
Entrega final
|
Exposición del producto a toda la comunidad universitaria
|
Carolina Lotero
|
12/11/2012
|
BIBLIOGRAFÍA
http://www.elcolombiano.com/BancoConocimiento/L/las_llantas_viejas/las_llantas_viejas.asp
VIDEOS
http://www.youtube.com/watch?v=0kxQxQY8Ykw
http://www.youtube.com/watch?v=C0o_xI4JZSk
http://www.youtube.com/watch?v=ahHfSnlL_4c
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