Ing. Carla Andrea Aramayo Guzman – R.N.I. 18756
Es ingeniero civil de la Universidad Mayor de San Andrés, con cursos de especialización en “Gestión de residuos de construcción y demolición (RCD) con enfoque a la circularidad Universidad Mayor de San Andrés- Cooperazione Internazionale, Movimientos de remoción en Masa. Experta en contrataciones de obras nacionales e internacionales. Diplomada en Educación Superior Universitaria.
RESUMEN
Actualmente la práctica del reciclaje ha tomado más fuerza, y busca ser aplicada en todos los campos posibles.
El vidrio es un material ideal para este propósito; puede ser reciclado una infinidad de veces. El vidrio reciclado no solo se suscribe a la recogida para reutilización o fabricación de envases o elementos decorativos sino que también puede pasar a formar parte como material de construcción principalmente, como reemplazo de agregado o aditivo con fines estéticos.
El uso de vidrio reciclado tiene múltiples beneficios para el medio ambiente, desde permitir ahorrar energía y reducción de residuos sólidos hasta reducir el consumo de materias primas.
Palabras clave
Reciclaje- recycling, vidrio- glass, agregado- aggregates for the concrete
INTRODUCCIÓN
La construcción, es un sector idóneo para fomentar el uso racional de residuos de este tipo ya que consume grandes volúmenes de materias primas y genera escombros procedentes de la demolición de edificios. Por otra parte el interés por utilizar residuos de construcción y demolición en las nuevas edificaciones, como alternativa que contribuya a la solución del problema ambiental que origina la eliminación de los mismos. La ciudad de La Paz tiene en funcionamiento la primera planta de transformación de residuos de construcción y demolición, produciendo 64 toneladas por día coadyuvando en la mejora del medioambiente, con estos áridos, la planta produce losetas y adoquines que por ahora están en fase de evaluación.
La introducción del vidrio reciclado como agregado reciclado, para la elaboración de hormigón se dan por el año de 1970, presentándose el problema de la reacción (Álcali-sílice) que provoca grietas superficiales en el hormigón debido a una expansión generada por la reacción entre el sílice amorfo presente en el vidrio con la pasta de cemento de naturaleza alcalina; actualmente varios estudios, técnicas y la ingeniería de materiales permiten controlar las reacciones álcali-sílice, dentro de las cuales están el empleo de cemento de bajo contenido alcalino, usar aislantes en la superficie del vidrio para impedir las reacciones, el vidrio soda cálcico es el vidrio comercial más común y el menos costoso. Sus componentes principales son: óxido de silicio (SiO2 71-73%), óxido de sodio (Na2O 12-14%) y óxido de calcio (CaO 10-12%). Se utiliza principalmente para la fabricación de envases (botellas, jarros, vasos de uso diario) y vidrio para ventanas (en la industria de la construcción y automotriz). La proporción en que se encuentran algunas impurezas en la materia prima afecta a la coloración del vidrio, fundamentalmente el óxido de hierro (Fe2O3), el óxido de aluminio (Al2O3) y el óxido de cromo (Cr2O3). Los vidrios soda cálcicos de color verde tienen la mayor concentración de estas impurezas (hasta un 7% en peso) lo que los hace aptos para el uso referido en la construcción, contrariamente a los de color ámbar o incoloro tienen una menor proporción (2,5% y 0,5% respectivamente).
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Durante los últimos años el sector de la construcción ha crecido debido al aumento de la población demográfica. De acuerdo a las proyecciones del Instituto Nacional de Estadística (INE) para el 2022 el país sobrepasaría los 12 millones de personas. La población cruceña en el 2021 seria de casi 3,4millones de habitantes (28%), mientras que La Paz alcanzaría los 3 millones (26%) de habitantes.
Este incremento de población afecta proporcionalmente al medio ambiente, en especial en la producción de residuos sólidos, por lo cual se van buscando alternativas ecológicas como sustitutos de los materiales de construcción, una alternativa la constituyen los residuos de construcción y demolición llamados RCD. Así también otra parte de los residuos sólidos (aproximadamente un 20%, es constituido por vidrio).
En Bolivia las empresas cerveceras, fábricas de vinos, ron, refrescos y conservas, empresas productoras de medicamentos, así como por el consumo de bebidas y líquidos de la población, utilizan envases de vidrio, que no son reutilizados. Por lo que en su gran mayoría, van a parar a los vertederos municipales o a los bordes del río.
Otro aspecto que incrementa y repercute negativamente en el medio ambiente, es la explotación de los agregados naturales debido a la demanda que se tiene para consumo como materia prima en la construcción de obra civil, la explotación de los recursos naturales no renovables como lo son los agregados naturales, tiende a escasear en épocas y carecen de un control adecuado al no tener un límite de explotación. Consecuencia de la sobreexplotación de árido es la pérdida de flora, fauna, desestabilización por el movimiento de tierras que alteran el paisaje del lugar y contamina las riberas de los ríos por las empresas chancadoras.
Analizadas estas situaciones, se incursiona en plantear el vidrio reciclado como sustituto de un porcentaje de agregado grueso y realizar la evaluación de la resistencia a compresión.
OBJETIVO PRINCIPAL
El presente estudio tiene como principal objetivo la evaluación de la resistencia a compresión del mortero de hormigón con vidrio reciclado como sustituto de parte del agregado grueso. A su vez permitir la reducción del empleo de materias primas no renovables, brindando materiales de construcción alternativos procedentes de material reciclado que responda con características de resistencia y durabilidad mejores o similares a la de los materiales tradicionales. El uso de vidrio reciclado ayuda a ahorrar energía y es menos costoso, además de reducir residuos y el consumo de materias primas.
METODOLOGÍA APLICADA
La investigación se llevó a cabo en cuatro etapas:
- Recopilación de experiencias previas y diseño de la mezcla con agregado natural.
- Selección y estudio de materiales: Agregados y vidrio reciclado.
- Elaboración de probetas base y con sustitución de material.
- Evaluación cualitativa y cuantitativa de las características del hormigón fresco y endurecido, repercutiendo en la resistencia a compresión.
Elaboración de probetas de hormigón con sustitución de agregado fino por vidrio reciclado: ensayos de resistencia del hormigón
Se fijó como parámetro de diseño de la mezcla un hormigón que alcanzara como mínimo 210 kg/ cm 2 de resistencia promedio a los 28 días, para lo cual se realiza la dosificación de mezcla según la tabla 1.
TABLA 1: DOSIFICACION DE PROBETAS
Fuente: Elaboración propia
El tratamiento de los agregados para la mezcla, las dimensiones de las probetas utilizadas, desmolde y curado fue realizado siguiendo la norma ASTM C-31.
En estado endurecido se realizaron ensayos de resistencia a la compresión en probetas de 10x20 cm y de 15x30 cm, a las edades de 7, 14,21 y 28 días.
RESULTADOS
Puede observarse en la ilustración siguiente que a los 28 días, la probeta convencional con 0% de vidrio reciclado como sustituto de agregado cumplió con el requerimiento de resistencia 242 kg /cm2 (establecido en 210 kg/ cm 2); mientras que las probetas con adición de vidrio alcanzaron (220 kg/ cm 2 , 214 kg/ cm 2 y 187 kg/ cm 2) en correspondencia a los porcentajes de sustitución de vidrio reciclado (15%, 20% y 30%).
Ilustración 1. RESULTADOS DE RESISTENCIA A COMPRESION SEGUN PORCENTAJES DE AGREGADO SUSTITUIDO Y EDADES DE ROTURA
Fuente: Elaboración propia
A pesar de ello, es notable que resistencia a los 28 días alcanza un valor superior al de diseño hasta la sustitución de un 20% del agregado de vidrio reciclado como sustituto.
Un factor importante observado, es el control intenso en la dosificación en las muestras con sustitución de agregado así como condiciones de control en estado fresco. Siendo que este estudio aún está en proceso, es importante mencionar sobre reactividad álcali-sílice, que no se han observado deterioros en la superficie de las probetas ensayadas hasta los 28 días.
Al utilizar desechos de vidrio en la elaboración de hormigón se puede obtener similares valores respecto a las propiedades mecánicas, al mismo tiempo que se contribuye de manera sostenible con el ambiente y la sociedad.
Con este proyecto se pretende aprovechar el 100 % de los desechos de botellas de vidrio enviados a los rellenos sanitarios o botaderos, considerando que cada materia prima extraída del ambiente es un desecho potencial al medio ambiente.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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