Formato anteproyecto Ladri-Pet
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Este proyecto evalúa el efecto del PET como insumo en la mezcla para fabricar ladrillos. Se realizarán ensayos utilizando diferentes proporciones de picadillo de PET en la mezcla y se evaluará el comportamiento, las reacciones físico-químicas y variables como resistencia y absorción. El objetivo es aprovechar las propiedades del PET para reducir su impacto ambiental y aplicarlo en la construcción.
Formato anteproyecto Ladri-Pet
- 1. FORMATO ANTEPROYECTO INFORMACIÓN GENERAL Título del proyecto: EVALUACIÓN DEL EFECTO FISICO-QUIMICO Y AMBIENTAL DEL PET (TEREFTALATO DE POLIETILENO) COMO INSUMO EN LA MEZCLA PARA LA FABRICACIÓN DEL LADRILLO GRADO: Noveno Nombre de investigadores GRUPO: Dos los Roles Nahomy Sofía Álvarez Torres Valentina Arboleda Montoya Liseth Alexandra Arrieta Piedrahíta Kevin Estiven Marín Paniagua María Paulina Rico Mesa Dirección electrónica Líder nasoalto@gmail.com Secretaría valenarboledam1998@gmail.com Relatora lisethalexandraa1@gmail.com Utilero kmarinpaniagua@gmail.com Vigía del Tiempo mricopaulina@gmail.com - Nombre del profesor asesor: Didier Antonio Álvarez Ramos CATEGORÍA Innovación LÍNEA INVESTIGACIÓN Ingeniería DE ÁREA TEMÁTICA Materiales - Tutor (asesor externo- adulto responsable administrativo para el manejo de recursos financieros y físicos): __________________________________________________________________ __________ Duración proyecto 3 años del Valor proyecto del Aporte externo Aporte Institucional - ¿El proyecto es continuación de una propuesta presentada anteriormente?: SI NO ¿Cuál es la innovación? El PET será implantado en los ladrillos cocidos de arcilla.
- 2. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Pregunta de Investigación ¿Cuál es el efecto del picadillo del PET (Tereftalato de Polietileno) como insumo de la mezcla para la fabricación del ladrillo? Título de la investigación Evaluación del efecto físico-químico y ambiental del PET (Tereftalato de Polietileno) como insumo en la mezcla para la fabricación del ladrillo Introducción El presente proyecto de investigación se refiere al trabajo en materiales de construcción con enfoque ecológico, el cuál es, propiamente acerca del trabajo con el ladrillo cocido de arcilla adquiriendo como insumo el PET (Tereftalato de Polietileno). Para poder llegar a nuestro objetivo haciendo la mezcla se realizarán ensayos de laboratorio en los cuales se estudiará la granulometría del PET con la columna de tamices, después se realizarán los ensayos de implementación del PET en el ladrillo por diferentes proporciones, realizar las pruebas de calidad del ladrillo y finalmente poder determinar en qué cantidad de utilizaría el PET, en qué proporción y su éste si ayuda en el ladrillo. Aprovechando las múltiples propiedades del PET ( Tereftalato de Polietileno), como por ejemplo que a pesar de que es cristalino y transparente admite colorantes, su resistencia a esfuerzos permanentes y al desgaste y además que es una eficiente barrera al CO2 se convirtió de uno de los materiales polímeros más utilizados, ya que se utiliza como textiles, envases, películas fotográficas, de rayos X y de audio, se piensa implementar este en el ladrillo y aunque lastimosamente este causa un gran impacto negativo a nivel ambiental se quiere contrarrestar y beneficiar a la comunidad utilizando uno de los materiales de construcción más antiguos con uno de los más utilizados a nivel industrial. Resumen En este proceso de investigación se aprovecharán las múltiples propiedades del PET para implementarlo en la fabricación del ladrillo; y así se realizarán ensayos de laboratorio utilizando en diferentes proporciones el picadillo del PET (Tereftalato de Polietileno) como insumo del ladrillo y así determinar cuál es el comportamiento de este, además se evaluarán las reacciones físico-químicas de esta mezcla, midiéndose así las variables resistencia, absorción y peso.
- 3. Planteamiento del problema A través del tiempo el PET se ha incorporado más a la vida de las personas gracias a sus óptimos usos como textiles, envases, películas fotográficas, de rayos X y de audio, convirtiéndose en uno de los materiales polímeros más utilizados, a pesar de que este es cristalino y transparente, admite colorantes, es resistente a esfuerzos permanentes, al desgaste y además es una eficiente barrera al CO2. Pero de este material desechable sólo se recicla el 10%, y su tiempo de descomposición dura más de 200 años, por lo que su principal problema es la disposición, ya que este se convierte en residuo y cada vez hay mayor presencia de este en cauces de corrientes superficiales y drenajes, provocando taponamiento y dificultades en los procesos de desazolve, facilitando inundaciones en las calles, bosques, selvas y el océano generando “basura”, por esto se decidió realizar esta investigación con el fin de disminuir el efecto ambiental que produce el PET alrededor del mundo y conocer si este puede ser usado como insumo de la mezcla de los ladrillos y aplicarlo. Justificación Medellín es una ciudad que se ha caracterizado por estar en constante avance y transformación tecnológica de gran innovación, que busca mejorar la calidad de vida de sus habitantes en diferentes ramas. Además por ser uno de los principales centros industriales del país, surge un alto índice de contaminación y éste cada vez se incrementa ya que los ciudadanos necesitan más productos para el sustento diario. Teniendo en cuenta las múltiples propiedades que posee el PET (Tereftalato de polietileno) y que es un material reciclable el cual tiene unas características físico y mecánicas por esto se piensa que este permite su durabilidad y su adaptación a las construcciones y diseños arquitectónicos y que sea más compatible y maleable. Este material es muy utilizado en las industrias, pero muy poco porcentaje de éste se recicla, y a la hora de buscar soluciones y nuevas alternativas para la resolución de las problemáticas ambientales son muy pocas las que salen a la humanidad de la ciencia para disminuir el impacto ambiental. Marco teórico o conceptual En este proyecto se realizaron varias consultas para ampliar el conocimiento acerca del PET y el ladrillo como material de construcción y así poder hacer la formulación de la investigación, en lo cual se pudo concluir que el PET es un tipo de plástico muy usado en envases de bebidas y textiles, Químicamente el PET es un polímero que se obtiene mediante una reacción de policondensación entre el ácido tereftálico y eletilenglicol. Pertenece al grupo de materiales sintéticos denominados poliésteres.
- 4. Por otra parte el ladrillo es un elemento básico para la construcción tradicional. Sin dudas es la pieza fundamental para levantar muros. En términos generales se trata de un rectángulo de arcilla cocida mezclada con partículas de silicatos hidratados de alúmina. Cada tipo de ladrillo es fabricado para distintas funciones, desde su fortaleza hasta la capacidad para soportar altas temperaturas. Y estos son: El ladrillo tipo M, es el tipo más común, cuya medida varía según los países. No tiene orificios. El ladrillo macizo perforado (tipo P) presenta perforaciones circulares o romboidales en una de sus caras, a intervalos regulares. Como el mortero penetra en los huecos, el uso de este ladrillo asegura la resistencia y estanqueidad del muro. El ladrillo hueco (tipo H) presenta perforaciones pasantes, dobles o simples, en las caras laterales. Se usa para tabiques que no deban soportar grandes cargas, o para muros dobles, que llevan material aislante entre ambas caras. El ladrillo refractario es un tipo de ladrillo especial, que se usa para cuando es necesario que el muro soporte altas temperaturas. Es el que se usa en hornos y chimeneas. El ladrillo llamado “cara vista” (tipo V) es un ladrillo que se usa para fachadas, debido a su excelente terminación y su resistencia al agua. Los ladrillos también pueden clasificarse según su capacidad para soportar condiciones extremas: los MW soportan condiciones climáticas adversas moderadas, como escarcha y heladas. Los ladrillos SW soportan condiciones adversas extremas, como la congelación. Los ladrillos NW se usan sólo para interiores porque no están preparados para los cambios climáticos bruscos. Un material también muy importante para el proyecto es la arcilla el cuál es el material básico del ladrillo, ya que para proceder a fabricarlos hay que humedecer bien la arcilla, debido a que cuando se humedece se convierte en una masa fácil de manejar y se moldea muy fácilmente. Ya manejable se moldea, y para endurecerla y convertirla en ladrillo se procede por el método de secado, éste es de los más antiguos o por cocción que resulta más rápido. Como pierde agua su tamaño se reduce pero muy poco, alrededor de un 5%. Para que un ladrillo llegue a ser cómo lo conocemos se tiene que someter a varias etapas como los que veremos a continuación:
- 5. Etapa de tratamiento mecánico previo: Concluido el proceso de maduración, la arcilla entra la etapa de pre-elaboración, para purificar y refinar la arcilla, rompiendo los terrones existentes, eliminando las piedras que le quitan uniformidad, y convirtiendo la arcilla en material totalmente uniforme para su procesamiento. Etapa de depósito de materia prima procesada: Cuando ya se ha uniformado la arcilla se procede a colocarla en un silo techado, donde la misma se convertirá en un material homogéneo y listo para ser manipulado durante el proceso de fabricación. Etapa de humidificación: En esta fase la arcilla se coloca en un laminador refinado al que seguirá una etapa de mezclador humedecido donde se irá humidificando para obtener la consistencia de humedad ideal. Etapa de moldeado: Es cuando se procede a llevar la arcilla a través de una boquilla, que es una plancha perforada en forma del objeto que se quiere elaborar. El proceso se hace con vapor caliente saturado a 130°C, lo que hace que el material se compacte y la humedad se vuelve más uniforme. Etapa de secado: Con esta etapa se procede a eliminar el agua que el material absorbió durante el moldeado, y se hace previo al cocimiento. Suele hacerse usando aire en el secadero controlando que el mismo no sufra cambios para que el material no se dañe. Etapa de cocción: Esta etapa es la que se realiza en los hornos en forma de túnel, con temperaturas extremas de 90°C a 1000°C , y donde el material que se ha secado previamente se coloca por una entrada, en grupos para que se someta al proceso de cocimiento y sale por el otro extremo cuando ha completado el mismo. Durante el mismo se comprueba la resistencia a la temperatura que se ha logrado del material. Etapa de almacenaje: Cuando el producto se ha cocido y es resistente y llena las exigencias de calidad, se coloca en formaciones de paquetes sobre los denominados “pallets” que hacen fácil su traslado de un lugar a otro. Los mismos se van atando ya usando cintas metálicas o de plástico para que los mismos no corran riesgo de caerse y dañarse, y de esa manera es más fácil la manipulación porque pueden llevarse a los lugares de almacenamiento. Entonces con el fin de incorporar los avances de la ciencia con la elaboración de nuevos materiales de construcción para mejorar la calidad de vida de las personas se realizará este proyecto. Objetivos
- 6. General. Determinar el efecto fisico-quimico que tiene el picadillo del PET (Tereftalato de polietileno) como insumo en la mezcla para la fabricación del ladrillo, midiendo las variables resistencia, absorción y peso a través de pruebas de laboratorio. Específicos. Analizar el efecto ambiental que produce el PET (Terefltalato de Polietileno) después de añadirlo a una mezcla de ladrillo. Evaluar la resistencia de un ladrillo con PET (Tereftalato de Polietileno) mediante pruebas de calidad. Evaluar el peso de un ladrillo con PET (Tereftalato de Polietileno) a través de pruebas calidad. Evaluar la absorción de un ladrillo con PET (Tereftalato de Polietileno) mediante pruebas calidad. Diseño metodológico - Hipótesis: El ladrillo teniendo como insumo en el PET será más liviano, resistente y adsorberá menos líquidos; además de que se disminuirá su contaminación producida por la disposición de éste ya que sus residuos serán utilizados en un nuevo material de construcción llamado ladripet. Métodos y técnicas de investigación 1. Pruebas de Granulometría para el PET usando la columna de tamices. 2. Implementación del PET en la fabricación del ladrillo por diferentes proporciones1 3. Pruebas de resistencia 4. Pruebas de Peso 5. Pruebas de Adsorción 6. Análisis de Resultados
- 7. Referencias bibliográficas L.Maldonado, (2006), Reducción y reciclaje de residuos sólidos urbanos en centros de educación superior: Estudio de caso, Recuperado de http://www.revista.ingenieria.uady.mx/volumen10/reduccion.pdf Meza Vargas, Mauricio Fabián, (2013), Artículo Científico - Biodegradabilidad de Polietileno Tereftalato y de Oxopolietileno, a nivel de laboratorio, por la acción de bacterias nativas presentes en humus de lombriz, caballo y gallina, Recuperado de http://repositorio.espe.edu.ec/handle/21000/6263 Pullaguari Puente, Angela Susana, (2010), Diseño de bloques en base a polietileno-tereftalato (Plástico reciclado), Recuperado de http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/1842 Anie Karina da Rosa Oliveira, Carlos Henrique Michelin Beraldo, Ruth Marlene Campomanes Santana, (2011), Reciclaje de PET: Evaluación de la eficiencia de separación del contaminante PVC, Recuperado de http://revistas.concytec.gob.pe/scielo.php?pid=S181301942011000100002&script=sci_arttext Valle Mayorga, Carlos Alfredo, (2013), Utilización de botellas plásticas tipo pet como unidad estructural para manpostería liviana, Recuperado de http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/2638 Vásconez Ortiz, Alex Paúl, (2013), Diseño y simulación de una máquina trituradora de plásticos de 15 kg/h para el Laboratorio de Conformado de la Facultad de Ingeniería Mecánica, Recuperado de http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/5901 h. Cronograma Actividades Septiembre Semanas 1 2 3 Octubre Noviembre 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Carta a comité Científico x Justificación Día: 20 Metodología Día: 20 Prácticas x x x X Muestra institucional x Asesorías con Didier x x x x x x x x x x x x Resumen Día: 20 Ir a ladrilleras Día: 2 Ir a Codesarrollo Día: 3 Protocolo Día: 19