OPCIÓN Nº 1

CONCRETO REFORZADO CON VIDRIO

La idea de hacer un concreto reforzado con vidrio viene del motivo por el cual los desechos de vidrios no son reutilizados, o simplemente se arrojan como basura, siendo estos como contaminación para nuestro ambiente.

El concreto reforzado con vidrio, es un material de construcción compuesto por concreto reforzado con vidrio molido.

Librería Pública – Lope de Vega (concreto con vidrio molido)

ORIGEN:

El concreto es un material que no resiste a la tracción, por lo que para ser usado en construcción es preciso reforzarlo con acero, constituyendo entonces el concreto armado. Sin embargo, es necesario proteger el acero frente a la corrosión, pues el acero se oxida lentamente al contacto con el ambiente. Por este motivo, las piezas de hormigón armado deben disponer de varios centímetros de concreto a cada lado de las barras de acero, lo que deriva en un elevado grosor final de las piezas resultantes.

El concreto reforzado con vidrio se ideó por primera vez en Rusia, en la década de 1940, en un intento por reducir el grosor de las piezas de concreto y hacerlas aptas para su uso en cerramientos de fachada. Para ello se sustituyó el refuerzo de acero por hebras de vidrio, que no requieren de dicha protección, obteniendo así paneles más finos, muy

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aparte de eso, otra teoría, no documentada, sugiere no obstante que el empleo de fibra de vidrio surgió en un intento de ahorrar acero para la industria bélica durante la segunda guerra mundial.

COMPOSICIÓN:

El concreto reforzado con vidrio es un material compuesto: el concreto con vidrio se proyectan sobre una base de mortero de cemento en varias capas, creando un material final que reúne las cualidades de ambos. Debido a que la finalidad de las piezas de concreto reforzado con vidrio es la creación de paneles de cara vista, en el mortero se suele emplear concreto blanco (más claro que el genérico), y arenas de granulometría fina; razón por la que a también se le denomina micro-concreto. Además se suelen utilizar distintos aditivos en la mezcla para facilitar el desencofrado del molde, o para controlar mejor la evaporación de agua y evitar así la fisuración de las piezas. También admite el empleo de colorantes en la mezcla. Se ha descubierto que la fibra de vidrio reacciona con los álcalis del concreto, por lo que se prefiere un hormigón de baja alcalinidad, y se emplea un tipo de tipo de vidrio resistente a los álcalis.

ESTUDIOS:

Se han hecho estudios en la Universidad de Michigan en EEUU, y han dado como resultado el descubrimiento de un nuevo tipo de concreto, el cual lleva en su composición vidrio molido, lo que hace al  concreto más fuerte, más durable y más resistente al agua.  El campus de MSU tiene varios sitios de prueba donde se probó la mezcla del concreto-vidrio y, hasta ahora, los resultados han sido bastante satisfactorios.

El 20 por ciento del cemento utilizado para producir concreto se sustituye por vidrio (reciclado) molido, generando un significativo ahorro en cemento. Además, el uso de vidrio, ayuda a reducir la cantidad de vidrio

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que termina en los vertederos, y ayuda a reducir las emisiones de dióxido de carbono que son comunes, debido a las altas temperaturas necesarias para crear cemento.

"El Vidrio molido entra en una reacción beneficiosa con los hidratos del cemento, así que básicamente la química del cemento se mejora con el vidrio", dijo Parviz Soroushian, profesor de ingeniería civil y ambiental que ha estudiado la mezcla del vidrio y el concreto. "Se hace más fuerte y más durable y no absorbe el agua tan rápido como el cemento regular."

"Es satisfactorio ver que las investigaciones realizadas en los laboratorios de la Universidad de Michigan tiene aplicaciones muy beneficiosas aquí mismo en nuestro campus", dijo Lynda Boomer, ingeniera de energía y ambiental, con la planta física de la Universidad de Michigan.El concreto no parece demasiado diferente de concreto estándar, dijo Boomer. “El color es un poco más claro, pero, en su mayor parte, bastante indistinguibles."Soroushian y sus colegas recientemente publicaron dos artículos sobre la durabilidad de la mezcla, incluso en el Diario de Tecnología y Gestión de los Desechos Sólidos, y el Diario de Materiales de Construcción y Edificación."El cemento se procesa a una temperatura muy alta", dijo Soroushian. "Uso de vidrio molido reduce significativamente la cantidad de energía utilizada, así como las emisiones de CO2." (Debido un menor uso del cemento)."Anticipamos que esta práctica novedosa de la sustitución parcial de cemento en el concreto con residuos de vidrio de color mezclado, que se basa en los principios químicos y el trabajo de laboratorio realizado en la MSU, se producen importantes beneficios ambientales, energéticos y

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económicos", dijo Roz Ud -Din Nassar, un estudiante de doctorado en ingeniería civil y ambiental que también trabajó en el proyecto.

OBTENCIÓN DEL VIDRIO:

El vidrio reciclado se consigue de las diferentes vidrieras en todo Trujillo, entonces la viabilidad de este pequeño proyecto es viable.

OPCIÓN Nº 2

UTILIZACIÓN DE LA ESCORIA DEL MATERIAL OFTÁLMICO EN LA ELABORACIÓN DE CEMENTO

En la ciudad de Trujillo se cuenta con distribuidores y talleres en el rubro de materiales oftálmicos, que en el momento de ser trabajados proporcionan porciones molidas de escoria resultando ésta una posibilidad de probarla en la elaboración de un nuevo tipo de cemento. Dentro de estos materiales tenemos a los policarbonatos, las resinas, dura quark, etc.

POLICARBONATOS.- El policarbonato (PC) es un grupo de termoplásticos fácil de trabajar, moldear y termoformar, y son utilizados ampliamente en la manufactura moderna. El nombre "policarbonato" se basa en que se trata de polímeros que presentan grupos funcionales unidos por grupos carbonato en una larga cadena molecular.

PROPIEDADES.-

PROPIEDADES MECÁNICAS- Alargamiento a la Rotura 100-150 %- Coeficiente de Fricción 0,31- Dureza - Rockwell M70- Módulo de Tracción 2,3 - 2,4 GPa- Relación de Poisson 0,37- Resistencia a la Abrasión - ASTM D1044: 10-15 mg/1000 ciclos- Resistencia a la Compresión >80 MPa- Resistencia a la Tracción 55-75 MPa- Resistencia al Imrayospacto Izod 600-850 J/m- Tensión de Fluencia / Limite Elástico 65 MPa

PROPIEDADES FÍSICAS- Absorción de Agua - Equilibrio 0,35 %- Absorción de Agua - en 24 horas 0,1 %- Densidad 1,20 g/cm3- Índice de refracción 1,584 - 1,586- Índice de Oxígeno Límite 5 - 27 %- Inflamabilidad V0-V2

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- Resistencia a los rayos ultra-violetas muy reducida.

PROPIEDADES TÉRMICAS- Calor Específico: aprox. 1200 J/( K· kg)- Coeficiente de Expansión Térmica: 65×10−6 - 70×10−6 K-1- Conductividad Térmica a 23 °C: 0,19-0,22 Vatios- Temperatura Máxima de Utilización: 115 - 130 °C- Temperatura Mínima de Utilización: -135 °Ca- Temperatura de deflexión en Caliente - 0,45 MPa: 140 °C- Temperatura de deflexión en Caliente - 1,8 MPa: 128 - 138 °C

OPCIÓN Nº 3

MEZCLA DE ARROZ Y PETRÓLEO AUMENTA LA RESISTENCIA DEL CEMENTO

Una nueva fórmula que añade residuos agroindustriales al cemento (concreto) le proporciona mayor resistencia, mitiga su impacto ambiental, mejora las condiciones termoacústicas y reduce costos de construcción.

El cemento es uno de los materiales más nocivos para el medioambiente, pues, por cada

kilo usado, se produce igual cantidad de dióxido de carbono que contamina la atmosfera. A pesar de esto, es muy utilizado en todo el mundo para construir grandes obras de infraestructura.

A fin de mitigar su impacto, investigadores de la UN (Colombia) y de la Universidad Politécnica de Valencia (España) le incorporaron residuos agroindustriales de petróleo y arroz; mezcla que no solo mejora su uso, sino que también aumenta su resistencia y reduce los costos de las obras.

Ambos desechos fueron evaluados y caracterizados en la UN en Manizales bajo la supervisión del profesor Daniel Alveiro Bedoya Ruiz, quien verificó que cumplieran con las propiedades requeridas.

“Al mezclar el cemento con agua se desencadena una reacción que produce los compuestos químicos responsables de su fuerza. En este proceso también se libera hidróxido cálcico Ca(OH)2. Esta sustancia disminuye su endurecimiento, pero al adicionársele los residuos agroindustriales se revierte este efecto y se potencian así sus

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propiedades aglutinantes”, indica Xavier García Martí, investigador de la institución española.

Esta fórmula se aplicó a muros prefabricados de ferrocemento, una alternativa que puede contribuir a construir vivienda de interés prioritario o social (VIP y VIS), una de las mayores expectativas de los ingenieros.

Además de los beneficios técnicos, económicos y ambientales, mejora el comportamiento termoacústico de los muros, dado que los elementos prefabricados son de espesores mayores a diez centímetros y poseen cavidades que mantienen estable la temperatura y controlado el ruido.

OPCIÓN Nº 4

HORMIGÓN AISLANTE Y RESISTENTE

El método propuesto, ideado por dos investigadores de la Escuela Universitaria de Arquitectura Técnica de la UPM, consiste en añadir poliestireno expandido tratado al mortero de picón. El resultado es un hormigón mejorado que se ajusta a las exigencias básicas del Código Técnico de la Edificación (CTE) respecto a las cualidades térmicas y acústicas.

Con la aprobación del Código Técnico de la Edificación en el año 2007 se establecieron, entre otros, los requisitos básicos contra el ruido y la demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico y acústico, lo que hizo necesario estudiar soluciones constructivas que cumplan con la nueva normativa. Una de estas líneas es el estudio para

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mejorar la resistencia acústica y térmica de los bloques de hormigón vibrado aligerados con picón.

El picón es un árido de origen volcánico que se utiliza en las islas Canarias para elaborar elementos prefabricados para la construcción (bloques, bovedillas y placas) pero estos elementos, por sí solos, no cumplen los requisitos básicos contra el ruido y la demanda energética exigidos en el CTE.

Para resolver estos problemas y cumplir la normativa vigente se realizan estudios relativos al ruido aéreo y a la resistencia térmica en las tabiquerías interiores y fachadas de los edificios construidos con este material, que dan lugar a soluciones constructivas que casi siempre coinciden en añadir trasdosados de bloques (placas delgadas fijadas a muros rígidos y gruesos para mejorar las prestaciones de aislamiento térmico y acústico) o paneles de yeso. Pero esto supone un incremento en el coste respecto a la mano de obra y los materiales, así como una disminución en la superficie construida debido al aumento del espesor de las paredes perimetrales.

Ventajas del nuevo material 

Otra solución al problema es mejorar el hormigón y aplicarlo a los bloques y placas, que es lo que se ha hecho en este trabajo. 

Para ello, se han utilizado y mezclado dos materiales completamente diferentes: el picón, que se formó de manera natural debido a las erupciones volcánicas al enfriarse la lava hace más de veinte millones de años, y el poliestireno expandido, un material sintético que se empezó a comercializar a nivel industrial el año 1950. 

La mezcla de estos dos elementos da como resultado un mortero de picón mejorado que presenta notorias ventajas frente a los morteros de picón tradicional. 

Así, los bloques y placas elaborados con este nuevo material presentan unas características notablemente mejoradas que son:

- La disminución de peso, resultando ser un 32.82 % más ligeros.

- Mayor resistencia acústica: una placa de 5 cm de espesor y revestida de yeso en ambas caras resultó tener el mismo aislamiento acústico que una pared construida con bloques de hormigón vibrado de 15 cm de espesor y revestida de yeso en ambas caras.

- Un aumento del 103.64 % en la resistencia térmica.

Así, al añadir al mortero de picón tradicional el poliestireno expandido tratado, los bloques de hormigón vibrado construidos con este material cumplirían con el CTE sin tener que colocar trasdosados de bloques o

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paneles de yeso. Este procedimiento ha dado lugar a una patente que se encuentra en proceso de comercialización.Nuestra meta, será crear ese mismo hormigón en nuestro país el cual será todo un reto, pues nuestra limitación es encontrar el material reemplazante al mortero de picón, ya que no se encuentra en nuestras tierras, y que combinado con el poliestireno (conocido en nuestro país como TECNOPOR) nos da un buen hormigón resitente y ailante térmico. Con asesoramiento técnico y de nuestro profesor de Tecnología de concreto podamos lograr este producto que esperamos revolucione la construcción.Pero, no dejemos de lado el Poliestireno expandido, el cual es un material plástico espumado, derivado del poliestireno y utilizado en el sector del envase y la construcción.

Su cualidad más destacada es su higiene al no constituir sustrato nutritivo para microorganismos. Es decir:

- No se pudre

- No se enmohece ni se descompone, lo que lo convierte en un material idóneo para la venta de productos frescos.

Otras características reseñables del poliestireno expandido (EPS) son:

- Su ligereza

- Resistencia a la humedad

- Capacidad de absorción de los impactos.

Esta última peculiaridad lo convierte en un excelente acondicionador de productos frágiles o delicados como electrodomésticos, componentes eléctricos

Otra de las aplicaciones del poliestireno expandido es la de aislante térmico en el sector de la construcción, utilizándose como tal en fachadas, cubiertas, suelos, etc. Las características físicas son las siguientes:

- 10 y 25 kg/m³ de densidad - 0,06 y 0,03 W/m°C de conductividad térmica,

Esto solo sirven de referencia, pues dependiendo del fabricante estos pueden ser mayores o menores.

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OPCIÓNº 5

CONCRETO REFORZADO CON FIBRA DE VAGAZO DE CAÑA

En busca de soluciones para los efectos de la contaminación ambiental, hoy en día, muchos ingenieros, laboratorios y otros grupos de estudio, están haciendo ensayos con materiales que disminuyan estos efectos negativos. Entre ellos reciclables, o fibras naturales que ayuden a mejorar las propiedades del concreto y disminuyan los efectos contaminantes.

La investigación se efectúa con el fin de obtener una mejora en la resistencia del concreto mediante la utilización del bagazo de caña como fibra en el concreto.

Los beneficios de la fibra en el concreto son:

- Mejorar la cohesión de la mezcla - Mejorar la resistencia a ciclos de congelación-deshielo - Mejorar la resistencia a explosiones en caso de un gran incendio - Mejoran la resistencia al impacto - Aumentar la resistencia a la reducción plástica

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Este nuevo producto es un proyecto de INDUSTRIA CEMENTERA HERMOSILLO S.A. DE C.V.En los resultados según la industria se obtuvo los siguientes cuadros.

COMPRESIÓN

TENSIÓN

PESOS COMPARATIVOS EN Kg

El beneficio que se hace al medio ambiente al utilizar algo considerado como residuo para la elaboración de concreto. Y que muchas empresas lo botan como desecho.

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