ladrillo LEGO

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Nuestro lema servir con eficiencia, y calidad

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NOMBRE DEL PROYECTO.

ELABORACIÓN DE LADRILLO ECOLÓGICO TIPO LEGO, CON PET TRITURADO, ARCILLA, LIMO, PARA USARSE EN EL ÁREA DE CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS.

AUTOR. Ing. Mec. Rodrigo Velásquez Carvajal.

2.- ANTECEDENTES.

El espectacular aumento en el consumo de los plásticos en la sociedad moderna, que se estima que crece un 4% anualmente, se ha producido en paralelo con el desarrollo tecnológico de estos materiales, cuyo uso se ha extendido además de en el campo ya convencional de los envases, en la fabricación de componentes en las industrias de automoción, vivienda, vestido y todo tipo de bienes de consumo. Así el consumo mundial de materiales plásticos ha pasado de los 10 Tm en 1978 hasta los 80 Tm en el año 2010 de los cuales el 50% corresponde a USA y el resto se reparte por igual entre Europa y Japón. El consumo de plásticos en España en el 2010 fue de 2,5 Tm.

Sin embargo, el éxito en el desarrollo tecnológico no ha llevado emparejada la previsión de reciclado de los productos, política de reciente actualidad y que condiciona ya la propia filosofía de fabricación (Molgaard, 1995). Se estima que se recupera o recicla menos del 15% de los materiales plásticos residuales. Los plásticos contenidos en los residuos sólidos urbanos (RSU) son mayoritariamente polietileno (PE) y polipropileno (PP) (alrededor del 60%) y en menor proporción están el poliestireno (PS), cloruro de polivinilo (PVC), polietilentereftalato (PET), poliestireno-butadieno (PS-BD), poli(metacrilato de metilo) (PMMA), etc.

3.- JUSTIFICATIVOS.

El material plástico tiene varios puntos a favor: es económico, liviano, irrompible, muy duradero y hasta buen aislante eléctrico y acústico.

Por esta razón nuestra investigación se basa en la reutilización de esta materia prima, y emplearlo en el área de la construcción de viviendas; el planteamiento es fabricar un ladrillo de características ecológicas, y prescindir del proceso tradicional de conformación de estos, como un proceso de cocción, que destruye el medio ambiente y lo contamina; no utilizaríamos tierra de cultivo, emplearíamos PET para alivianar el ladrillo, y se fabricaría en menor tiempo; por esta razón es justificable ejecutar este proyecto.




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4.- OBJETIVOS

Objetivo General.

Fabricar ladrillo ecológico prensado tipo lego con suelos arcillosos, limosos, arena utilizar PET triturado para alivianamiento.

Objetivos específicos.

1. Fabricar ladrillos ecológicos para ser usados en viviendas aprovechando el material reciclado PET y otros materiales alternativos.

2. Desarrollar una nueva tecnología para el uso adecuado del material reciclado.3. Realizar pruebas de resistencia y certificar el producto terminado.

5.- RECOLECCIÓN DE DATOS E INFORMACIÓN.

Para la ejecución del marco teórico se partió de la recopilación de información, este proceso de información se rige al cronograma establecido, dicha información se obtuvo de páginas de internet especializadas en construcción y adaptación de este tipo de materiales

5.1 Sustento Teórico.

LOS PLASTICOS Y SU RECICLAJE.

El depósito de los plásticos en los vertederos está siendo eliminado pues en lugar de ser una solución es un grave problema por su reducida degradabilidad, tanto desde el punto de vista de deterioro del paisaje (téngase en cuenta su reducida densidad, vivos colores, etc.), como porque su descomposición en vertederos origina una fuerte producción de metano, más nocivo que el dióxido de carbono.

La combustión es una idea interesante desde la perspectiva de recuperación de energía de los materiales plásticos, los cuales poseen un elevado poder calorífico (PE, 43 MJ/kg; PP, 44 MJ/kg; PS, 40 MJ/kg; PVC, 20 MJ/kg, etc.). Sin embargo, la combustión debe estar sujeta a fuertes controles medioambientales, para neutralizar los residuos sólidos y los efluentes gaseosos (como cloruro de hidrógeno de la combustión del PVC).

Una rápida reflexión sobre la situación actual en el aprovechamiento de los plásticos nos lleva a las siguientes conclusiones: Los plásticos, por su composición y su origen derivado del petróleo y por tanto de una materia prima agotable, son un residuo de alto valor, relativamente fácil de recuperar y abundante (tanto o más que el vidrio en los residuos domésticos y creciente entre los residuos industriales).




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La explicación de esta situación se debe a varios motivos:

• El envase plástico no es retornable como las botellas de vidrio (por ejemplo, las experiencias de retornos con el plástico de PET llevado a cabo en Alemania se han abandonado por su ineficacia y coste).

• Su baja densidad eleva el coste de transporte, haciendo imprescindible su rotura para el transporte a los centros de reciclaje.

• La diversidad de materiales plásticos, de diferente composición, exige una separación en familias antes de ser reciclado, complicando la recogida selectiva.

Hay cuatro tipos de reciclaje de plásticos: primario, secundario, terciario y cuaternario. El conocer cuál de estos tipos se debe usar depende de factores tales como la limpieza y homogeneidad del material y el valor del material de desecho y de la aplicación final.

RECICLADO PRIMARIO

Consiste en la conversión del desecho plástico en artículos con propiedades físicas y químicas idénticas a las del material original. El reciclaje primario se hace con termoplásticos como PET (Polietileno Terefialato), PEAD (Polietileno de Alta Densidad), PEBD (Polietileno de Baja Densidad), PP (Polipropileno), PS (Poliestireno), y PVC (Cloruro de Polivinilo).

Procesos del reciclaje primario:

1. Separación: Los métodos de separación pueden ser clasificados en separación macro, micro y molecular. La macro separación se hace sobre el producto completo usando el reconocimiento óptico del color o la forma. La micro-separación puede hacerse por una propiedad física específica: tamaño, peso, densidad, etc.

2. Granulado: Por medio de un proceso industrial, el plástico se muele y convierte en gránulos parecidos a las hojuelas del cereal.

3. Limpieza: Los plásticos granulados están generalmente contaminados con comida, papel, piedras, polvo, pegamento, de ahí que deben limpiarse primero.

4. Peletizado: Para esto, el plástico granulado debe fundirse y pasarse a través de un tubo delgado para tomar la forma de spaghetti al enfriarse en un baño de agua. Una vez frío es cortado en pedacitos llamados pellets.

RECICLAJE SECUNDARIO

En este tipo de reciclaje se convierte el plástico en artículos con propiedades que son inferiores a las del polímero original. Ejemplos de estos plásticos recuperados por esta forma son los termoestables o plásticos contaminados. Este proceso elimina la necesidad de separar y limpiar los plásticos, en vez de esto, se mezclan incluyendo tapas de aluminio, papel, polvo, etc, se muelen y funden juntas dentro de un extrusor.




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Los plásticos pasan por un tubo con una gran abertura hacia un baño de agua y luego son cortados a varias longitudes dependiendo de las especificaciones del cliente.

RECICLAJE TERCIARIO

Este tipo de reciclaje degrada el polímero a compuestos químicos básicos y combustibles. Es diferente a los dos primeros porque involucra además de un cambio físico un cambio químico. Hoy en día el reciclaje primario cuenta con dos métodos principales. Pirolisis y gasificación. En el primero se recuperan las materias primas de los plásticos, de manera que se puedan rehacer polímeros puros con mejores propiedades y menos contaminación.

Y en el segundo, por medio del calentamiento de los plásticos se obtiene gas que puede ser usado para producir electricidad, metanol o amoniaco.

RECICLAJE CUATERNARIO

Consiste en el calentamiento del plástico con el objeto de usar la energía térmica liberada de este proceso para llevar a cabo otros procesos, es decir el plástico es usado como combustible para reciclar energía. Las ventajas: mucho menos espacio ocupado en los rellenos sanitarios, la recuperación de metales y el manejo de diferentes cantidades de desechos. Sin embargo, algunas de las desventajas son la generación de contaminantes gaseosos.

ELABORACIÓN DE LOS LADRILLOS ECOLÓGICOS.

Para la elaboración de los ladrillos se opta por emplear el método de reciclaje primario, empleando para ello una trituradora de cuchillas, y una prensa manual de doble efecto; con materiales como:

1. Tierra (suelo no agrícola, arcillas limos ceniza, material de construcción)2. Cemento Portland3. Cal4. PET triturado5. Aglutinante 6. Agua




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No es novedad que la tierra se ha empleado desde tiempos remotos en la construcción de la vivienda. Muchas han sido las técnicas que los constructores han desarrollado para aprovechar las propiedades de la tierra en distintos continentes y climas. Estas en conjunción con una diversidad de materiales de origen vegetal, animal o mineral, han permitido a la humanidad crear un cobijo adecuado para asegurar su permanencia y supervivencia a través del tiempo.

El interés actual sobre los usos y aplicaciones de la tierra como material de construcción, está vinculado también a la recuperación de un modelo integral de pensar la forma de construir y habitar -los pueblos, la casa-, y que a la vez formula una respuesta más responsable a los efectos de la excesiva e incontrolada explotación de los recursos naturales –materiales y energía-, como así también de los medios tecnológicos y económicos, que hoy en día sobrecargan y desequilibran los asentamientos humanos, exponiendo así a un serio riesgo al nacimiento y desarrollo de las generaciones futuras.

De allí el valor agregado de la tierra -que en todos los casos se la puede reutilizar o devolver a su origen-, en el momento de evaluar los costos ambientales que generan los productos y materiales industriales que normalmente se utilizan en las construcciones y que al finalizar las obras, terminan convertidos en desechos contaminantes o no degradables.

Sin embargo, este bien común accesible y económico, disponible en la mayoría de nuestros suelos, -y en una superficie habitable importante de nuestro planeta-, presenta ventajas y desventajas frente a condiciones climáticas extremas.

Como por ejemplo: aplicado en muros de tapial o adobe en ambientes secos y soleados típicos de zonas desérticas. En esta ocasión, el muro tiene la capacidad de almacenar en su masa el calor del sol durante el día, contribuyendo de esta manera a atenuar en el interior de la vivienda las variables de temperaturas tras la puesta del sol.

Es decir, es en el exterior cuando la marca mercurial cae bruscamente durante la noche -en algunos casos al punto de partir rocas por efecto de la contracción-, mientras que en el interior los muros irradian el calor acumulado durante el día, manteniendo templados los ambientes que irán enfriándose muy lentamente al correr de las horas.Es necesario entonces, que en el momento de decidir que materiales se emplearán en la construcción de acuerdo a las condiciones de cada caso-, considerar todas las alternativas disponibles para emplear la tierra, de una manera que su uso responda en forma eficiente a los desafíos impuestos por las condiciones climáticas y las del proyecto. El ladrillo de suelo cemento es una de las formas de uso eficiente de la tierra, porque al estar estabilizado con cemento logra mayor resistencia al agua, lo mismo que a la contracción y a los golpes propios de la manipulación, de modo que es una de estas alternativas.El ladrillo de suelo cemento




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Este ladrillo básicamente es el resultado de una mezcla de tierra estabilizada con una porción de cemento Pórtland. Aunque siempre es conveniente ensayar cuál es la proporción más adecuada, esto depende de las características del suelo que se dispone, donde a veces hay que agregar arena.

La arcilla, también conocida como greda o tosca es la porción de suelo que se halla inmediatamente, a unos 20 o 30cm. debajo del manto orgánico o suelo vegetal y tiene la propiedad de aportar la adhesividad necesaria para mantener y ligar el material árido, en este caso la arena. Y por último el cemento, que en estado húmedo estabiliza y endurece el material proporcionándole una gran resistencia a la compresión y la humedad una vez cumplido el tiempo de evaporación.

Tenemos entonces arcilla, arena y cemento convenientemente mezclada y humedecida, por ejemplo: 45 partes de arcilla, 45 partes de arena, 10 partes de cemento y un 15% de agua.

Estos materiales se mezclan con una pala ancha hasta que se observe un color uniforme, luego se agrega el agua con una regadera o manguera con un pico similar, al punto solo de humedecerla. Seguidamente, una vez lograda la humedad adecuada se coloca este material en el molde de la prensa, para luego someterla a una compresión de 20 toneladas.




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Para cerrar el proceso de fabricación del ladrillo, se requiere de una presión controlada sobre el material, esto es posible gracias al empleo de la prensa para ladrillo ecológico.

Esta consiste en un molde de 16cm de profundidad por 13cm. de ancho por 26.3cm. de largo, combinado con un pistón inferior y una palanca que apoya en la tapa y que genera al accionarla la compresión suficiente para compactar la mezcla. Luego de esta operación, se acciona la palanca en sentido contrario al anterior para que el pistón expulse a la superficie el ladrillo terminado y listo para ser retirado al área destinada al fraguado.

Luego de determinada la proporción de la mezcla de cada preparación en 45:45:10 partes, en la siguiente tabla se registran las cantidades de material empleadas para la realización de 55 ladrillos:

Dosificación

Carretilla Balde 15%

Arena 2 1

Tosca 2 1

Cemento 0 3

Agua 40Lts

Carretilla = 56 litros Balde = 8 litrosCon esta dosificación el resultado de la producción -al efecto de computar las cantidades de cada uno de los materiales-, fue el siguiente:Rendimiento del material

Litros Mts3 Ladrillos

264 1/4 55

1056 1 220

5280 5 1100




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Un solo operario puede producir en 8 horas 110 ladrillos.

Esto es, llevando a cabo todas las operaciones del proceso: zarandeo de tosca, acarreos, mezcla, prensado del ladrillo, y por último, el desplazamiento del ladrillo al área destinada al fraguado.

Para completar el panorama, hay que tener en cuenta además otras tareas que deben realizarse. Al finalizar la producción diaria, es conveniente regar los ladrillos con manguera y rociador, -observando que las gotas no erosionen la superficie del material-, para que en estado húmedo fragüen lentamente, por lo menos durante una semana.

Una vez cumplido este plazo ya están en condiciones de ser estibados en pilas, para finalizar el curado durante dos semanas más, antes de ser empleado -igualmente que el ladrillo convencional-, junto al mortero en la construcción de las paredes.

Algunas ventajas

1) Puede ser producido con el propio suelo local y en el propio perímetro de la obra, reduciendo o eliminando el costo de transporte2) Utiliza únicamente mano de obra no especializada.3) no consume combustible en su fabricación por eliminar la quema, por tanto es un proceso de fabricación ecológica.4) la regularidad de sus formas posibilitan la utilización de menores cantidades de mortero para revocar.5) pueden también, eliminar el uso de revestimiento para protección de la acción directa del agua, siendo por lo tanto, recomendables para paredes con ladrillo visto.

En suma por sus características de uso y producción se trata de un ejemplo típico de tecnología socialmente apropiada, destinada al desarrollo de las comunidades y sus pobladores. Porque facilita y promueve la autoconstrucción, la asociación participativa, la capacitación y aplicación de nuevas tecnologías, que encuentra en los grupos familiares, vecinales, cooperativos a los auténticos constructores de su destino.

Hay aquí, una responsabilidad en juego y en cualquier momento se puede hallar la oportunidad de dar el primer paso en dirección a un estilo de vida más coherente, armonioso y respetuoso con el medio ambiente.

Características de la mezcla para el conformado de los ladrillos

El Suelo Cemento es una mezcla de tierra tamizada (malla de 0.5 cm aproximadamente), arena común y cemento Portland, de modo que la relación volumétrica entre los primeros dos sea 2:1.Los dosajes de cemento se calculan como porcentaje en peso del material seco.




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a humedad de la tierra durante el apisonamiento puede ser del 18 % base húmeda.

La combinación ideal del suelo es:

70-80% de arena. 20 a 30% de limo. 5 a 10% de arcilla.

Si los suelos son muy arenosos, van a requerir la incorporación de más cemento y a los arcillosos hay que agregarles más arena. Los suelos limosos con un 50 % de arena se estabilizan con un 10% de cemento.

La humedad debe ser similar a la que tenía el suelo antes de ser excavado, entre el 8 y 16%. La forma práctica para ver si ya posee la consistencia adecuada consiste en tomar una porción de material en la mano y apretarla. Debe cohesionarse sin ensuciar la palma de la mano y se puede partir en dos. A este método se le conoce como "Medición de la Humedad Óptima en Campo"

El tipo más adecuado del suelo es el arenoso, aquel que tiene una parte mayor de arena otra menor de arcilla, en media de 60% a 90% del contenido de arena. En nuestros equipamientos, cuanto más arena mejor para usted, porque resulta en economía de cemento. Mas la necesidad de la arcilla o del saibro en esta composición es también para garantir la retirada después de la prensa los Bloques, Ladrillos y Pisos Ecológicos y el manoseo de los mismos y empalamientos.

No deben ser usados suelos que contengan materia orgánica, porque esta puede perjudicar o alterar la hidratación del cemento. Puede ser que existan suelos que solos no pueden ser usados en el proceso, hay la posibilidad de misturar dos o más tipos para obtener un suelo viable que sea estable y pueda ser usado en la técnica suelo-cemento y entre otros. El suelo antes de ser homogenizado (mesclado) con el cemento y otros, tiene que estar de preferencia seco, mas si no es posible, tiene que estar muy húmedo porque un suelo mojado és difícil de ser prensado por la acción del agua por agregar a los granos criando espacios dentro de la caja molde donde son moldados y prensados.

Resultados.Como resultado se obtiene un ladrillo de mayor densidad, altamente compacto con excelentes propiedades resistentes a las solicitudes mecánicas, superadoras del ladrillo cocido convencional.

Comparten la característica de poder ser mampuestos (es decir que sus dimensiones permiten manipularlos cómodamente con una mano)

Por el escaso volumen interno arriba mencionado, el consumo de agua para el proceso es significativamente inferior. (Menos de un 20% en volumen).Como si todas esta ventajas fueran pocas, NO Requiere la quema de bosque ni contamina durante el proceso con ningún tipo de emisión.




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Por ser producido en molde (matriz) los acabados son tersos y sus medidas constantes en el tiempo sin importar el número de ladrillos elaborados.No sufre de contracciones ni deformaciones por cocción.

Esto implica una metodología de construcción mucho más práctica con paredes lisas que no requieran revoques que no sean meramente impermeabilizantes. Incluso puede aplicársele a pincel una capa de hidrófugo líquido como única medida de terminación.El beneficio principal de corto plazo es que el costo de cada ladrillo significa entre un tercio y un cuarto del precio de mercado del ladrillo convencional.Es posible elaborarlo en obra evitando así costos adicionales de flete.

Con la espera de 7 días el ladrillo estará fraguado y listo para su uso.

Informe Técnico del Ladrillo con PET reciclado y cemento.

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ELEMENTO: Se trata de un elemento constructivo no portante para muros exteriores e interiores, prefabricado del tipo liviano, que se produce en fábrica fija.

DIMENSIONES: 100 mm. x 130 mm. x 26,2 mm.

COMPOSICIÓN: cemento, plástico polietilen - tereftalato, y un aditivo químico.

PESO POR UNIDAD: 1443 gramos.

PESO POR METRO CUADRADO DE SUPERFICIE (considerando que es utilizado en una mampostería de 130 mm. de espesor): 79,2 kg/m2.

DENSIDAD: 1150 kg/m3.

RESISTENCIA CARACTERÍSTICA A LA COMPRESIÓN: 2,00 Mpa.

RESISTENCIA AL ENVEJECIMIENTO: Es resistente a la acción de rayos ultravioleta y a ciclos alternados de humedad, según ensayo con tratamiento de QUV Panel.

PERMEABILIDAD AL VAPOR DE AGUA: Entre 1,76 y 3,81 x 10 -2 ± 4% g/mhkPa.

RESISTENCIA AL FUEGO: Se clasifica como Clase RE 2: Material combustible de muy baja propagación de llama.

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA: coeficiente: 0,15 W/mK.

ADHERENCIA DE REVOQUES: 0,25 MPa.

RESISTENCIA ACÚSTICA: Es de 41 db, en el caso de un muro de 0,15 m. de espesor revocado de ambos lados.

Riobamba – Ecuador Fono: 593-32926429 Cel: 097845557 mail: [email protected]

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