Plástico PET, papel y bagazo de caña de azúcar

El constante incremento en el uso de los plásticos de tereftalato de polietileno (PET) se han visto reflejados en el daño al medio ambiente por eso se ha optado por la reutilización como un agregado no convencional para la mezcla de concreto, el

que se pueden incorporar en ciertos porcentajes en la mezcla de concreto con la funcionalidad de conservar o mejorar las propiedades mecánicas del mismo. El plástico PET (plástico de tereftalato de polietileno) es un material reciclable que principalmente es utilizado en la fabricación de envases o botellas plásticas, generando gran demanda en el mercado.

El plástico PET es un polímero plástico que se obtiene a partir del etileno y el paraxileno. Puede ser transformado mediante procesos de extrusión, inyección, inyección-soplado y termoformado. Es un material lineal, con una gran

transparencia y dureza, muy resistente, tanto al desgaste y a los productos químicos, como al impacto, a la rotura y al fuego. Además, hay que sumarle que es totalmente reciclable y respetuoso con el medio ambiente. (Arteplastica, 2017)

El reciclaje de estos materiales genera una mejora en la parte de mitigar la contaminación del medio ambiente, estos plásticos debido a su acumulación y tardío tiempo que dura para degradarse totalmente generan gran contaminación, es por eso que estos siendo reutilizados en las mezclas de concreto se reducirían su acumulación y así mismo el impacto ambiental que estos producen.

Actualmente, existen tres formas principales de reciclaje de botellas de PET como materiales de construcción, incluyendo la despolimerización de botellas de PET en resina insaturada de poliéster, el uso de fibras de PET como refuerzo del concreto y la sustitución parcial de agregados con residuos de PET. (Pari, 2016)

Ilustración 15 Botellas de plástico PET

Fuente: Autor.

El material de bagazo de caña de azúcar surge de la producción del azúcar el cual se genera en grandes cantidades, “para un país como Colombia donde la

producción de la caña de azúcar es representada como el segundo cultivo de mayor extensión, donde la mayor parte de este material (5 millones) son utilizados

inoficiosamente para la quema de calderas” (Cueva-orjuela & Hormaza-anaguano, 2017).

Por parte del cuidado al medio ambiente la reutilización del bagazo de caña de azúcar tiene una gran influencia puesto que favorece el empleo de las energías renovables y así mitigar las emisiones CO2, se contrarrestan los efectos de la lluvia acida y del efecto invernadero. (Pari, 2016)

Ilustración 16 Bagazo de caña de azúcar

Fuente: “residuos de la caña de azúcar para producir papel reciclado, películas y geles”, por Residuos Profesional, 2020,

(https://www.residuosprofesional.com/bagazo-cana-azucar-papelreciclado/)

Este material de bagazo una vez se le extrae su jugo queda un residuo leñoso que en su estado fresco posee un 40 % de contenido de agua, los cuales por las industrias azucareras son utilizados como combustibles (Saraz et al., 2007).

Para los diseños de los cilindros a los cuales se les aplico el ensayo de resistencia a la compresión se les diseño una mezcla con los debidos porcentajes de 5%, 10% y 20% de los agregados no convencionales como sustitutos parciales del agregado grueso (Gavilla ½”), para así determinar las resistencias que adquieren estas mezclas a las edades de 28 días, donde en ese periodo de tiempo el concreto

(hormigón) adquiere su mayor o la resistencia esperada.

Las nomenclaturas de los nombres de las mezclas (P0, P5, P10, P20, B0, B5, B10,

de azúcar y papel que se reemplazaron por el material de agregado grueso (Gravilla ½”). (Pari, 2016)

En las tablas 8, 9 y 10 se observa las dosificaciones para cada una de las muestras de mezclas con los agregados naturales, plásticos PET, bagazo de caña de azúcar y papel con diferentes porcentajes en remplazo del agregado grueso, esta dosificación es tomada del autor (Pari, 2016) para así llevar a cabo el proceso de curado de las muestras y los ensayos de resistencia a la compresión de cada una de esta.

Tabla 8 Cantidades de peso en la elaboración de cilindros con material PET Nombre del diseño de mezcla Cemento (Kg) Agua (L) Gravilla 1/2" (Kg) Arena gruesa (Kg) PET (Kg) P0 10,26 5,13 17,85 17,85 0 P5 10,26 5,13 16,96 17,85 0,89 P10 10,26 5,13 16,07 17,85 1,79 P20 10,26 5,13 14,28 17,85 3,57

Fuente: Adaptado de “reutilización de plástico pet, papel y bagazo de caña de azúcar, como materia prima en la elaboración de concreto ecológico para la

construcción de viviendas de bajo costo”, (Pari, 2016).

Tabla 9 Cantidades de peso en la elaboración de cilindros de material de bagazo de caña de azúcar

Nombre del diseño de mezcla Cemento (Kg) Agua (L) Gravilla 1/2" (Kg) Arena gruesa (Kg) Bagazo de caña de azúcar (Kg) B0 10,26 5,13 17,85 17,85 0 B5 10,26 5,13 16,96 17,85 0,89 B10 10,26 5,13 16,07 17,85 1,79 B20 10,26 5,13 14,28 17,85 3,57

Fuente: Adaptado de “reutilización de plástico pet, papel y bagazo de caña de azúcar, como materia prima en la elaboración de concreto ecológico para la

construcción de viviendas de bajo costo”, (Pari, 2016)

Tabla 10 Cantidad de peso en la elaboración de cilindros con material de Papel Nombre del diseño de mezcla Cemento (Kg) Agua (L) Gravilla 1/2" (Kg) Arena gruesa (Kg) Papel (Kg) M0 10,26 5,13 17,85 17,85 0 M5 10,26 5,13 16,96 17,85 0,89 M10 10,26 5,13 16,07 17,85 1,79 M20 10,26 5,13 14,28 17,85 3,57

Fuente: Adaptado de “reutilización de plástico pet, papel y bagazo de caña de azúcar, como materia prima en la elaboración de concreto ecológico para la

construcción de viviendas de bajo costo”, (Pari, 2016)

En los procesos de selección de los materiales no convencionales para las mezclas de concreto se realizó una debida limpieza y lavado del material y después triturar los plásticos pet en formas pellets con diámetros de 5 mm, igualmente el bagazo de caña de azúcar se ejecutaron los cortes de la fibra con 15 y 25 mm y se

lavaron para así eliminar las impurezas existentes y utilizarlos como remplazo parcial en los diferentes porcentajes en la mezcla de concreto.

En el diseño de los cilindros de concreto son de 6” de diámetro y 12” de altura se dejan en el proceso de curado y a los 28 días de diseñados se les realiza el ensayo de resistencia la compresión, se puede evidencia en la ilustración 17 los resultados que se obtuvieron de los ensayos y comparar las resistencias obtenidas por parte de la mezcla de concreto convencional y las mezclas de concreto con porcentajes de agregados no convencionales (plástico PET, bagazo de caña de azúcar y papel).

Ilustración 17 Resultados de la resistencia a la compresión obtenida de las muestras de concreto con materiales no convencionales

Fuente: Adaptado de “reutilización de plástico pet, papel y bagazo de caña de azúcar, como materia prima en la elaboración de concreto ecológico para la construcción de viviendas de bajo costo”, (Pari, 2016), tesis de maestría de la

universidad nacional de Trujillo.

Con los resultados de la resistencia a la compresión obtenidos se evidencia que para tener una resistencia más óptima se incluiría como agregado no convencional el plástico PET, ya que éste presenta una mejora en la resistencia en los porcentajes de 5%

y 10% agregados como remplazo al material natural, se evidencia que el incremento del porcentaje del agregado no convencional (plástico PET) como sustituto del agregado grueso (grava) la resistencia a la compresión disminuye.