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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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