bloque pet
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14-7-2016
SISTEMAS
ENERGÉTICOS
CARRERA : ING. MECATRÓNICA
TEMA: FABRICACIÓN DE LADRILLOS EN BASE A
PLÁSTICO TRITURADO.
AUTORES :
• Chancúsig Alex.
• Morales Klever.
• Poma Álvaro.
• Ramírez André
• Rocha Steeven.
• Villalba Kímberly.
DOCENTE : ING. NÉSTOR ROMERO.
NIVEL : QUINTO
PARALELO : B
EL LADRILLO PET
1.1. Descripción del ladrillo de PET
Es un mampuesto de dimensiones constantes y convencionales (5,5cm x 12,5 cm x
26,2cm), fabricado con cemento Pórtland común, el plástico denominado “polietilen-
tereftalato” (PET) procedente de envases descartables de bebidas triturados y aditivos.
Esta tecnología de producción de ladrillos permite utilizar materiales no tradicionales
(plásticos reciclados) en forma tradicional para construir ladrillos que se utilizarán para
ejecutar mamposterías.
Se trata de un elemento constructivo prefabricado del tipo liviano para la utilización en
envolventes, exteriores y interiores, no portantes, esto quiere decir que soportan su propio
peso y que necesitan de una estructura independiente y antisísmica para soportar
esfuerzos gravitatorios, sísmicos y de viento.
Para fabricar el ladrillo de PET se realiza previamente el triturado de los plásticos con un
molino diseñado para tal fin. Luego las partículas de PET se mezclan con cemento
Pórtland, agua y aditivos en una hormigonera, y posteriormente esta mezcla se vierte en
una máquina moldeadora t compactadora de ladrillos.
Se realiza la compresión de la mezcla y la postura de ladrillos utilizando una máquina
adaptada especialmente.
Se dejan en reposo los ladrillos durante un día en la pista de moldeo y luego se los
moviliza hasta una pileta de curado con agua, donde permanecen 7 días como mínimo.
Después de este tiempo, se los retira y pueden ser almacenados en pilas a cubierto, o bien
llevados a obras para su uso en mamposterías de elevación. Una vez realizada la
mampostería de PET los mismos deben ser revocados con mortero común de albañilería,
para evitar su deterioro a la intemperie.
A continuación se desarrolla el proceso de producción de ladrillos de PET.
1.2. Proceso de transformación de PET post-consumo a insumo triturado para la
fabricación de los ladrillos.
1.2.1. Recepción del material, acopio y compactado (ocasional)
Antes del embolsado y acopio de las botellas, el personal técnico realiza una inspección
de los envases de PET, evaluando su grado de contaminación. Los que tienen un grado
elevado de contaminación por haber estado en contacto con otros residuos o contienen
materia orgánica en su interior, sólo pueden ser usados si son sometidos a un lavado
previo de procesamiento.
El material recolectado se acopia en bolsas de polietileno de rollo continuo, sin previa
limpieza del material, para su posterior triturado, como se observa en el gráfico 1.
Es importante destacar la importancia de la selección inicial del envase. Las técnicas de
separación domiciliaria tienen ventajas respecto de la complejidad de los procedimientos
de selección de plantas urbanas. Si la basura llega a la Planta de Recolección Diferenciada
de Residuos separada, las técnicas de clasificación y procesamiento se reducen a acopios
diferenciados y enfardo, con consecuentes ahorros de transporte, manipuleo y envío a
destinos de reprocesamiento.
1.2.2. Triturado grueso y fino
Se desarrolló, con carácter experimental, una máquina trituradora de las botellas (PET)
para convertirlas en un molido de características laminares y granulares, según las cribas
correspondientes.
La regulación de cribas, tamaños de la tolva de ingreso y de la boca de egreso fueron
temas del ajuste de la máquina de molido. Se logró un proceso en dos etapas: una primera
pasada de molienda gruesa, con criba de 75 x 50mm, y una segunda pasada de molienda
de grano menor, con criba circular de 4mm (Gráfico 2); con un rendimiento de 70kg/h y
30kg/h respectivamente.
El equipamiento de molienta se completa con pala de presión y bandeja receptora del
molido producido. El motor de la máquina trituradora es de 10HP.
1.2.3. Descripción de la máquina picadora
Este equipo se puede definir como un prototipo para uso a escala experimental. Toma
antecedentes tecnológicos de máquinas similares que existen en el mercado. Las
máquinas que están a la venta son de mayor rendimiento, pero también de mayor costo.
Para una mejor descripción del equipo, el mismo puede ser dividido en tres secciones:
a. Tolva (Chapa N° 16 y boca rectangular de 45cm x 22cm): Ingreso del material a
moler.
b. Zona Molienda: Formado por un sistema de cuchillas rotativas montadas sobre un
sistema de “porta cuchillas” intercambiables que se encuentran adosadas a un rotor
estriado de acero 4140. En sus laterales posee dos cuchillas fijas regulables para
efectuar cortes por cizalla. Todas las cuchillas son de acero “Bora” de alta resistencia.
Todo el sistema rotativo se encuentra montado sobre 2 rodamientos oscilantes con
amortiguación de goma. La “Zaranda”, vinculada al sistema descrito anteriormente,
intercambiable, define la granulometría del producto final. Su espacio útil es de 40cm
x 20cm.
c. A continuación se encuentra la “Boca de Salida” del material molido (de 30cm x
18cm – chapa N° 16).
El equipo se encuentra provista de un motor trifásico blindado de 1400 rpm y 10 HP de
potencia. A través de un sistema de poleas, se obtiene una velocidad de 900 rpm en la
zona de molienda. La parte motriz posee protectores térmicos contra caídas y sobrecargas
en la tensión y/o falta de una fase.
1.3. Proceso de fabricación de los ladrillos PET
1.3.1. Dosificación
Una vez triturado el PET, procede a realizar la mezcla con la cual se fabricarán los
ladrillos. Para ello se miden en volúmenes las cantidades de plástico y de cemento
necesarias según la dosificación y se las coloca en una hormigonera y se mezcla hasta
obtener una consistencia uniforme.
Los aditivos a agregar en la pasta están en función de la temperatura de moldeo y la
velocidad de fragüe y endurecimiento.
Características de los materiales constitutivos:
- Cemento: Tipo Portland común.
- Polietilen tereftalato (PET): Tamaño de las partículas:
• Ancho máximo: 3mm.
• Largo: entre 3 y 6mm.
• Espesor: entre 0.30mm.
• Peso específico de las partículas: 400-450 𝑘𝑔/𝑚3
1.3.2. Maquinaria para el moldeado del ladrillo.
Una vez que la mezcla para realizar los ladrillos de PET está realizada, procede a lubricar
la pista con líquido desmoldante, de modo tal que los ladrillos no se adhieran al piso.
Para la fabricación de los ladrillos, se utiliza una máquina compactadora y moldeadora
de bloques de concreto adapta con pisones para que por impactos sucesivos los ladrillos
adquieran la compacidad deseada. La máquina ponedora moldea 6 ladrillos por postura.
1.3.3. Curado y fraguado. Acopio
Luego del moldeo de los ladrillos, se los deja reposar 24hs sobre la pista, si la temperatura
ambiente es igual o superior a 20°C. En época de heladas puede requerir de un acelerante
de fraguado o bien dejarlos en reposo 24hs más en la pista.
Posteriormente de desmoldan y acomodan para su curado sumergidos en agua (allí deben
permanecer 7 días como mínimo). A los 28 días de haber sido elaborados y haber
alcanzado la resistencia final, se los puede utilizar en obra, como toda pieza moldeada
con cemento.
Luego de retirados de la pileta de curado, los ladrillos deben acopiarse bajo techo. La
altura de las pilas no debe superar 1,5m. Los ladrillos pueden movilizarse apilados a mano
o bien sobre una carreta.
Los ladrillos que presenten roturas en los bordes cuyo volumen supere el 10% del total
del ladrillo deben ser empleados en cortes.
1.4. Características del ladrillo terminado
1.4.1. Geometría
Mampuesto de dimensiones constantes y convencionales (5,5cm x 12.5cm x 26,2 cm) de
forma de paralelepípedo de base rectangular. Para mejorar la adherencia del mortero al
ladrillo, los mismos que poseen en las superficies de los lados mayores rehundidos de 2
tipos:
a. Ladrillos con estrías longitudinales.
b. Ladrillos con círculos rehundidos.
1.4.2. Textura
Los ladrillos poseen color gris cemento.
La textura superficial es rugosa e irregular, apta para recibir revoque de mortero.
1.4.3. Peso
El peso promedio por unidad es del orden de 1,6 𝑘𝑔3.
Los ladrillos elaborados con plásticos reciclados son livianos por el bajo peso específico
de la materia prima.
Esto se traduce en la reducción del peso de mampostería de PET un 27% respecto de una
mampostería de ladrillos de tierra cocida, considerando el uso del mismo mortero de
asiento.
1.4.4. Densidad
La densidad promedio del ladrillo es del orden de 1,150 Kg/m3.
1.4.5. Resistencia característica a la compresión.
La resistencia a compresión es de 2 Mpa. Dado que este valor, este elemento constructivo
se clasifica como No Portante, según Norma IRAM. (Ensayo realizado en el Laboratorio
del INTI).
La mampostería de ladrillos de PET posee una resistencia a la compresión similar a la de
un muro construido con ladrillos comunes no portantes. Estos ladrillos pueden ser
utilizados como cerramientos de viviendas con estructura independiente antisísmica.
Cabe destacar que la altura máxima a construir con ladrillos PET es de 3 metros por nivel.
1.4.6. Resistencia acústica
Un muro de 0,15 metros de espesor construido con ladrillos de PET revocado del lado
receptor del ruido tiene una resistencia acústica muy similar a un muro del mismo espesor
construido con ladrillos comunes (46 db y 45 db respectivamente). Los ensayos fueron
realizados en el CIAL.
1.4.7. Resistencia al fuego
El ensayo determinó la clasificación del componente como clase RE 2: Material
combustible de muy baja propagación de llama. Esto significa que los elementos
constructivos con PET reciclado tienen buena resistencia al fuego. El ensayo fue realizado
en el Laboratorio del INTI.
1.4.8. Conductividad térmica
El ladrillo de PET posee un coeficiente igual a 0,15 w/mk, medido en el laboratorio del
INTI. Los elementos constructivos obtenidos tienen baja conductividad de temperatura
por lo que provee una excelente aislación térmica. Esto se traduce en que una
mampostería de ladrillos de plásticos reciclados posee una aislación térmica 5,5 veces
mayor que un muro de mampostería común del mismo espesor.
1.4.9. Permeabilidad al vapor de agua
El valor de permeabilidades de 0,027 g/mhkPa. El ensayo fue realizado en el Laboratorio
del INTI.
1.4.10. Absorción de agua
Ambos muros poseen una absorción de agua similar a la de otros cerramientos
tradicionales, ya que un ladrillo de PET tiene un porcentaje de absorción e agua (en masa)
del 19.1%, mientras que el de un ladrillo común es de 21.6%.
1.4.11. Adherencia de revoques
El ensayo realizado arrojó un valor de 0,25 MPa. Los mampuestos con plásticos
reciclados poseen buena aptitud para recibir revoques con morteros convencionales, por
su gran rugosidad superficial.
1.4.12. Aptitud para el clavado y aserrado
Las placas y mampuestos con plásticos reciclados son fáciles de clavar y aserrar, según
ensayos preliminares realizados en el CEVE, por lo que tienen aptitud para construir
sistemas constructivos no modulares.
1.4.13. Costo
Un cerramiento realizado con ladrillos de plásticos reciclados puede ser más económico
debido a que:
Gran parte de la materia prima es un residuo a proveer por el Estado en programas
sociales.
Por su buena aislación térmica se puede utilizar menos espesor e cerramiento que
en uno tradicional, con lo cual se economizan materiales.
La técnica de fabricación es muy simple, fácilmente reproducible por personal no
especializado. El costo e mano de obra es semejante a la requerida para fabricar
un hormigón “común” (con áridos convencionales: Grancilla y arena gruesa).
No es necesaria una tecnología sustentable por la reducción de la contaminación
del medio ambiente, mediante el reciclado de materiales de descarte.
1.4.14. Tablas comparativas de valores entre ladrillos de PET y mampuestos
tradicionales.
Tabla comparativa de pesos específicos entre mampostería de ladrillo PET y otros tipos
de cerramientos tradicionales.
REFERENCIAS:
1) Mampostería de ladrillos comunes de tierra.
2) Mampostería de ladrillos cerámicos huecos.
3) Mampostería de bloques de hormigón común.
4) Placa de hormigón común.
5) Mampostería de bloques con PET.
6) Placa monolítica de PET.
7) Mampostería de ladrillos con papel reciclado.
8) Mampostería de ladrillos con PET.
Tabla comparativa de conductividades térmicas entre mampostería de ladrillo PET y otros
tipos de cerramientos tradicionales.
REFERENCIAS:
1) Mampostería de ladrillos comunes de tierra de 15 centímetros de espesor.
2) Ídem anterior de 30 centímetros de espesor.
3) Mampostería de ladrillos cerámicos huecos de 15 centímetros de espesor.
4) Ídem anterior de 20 centímetros de espesor.
5) Mampostería de bloques de mortero de cemento de 20 centímetros de espesor,
rellena de agregado liviano.
6) Placa con PET de 10 centímetros de espesor.
Nota: Todos los cerramientos están revocados con mortero común ambos paramentos.
Tabla comparativa de resistencia a la compresión de mampuestos entre mampostería de
ladrillo de PET y otros tipos de mampuestos tradicionales.
REFERENCIAS:
1) Ladrillos y bloques cerámicos no portantes.
2) Ladrillos y bloques cerámicos portantes.
3) Bloques de hormigón no portantes.
4) Bloques de hormigón portantes.
5) Bloques con PET reciclado.
6) Ladrillo con papeles plásticos reciclados.
7) Ladrillo con PET reciclado.
Tabla comparativa de absorción de agua entre mampostería de ladrillo de PET y otros
tipos de elementos constructivos tradicionales.
REFERENCIAS:
1) Ladrillo común de tierra
2) Bloque común de hormigos (de cemento y arena) no portante.
3) Bloque de PET.
4) Ladrillo de PET.
5) Ladrillo con papeles plásticos.
Tabla comparativa de resistencias acústicas entre mampostería de ladrillo de PET y otros
tipos de cerramientos tradicionales.
1) Ladrillo cerámico de 18 cm ambas caras revocadas.
2) Ladrillo cerámico huecos de 12 cm ambas caras revocadas.
3) Ladrillo cerámico de 8 cm ambas caras revocadas.
4) Ladrillo común de 12 cm ambas caras revocadas.
5) Ladrillo común de 27 cm ambas caras revocadas.
6) Ladrillo común de 12 cm sin revocar.
7) Hormigón armado premoldeado de 10 cm con revoque.
8) Hormigón armado sin juntas.
9) Ladrillo de PET reciclado de 12 cm, sin revocar.
10) Ladrillo de PET reciclado de 12 cm, revocado del lado emisor.
11) Ladrillo de PET reciclado de 12 cm, revocado del lado emisor.
12) Ladrillo de PET reciclado de 12 cm, revocado de los dos lados.
1.5. Consideraciones Finales
1.5.1. Materia prima insumida.
La gestión de PET para fabricar elementos constructivos con la tecnología descripta debe
ser considerada de manera importante. Debería ser satisfecha por la oferta urbana,
proveniente de la recolección domiciliaria diferenciada.
Siendo 55 grs. el peso promedio de una botella de PET.
Cada ladrillo de 13 cm x 26 cm x 5 cm lleva para su elaboración 1.100 grs. de
PET aproximadamente.
Un metro cuadrado de mampostería de 15 cm construida con ladrillos de PET
insume 55 ladrillos de PET, o 1.092 botellas.
Para construir una vivienda de 36 m2 se necesitan 5.500 ladrillos. Por lo tanto,
para construir esta vivienda hacen falta 6.006 Kg de PET. Esto equivale a 109.200
botellas.
Esta cantidad de PET ocupa un gran volumen, por lo que es indispensable triturar el
material a medida que es acopiado, lo cual reduce sustancialmente el volumen a ocupar
(el peso específico del PET triturado es de 450 Kg/m3, es decir, su volumen es tres veces
menor).
1.5.2. Capacitación de la mano de obra insumida y rendimiento.
Tanto para la fabricación de los ladrillos de PET y su posterior utilización en obra, es
necesaria una escasa capacitación de la mano de obra, ya que las técnicas constructivas
empleadas son las tradicionales, es decir, las mismas empleadas para la construcción con
mampostería de ladrillo. Esta tecnología posibilita la autoconstrucción, por utilizar
sencillos procedimientos, por no requerir maquinarias caras, por no necesitar terreno de
donde extraer materia prima, ni grandes instalaciones para procesarla. Además, puede ser
producida por mujeres, a causa del bajo peso de los elementos constructivos.
En lo que respecta al rendimiento de la mano de obra para la construcción de 1 m2 de
muro de mampostería de 15 cm de ladrillos de PET, podemos decir que puede llegar a ser
superior comparado con un muro de mampostería de 15 cm de ladrillos de tierra cocida,
ya que el peso de los mampuestos es considerablemente menor.
1.5.3. Variaciones de la dosificación de la mezcla.
Variando la dosificación de la mezcla, se consiguen ladrillos con diferentes
características. A medida que aumenta la relación cemento/plásticos se obtiene mayor
resistencia, durabilidad y peso específico aparente, con mayor costo; y disminuyen la
capacidad de aislación térmica, la capacidad de absorción de agua del material, y la
facilidad para el clavado y aserrado.
Los aditivos químicos que se incorporan al agua de amasado mejoran las características
del hormigón a tiempos de fraguado, resistencia final, consistencia, etc.
PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIÓN
MATERIALES A UTILIZAR:
- Tubo de PVC de 3 pulgadas de diámetro (molde)
- Cemento (para 3 bloques se utilizaron 2libras)
- DURALONG
- Cuadros pequeños de botellas de plástico.
- Agua.
PROPORCIONES:
Las proporciones de cemento, agua y DURALONG necesarias para realizar la mezcla
son:
- 1 litro de agua
- 1 kg y medio de DURALONG mezclado con cuadros pequeños de botellas de
plástico.
- 1 kg de cemento.
Las proporciones son por cada bloque elaborado.
PROCESO:
1. Se necesita cualquier tipo de plástico, este material se lo pica en un molino
convirtiéndose en un tipo de material con una consistencia parecida a la arena,
para el caso de la construcción de la muestra presentada se utilizó
2. Tomando en cuenta las proporciones anteriores, se mezclan el cemento, duralon
y agua, hasta lograr una consistencia fuerte.
3. Se debe aceitar el molde en el que se va colocar la mezcla anterior para evitar que
se pegue el material que se va a colocar en él, en este caso el tubo de PVC, que
fue cortado con una longitud de 10cm.
4. Colocar la mezcla a presión en el tubo PVC.
5. Dejar secar al sol (alrededor de 3 días para que esté bien seco).
6. Retirar el tubo PVC.
Bibliografía
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del ladrillo de PET. Buenos Aires: CONICET.
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Sarango, M. (2013). Repositorio Institucional e la Universidad Técnica Particular de
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http://dspace.utpl.edu.ec/handle/123456789/7663