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hormigon tesis, Apuntes de Ingeniería Infórmatica

Asignatura: edificacion, Profesor: , Carrera: Ingeniería Técnica en Informática de Gestión, Universidad: UC3M

Tipo: Apuntes

2013/2014

Subido el 28/11/2014

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Universidad Austral de Chile
Facultad de Ciencias de la Ingeniería
Escuela de Construcción Civil
“RECICLAJE DE NEUMÁTICOS Y SU APLICACIÓN
EN LA CONSTRUCCIÓN”
Tesis para optar al Título de:
Ingeniero Constructor.
Profesor Patrocinante:
Sr. Adolfo Montiel Mansilla
Ingeniero Constructor.
PAULINA ALEJANDRA DELARZE DÍAZ
VALDIVIA – CHILE
2008
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Universidad Austral de Chile

Facultad de Ciencias de la Ingeniería

Escuela de Construcción Civil

“RECICLAJE DE NEUMÁTICOS Y SU APLICACIÓN

EN LA CONSTRUCCIÓN”

Tesis para optar al Título de:

Ingeniero Constructor.

Profesor Patrocinante:

Sr. Adolfo Montiel Mansilla

Ingeniero Constructor.

PAULINA ALEJANDRA DELARZE DÍAZ

VALDIVIA – CHILE

Aquel que quiera construir torres altas, deberá permanecer largo tiempo en los cimientos…

INDICE

CONTENIDO PÁGINA

Resumen Summary Introducción Objetivos

CAPITULO I : Descripción general del tema I.1.- Generalidades ………………………………………………………………….. I.2.- Causas y consecuencias de la problemática ambiental………………………………. I.2.1) Diagnóstico situacional: problemática en Chile y el mundo………………………………………………………………………... I.2.2) Consideraciones a una propuesta de política pública a la problemática ambiental…………………………………………… I.3.- Reciclaje de neumáticos……………………………………………………………... I.3.1) El neumático…………………………………………………………….. I.3.2) Neumáticos, elaboración y producción…………………………………. I.3.3) Reciclaje de neumáticos…………………………………………………. I.3.4) Sistemas de tratamiento para los neumáticos en desuso………………………………………………………………………….

CAPITULO II : Aplicaciones en la construcción. II.1.- Asfalto – caucho…………………………………………………………………… II.1.1) Aplicaciones en Chile…………………………………………………….. II.1.2) Aplicaciones del “asfalto – caucho” en otras partes del mundo………………………………………………………… II.2.- Energía a través del reciclaje de neumáticos……………………………………….. II.2.1) Métodos para obtener gas y energía eléctrica a partir de neumáticos reciclados………………………………………………... II.2.2) Uso de neumáticos reciclados en la producción de cemento……………………………………………………………………….. II.3.- Pavimentos de caucho reciclado……………………………………………………. II.3.1) Pavimentos de caucho y sus aplicaciones………………………………… II.3.2) Alfombras de neumáticos reciclados……………………………………… II.3.3) Otros pavimentos…………………………………………………………. II.4.- Recubrimiento de caucho reciclado para barreras metálicas de contención en carreteras…………………………………………………….. II.4.1) Problemática………………………………………………………………. II.4.2) Metodología………………………………………………………………..

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II.4.3) Ventajas y beneficios…………………………………………………........ II.5.- Membrana de caucho reciclado para diversas aplicaciones constructivas ……………………………………………………………………… II.5.1) Descripción …………………………………………………………….... II.5.2) Aplicaciones………………………………………………………………. II.5.3) Propiedades………………………………………………………………..

CAPITULO III : Conclusiones………………………………………………………………………………

Bibliografía………………………………………………………………………………

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Fotos N° 30 y 31: Proceso de compactación……………………………………………… Foto Nº32: Pavimento de caucho reciclado en Guardería infantil……………………………………………………………………………. Foto Nº 33: Pavimento de caucho reciclado................................................................. Foto Nº34: Losetas de caucho reciclado……………………………………………….. Foto Nº35: Alfombra de neumáticos reciclados........................................................... Foto Nº 36: Alfombra antideslizante de neumático reciclado...................................................................................................... Foto Nº 37: Adoquines de caucho reciclado……………………………………………… Foto Nª 38, 39, 40 y 41: Diferentes tipos de aplicaciones de adoquines de caucho…………………………………………………… Foto Nº42: Pavimento de caucho reciclado para piscinas................................................................................................................ Foto Nº 43: Protector de postes de barreras de contención…………………………………………………………………………………. Fotos Nº 44,45 y 46: Instalación de protectores de caucho reciclado en barreras de contención………………………………………… Fotos Nº 47 y 48: Dispositivo de ensayo…………………………………………………… Foto Nº 49: Impactador……………………………………………………………………… Foto Nº50: Membrana de caucho reciclado………………………………………………

INDICE DE FIGURAS PÁGINA

Fig. 1: Diagrama de un neumático……………………………………………………… Fig. 2: Esquema de una planta de reciclaje de neumáticos…………………………. Fig. 3: Esquema del proceso de trituración a temperatura ambiente…………………………………………………………………………………..... Fig. 4: Proceso de trituración criogénica……………………………………………… Fig.5: Diagrama del proceso de producción de materiales Asfálticos Modificados con Caucho…………………………………………………….. Fig.6: Proceso de mezclado por vía húmeda……………………………………………….................................................... Fig.7: Proceso de mezclado por vía seca………………………………………………. Fig.8: Tramo de prueba Región de Aisén……………………………………………… Fig.9: Esquema de corte de pavimento.................................................................... Figs. 10 y 11 : Localización de los tramos testigo en el proyecto………………………………………………………………………………….. Fig. 12: Influencia del tipo de fabricación en la densidad…………………………... Fig. 13: Esquema de la zonificación establecida……………………………………... Fig. 14: Esquema del proceso de Termólisis………………………………………….. Fig. 15: Esquema del proceso de pirolisis……………………………………………... Fig. 16: Esquema del proceso de incineración……………………………………….. Fig. 17: Proceso de incineración con recuperación de energía………………………………………………………………………………….. Fig.Nº18: Aislante entre madera, de caucho reciclado……………………………… Fig. Nº19 y 20: Aislante entre madera y hormigón, de caucho reciclado………………………………………………………………………

Tabla II.15.- Propiedades de las baldosas de las mantas de goma………………………………………………………………………. 88

RESUMEN

El creciente parque automotriz ha traído consigo un problema ambiental que se acrecienta en forma descontrolada: los neumáticos en desuso y la forma en que hoy se desechan, lo que constituye innumerables problemas para el medio ambiente. Sin embargo, debido a diversos estudios y experiencias, se ha logrado determinar que es posible su reciclaje y su uso en un sinnúmero de aplicaciones, con resultados muy favorables. Entre las aplicaciones propuestas están: su uso en asfaltos, como fuente de energía, pavimentos, recubrimiento en barreras de contención de carreteras y como membrana aislante, entre otros usos.

INTRODUCCION

La fuerte demanda de neumáticos a todas las escalas, derivada de la cada vez mayor presencia del vehículo en la sociedad, ha dado lugar a la aparición de un grave problema como sumatoria de determinados desequilibrios medioambientales, contaminación atmosférica, ruidos, invasión de espacios tradicionalmente ocupados por los ciudadanos y como no la producción de residuos.

El principal problema que existe para el reciclaje de los neumáticos usados es la dispersión geográfica en la generación de estos residuos, que presenta serias dificultades al proceso de recogida, sobre todo económico, común a la aplicación de cualquier tecnología.

Además, se presentan una serie de problemas de almacenamiento, al ser un producto altamente inflamable y capaz de producir nubes tóxicas en caso de incendio, que se unen a las financieras, por el gran volumen que ocupan. Si nos centramos exclusivamente en el problema técnico de la eliminación de los neumáticos usados, éste pasa por la aplicación de las tecnologías de procesamiento para la separación de los componentes que actualmente se utilizan: mecánica y criogénica.

Sin embargo, existen empresas que han decidido tomar parte de esta problemática, y con el uso de la tecnología y la innovación, han podido comprobar que es posible el reciclaje de estos residuos y que además, es factible su utilización en múltiples prestaciones, interesantes aplicaciones, un sinnúmero de usos, con resultados muy favorables en todos los casos.

OBJETIVOS

Objetivo General:

Investigar sobre el daño que se produce en el planeta debido a la acumulación irracional de residuos peligrosos, con el propósito de conocer de que manera se pueden reciclar y permitir la aplicación de éstos productos, en el área de la construcción.

Objetivos Específicos:

Establecer la problemática ambiental que se genera a partir de la acumulación de neumáticos en los vertederos del mundo para definir los alcances del daño medioambiental.

Investigar sobre el proceso de reciclaje de neumáticos con el propósito de conocer los diferentes pasos y procedimientos a seguir para generar esta materia prima.

Determinar las múltiples aplicaciones que tiene este material en la construcción con el objetivo de establecer cuales son las innumerables ventajas y/o desventajas que posee este material al ser aplicado en conjunto con otros materiales.

Uno de los residuos que más problemas han traído al medio ambiente, a nivel mundial, son los neumáticos en desuso o también llamados neumáticos fuera de uso (NFU o NFUs). El mayor problema se centra en la dificultad para su destrucción una vez que han cumplido su vida útil, ya que las montañas de neumáticos forman arrecifes donde la proliferación de roedores, insectos y otros animales dañinos constituye un problema añadido. La reproducción de ciertos mosquitos, que transmiten por picadura fiebres y encefalitis, llega a ser 4.000 veces mayor en el agua estancada de un neumático que en la naturaleza. Foto N°2: Acumulación de neumáticos en las carreteras Además estos residuos son acumulados en vertederos con el potencial peligro de incendios, además de constituir un factor de contaminación visual. Todo ello se agrava ante la falta de una legislación específica ambiental, que contribuya a un tratamiento de reciclaje. Toda esta problemática nace principalmente por: El constante aumento del parque vehicular Mercado abierto con disponibilidad de neumáticos de diversos orígenes, calidades y precios. Los neumáticos inservibles se acumulan en grandes cantidades. En nuestro país, este es uno de los graves problemas que hoy aqueja, principalmente, al sector de la gran minería: qué destino otorgar a los neumáticos provenientes de los grandes camiones utilizados en el transporte de minerales desde la mina a la planta de tratamiento de éstos. Actualmente, estos neumáticos usados terminan en acopios a la intemperie, enterrados bajo desechos mineros, en botaderos de material estéril y recauchaje, ocupando gran espacio y generando desde luego, una enorme pérdida de energía sin precedentes.

Conscientes de esta problemática y siempre en la búsqueda de nuevos desafíos de inversión, actualmente hay empresas que han tomado la iniciativa al realizar proyectos propios en el rubro de reciclaje de residuos sólidos, aspiración que obviamente no ha estado exenta de tropiezos, debido a su carácter innovativo y la fuerte inversión económica que implica. La importancia del reciclado de neumáticos radica en que significa una gran solución en lo que respecta al sector medioambiental, ya que de acuerdo a las diferentes experiencias a nivel mundial, este tratamiento posee múltiples aplicaciones, como por ejemplo: ser utilizado en capas asfálticas de carreteras más seguras, aislantes para los vehículos, tejidos, compuestos de goma y, la última tendencia, quizá la más importante, para su conversión en energía eléctrica. Incluso se ha estudiado su aplicación como material absorbente acústico. Foto N°3: Acopio no autorizado de neumáticos Por lo tanto, entre los beneficios que trae consigo el reciclaje de neumáticos, se pueden señalar: Recuperación de materias primas: trozos y granulados de goma, polvillo de carbón, negro de humo, tela (plástica) y tela (plástica) pulverizada. Posibilidades de usos de combustible alternativo en centrales eléctricas, instalaciones industriales, y principalmente, en fábricas de cemento y cal. Eliminación de un desecho no biodegradable y no compactable de difícil manipulación y compleja disposición final. Es común que los neumáticos tiendan a aparecer en la superficie de la tierra luego de enterrados. Reducción de la contaminación de cursos de agua, calles, caminos, terrenos eriazos y campos.

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I.2.- Causas y consecuencias de la problemática ambiental I.2.1) Diagnóstico situacional: problemática en Chile y el mundo. La poca conciencia del ser humano, la falta de una política ambiental eficiente, la poca capacidad innovativa, el vertiginoso crecimiento del parque automotriz, entre otros, han derivado en una contaminación irracional de nuestro planeta. Los neumáticos son uno de los residuos que tienen un alto impacto en el medioambiente: son de gran tamaño, no se descomponen, son ideales como nido de roedores e insectos, son potenciales focos de incendios con la consecuente contaminación no sólo del suelo sino también del aire y además las sustancias de las que están fabricados, penetran el suelo y contaminan las napas subterráneas de agua.

Foto N°6: Camión utilizado en la minería Tal vez, recuperar neumáticos difícilmente determine una ganancia financiera para quien lo haga. Sin embargo, se deben considerar los beneficios ambientales, sociales y sanitarios que trae aparejado para las ciudades y su gente, razón por la cual se justifica ampliamente que este proceso de recuperación sea encarado a la brevedad. En nuestro país, el problema de los neumáticos de desecho tiene su cuna en la gran minería. Según estadísticas de la CONAMA, allí, cerca de 1000 neumáticos, de 2, toneladas de peso promedio, son desechados mensualmente. En el período de un año, se acumulan alrededor de doce mil toneladas de residuos que se agregan a los existentes en los botaderos (“fuera de carretera”) lo que bordea, conforme a estimaciones conservadoras, las 60 mil toneladas. Foto N° 7: Acopio ilegal de neumáticos en el Desierto Chileno

Sin considerar los neumáticos denominados urbanos -los usados por vehículos livianos, camiones y autobuses- este stock crece a una tasa de doce mil toneladas anuales. Por tratarse de material que no es biodegradable, la situación constituye una seria amenaza para el medio ambiente y se calcula que en diez años, la superficie que ocupará esta masa de desechos será el equivalente a cinco veces el “Estadio Nacional”. Los neumáticos se están convirtiendo en un gran problema ambiental en nuestro país. Difíciles o caros de reciclar, peligrosos de acumular y potencialmente muy contaminantes, nadie sabe qué hacer con ellos. Los neumáticos no son biodegradables, sobrevivirán por millones de años, no pueden reutilizarse para hacer nuevos neumáticos, no pueden llevarse a los vertederos porque obstruyen el procesamiento de la basura y está prohibido acumularlos por el riesgo de incendio. Cada mes los municipios de la Región Metropolitana recolectan unos ocho mil neumáticos y se estima que cada año se desechan uno dos millones y medio. (www.conama.cl). El problema cruza a todas las comunas del país, en La Pintana han intentado varias fórmulas, los convierten en maceteros, han demostrado que incluso es posible construir usándolos como estructura soportante, pero son demasiados. La idea ahora es encontrar usos masivos. Pablo Badenier, director de la Conama en la Región Metropolitana, dice: "nosotros esperamos, ya que hay un nicho para futuras empresas, que tengan sistemas de poder reutilizar el neumático".(29 de mayo 2005, noticiero Teletrece). Por el momento siguen siendo parte de casi todos nuestros paisajes, pero quienes los usan, los automovilistas y transportistas, no asumen ningún rol en esta crisis medioambiental. Los neumáticos en desuso, su masiva fabricación y la dificultad que existe para su destrucción, se están convirtiendo, en los últimos años, en uno de los mayores problemas medioambientales en todo el mundo. Según la agencia EFE, sólo en España, la generación de neumáticos usados se encuentra alrededor de las 300.000 toneladas anuales, de las 20