Tapachula, Chiapas, 21 de Agosto del 2013

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TALLER DE INVESTIGACIÓN I

CATEDRATICO:

ING. MARTIN NAJERA TREJO

NOMBRE DE LA INVESTIGACION:

NEUMACRETO: MEDIDA ECOLOGICA PARA TAPACHULA

EQUIPO:

PEREZ MARTINEZ LUIS MIGUEL PEREZ PEREZ HILDEGARDO ARBEY PEREZ ZACARIAS LUIS GENESIS RUIZ LOPEZ ERIC

GRUPO: A SEMESTRE: 6°

PROTOCOLO DE INVESTIGACION

TITULO:

NEUMACRETO: MEDIDA

ECOLOGICA PARA

TAPACHULA

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INDICE

ANTEPROYECTO O PROTOCOLO DE INVESTIGACIÓN

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………

………………………………………4

PLANTEAMIENTO DEL

PROBLEMA……………………………………………………………………………5

JUSTIFICACION…………………………………………………………………………

……………………………………5

OBJETIVOS………………………………………………………………………………

…………………………………………6

OBJETIVO

ESPECÍFICO………………………………………………………………………………

………………6

ANTECEDENTES………………………………………………………………………

…………………………………………7

PREGUNTAS(S) DE

INVESTIGACION……………………………………………………………………8

3

HIPÓTESIS………………………………………………………………………………

…………………………………………8

METODOLOGÍA…………………………………………………………………………

…………………………………………10

ANALISIS FODA__________________________________________11

CRONOGRAMA…………………………………………………………………………

……………………………………………12

RECURSOS………………………………………………………………………………

……………………………………………12

GLOSARIO…………………………………………………………………………………

…………………………………………13

BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………

………………………………………15

INTRODUCCION

Esta investigación se basará principalmente sobre el cuidado del medio

ambiente mediante un diseño de mezcla de concreto utilizando hule de

neumáticos en desuso de los automóviles, reciclando así éstos desechos

que son un problema grave de contaminación en la ciudad de

Tapachula.

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La sustentabilidad en relación con el uso de “concretos ecológicos”

tiene un lugar primordial toda vez se dirige hacia el aprovechamiento

inteligente de la limpieza de llantas de desecho y la preservación del

medio ambiente a favor del hombre.

Si desmenuzamos el asunto, cada vez hay más necesidad de adoptar

sistemas que minimizar el uso de agregados pétreos, es decir, al utilizar

el hule se está ayudando a disminuir la explotación de agregados de los

ríos, trayendo como consecuencia un menor impacto sobre la

explotación del cauce y las márgenes de los mismos, rotura de su

pendiente, pérdida de la vegetación que protege los ríos y garantía de

su estabilidad biológica, entre otras.

Favoreciendo con menor contaminación del aire al quemar estos

neumáticos, que en efecto contribuyen al calentamiento global; este

panorama nos motiva a apostar por las resistencias que alcance este

concreto, siendo adecuado para beneficio tanto para el medio ambiente

como para la sociedad misma.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Actualmente uno de los problemas son los neumáticos amontonados a

las fronteras de nuestro país siendo foco de incendios y causan además

mal aspecto a la vista, y son refugio de muchos roedores, motivo del

incremento excesivo de la contaminación ambiental.

Los materiales pétreos para la elaboración de mezclas de concreto son

extraídas de los ríos sin tener en cuenta los problemas ambientales que

genera el proceso que engloba toda su ejecución, situación que se ve

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influenciada por las personas que las hacen sin dar lugar a la posibilidad

de aprovechar de manera óptima los recursos que se nos ofrece.

Ante la problemática que se nos presenta nos hemos dado a la tarea de

buscar nuevas formas para elaborar elementos de concreto mediante la

implementación del hule pulverizado resultado de llantas desechadas,

de los cuales buscamos que nos brinden una óptima resistencia. La

finalidad es reducir en un porcentaje el empleo de pétreos aunando a

esto la minimización de la contaminación ambiental.

JUSTIFICACIÓN

La falta de cultura en la ciudad de Tapachula ha provocado que cada día

sea más grande la cantidad de llantas desechadas en diversas zonas de

la ciudad, dando mal aspecto y aumentando las enfermedades ya que

muchos insectos proliferan en este medio, por lo tanto nuestra

investigación tiene como propósito reducir la contaminación ambiental

mediante el aprovechamiento de los neumáticos que son desechados en

ríos, calles y basureros para aprovecharlos en una mezcla de concreto

hidráulico.

Lo que se quiere llegar a conocer son las propiedades físicas que aporta

el hule de neumático al ser parte de una mezcla de concreto hidráulico.

Otro problema que se pretende resolver con esta investigación es de

reducir la explotación de agregados pétreos de los ríos ya que el hule de

neumático vendrá a sustituir parte del agregado en la mezcla.

La relevancia de esta investigación radica en que debemos tomar

conciencia sobre el deterioro de nuestro planeta y aprender a vivir con

ella y todo lo que nos puede ofrecer, la elaboración de este concreto

podría ser de bajo presupuesto, se podrían elaborar mezclas de este tipo

por métodos tradicionales con lo que ahorramos muchísimos recursos

naturales.

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OBJETIVO GENERAL

Reducir la contaminación ambiental en Tapachula generada por las

llantas mediante la utilización del hule de este material como parte de

una mezcla de concreto hidráulico.

Objetivos específicos

Determinar la dosificación adecuada que se empleara para la realización

de este concreto ecológico para obtener un comportamiento mecánico

similar al de un concreto de uso común.

Determinar los usos que se le puede dar a este concreto ecológico y

condiciones que deben presentarse para que pueda ser colocado en

obra de manera satisfactoria, así como el mantenimiento que deberá

llevarse a cabo para que tenga un periodo de vida largo.

ANTECEDENTES

Para el presente proyecto nos dimos a la tarea de buscar si existía

alguna investigación previa referente al nuestro y poder partir de este,

encontramos un caso relevante como el de la empresa Tiresys, que ha

hecho un proceso más Innovador por el desarrollo de un método

tecnológico-ambiental orientado a la trituración y reciclado de

neumáticos.

Gerardo Pagaza Melero, director de la firma, explica que las llantas al

concluir su ciclo de vida constituyen uno de los más graves problemas

medioambientales de los últimos años. De hecho se estima que México

genera al año 35 millones de estos desperdicios, y tan solo en el Distrito

Federal contribuye con al menos seis millones, cantidades que terminan

en basureros al aire libre.

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La empresa Tiresys desarrolló un proceso tecnológico-ambiental de bajo

costo para la trituración y reciclado de neumáticos en la que se requiere

poco consumo de energía eléctrica, además de ofrecer un esquema de

movilidad y modularidad, cualidades que permiten moler una cantidad

considerable de llantas anualmente y destinarlas en la fabricación de

concreto hidráulico.

El proceso desarrollado es de tipo mecánico, donde se reduce el

neumático en desuso a lo largo de una secuencia de pasos consecutivos,

y como resultado se obtiene un gránulo de hule o caucho de uno a tres

cuartos de espesor, según sea el componente utilizado de la llanta.

El producto final son cuadros o chips y se incorpora directamente al

cemento hidráulico

De acuerdo con el titular de la empresa Tiresys, al disponer de este

material en el cemento hidráulico, se aumenta el coeficiente de fricción

en el pavimento, de tal manera que los autos pueden frenar más rápido

y evitar accidentes automovilísticos. Además, se pretende garantizar

que el concreto hecho con los residuos de llanta presenten una duración

de al menos 20 años, un periodo mayor al que se obtiene empleando

métodos tradicionales.

Es de destacar que este método también puede utilizarse en la

fabricación de impermeabilizante, empaques para motores y en la

industria de bolsas y tapetes, así como suelo de espacios recreativos,

entre ellos, canchas de futbol, parques y jardines infantiles, por lo que el

producto de la galardonada empresa tiene diferentes nichos de

oportunidad.

PREGUNTAS DE INVESTIGACION

¿Cuál es la mejor forma para emplear las llantas de desecho en concreto hidráulico?

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¿Dónde usaremos este concreto?

¿Cuáles serán las características del concreto?

¿Qué proporciones usar para un óptimo empleo de agregados?

¿Cuáles son los beneficios y afectaciones que trae consigo?

HOPÓTESIS

El comportamiento mecánico de un concreto al cual se le adiciona hule de llanta en desuso es similar al de un concreto elaborado de manera convencional, pero con la ventaja de que ayuda a reducir la contaminación ambiental en Tapachula.

VARIABLES

Variables controlables

Hule de llanta Arena Grava Agua

Variables no controlables

Temperatura Resistencia a la compresión axial Resistencia a la tensión

METODOLOGÍA

Con la finalidad de reunir información y material necesario para poder realizar nuestra investigación, comenzaremos con

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investigación literaria, en la cual se realizarán análisis de escritos comenzando con la recopilación de información relacionado con el concreto y reciclado de productos derivados del petróleo, profundizando en los neumáticos sobre su reutilización como reciclaje o materia prima para la elaboración de productos derivados en cuanto a las condiciones que debe cumplir, ya que éste es el material base en nuestra investigación.

Conseguir los materiales que utilizares para la mezcla de concreto tales como: cemento gris, agregado grueso, agregado fino y hule de neumático.

Antes de elaborar los especímenes se realizaran las siguientes pruebas de laboratorio:

Determinación del peso volumétrico seco compactado de los agregados (ASTM C29).

Análisis granulométrico de los agregados (ASTM C33, ASTM C125, ASTM C136).

Contenido de materia orgánica del agregado fino (ASTM C40).

Determinación del peso específico del agregado grueso, absorción y humedad superficial (ASTM C 70, C 127, C 128 y C 566).

Determinación del peso específico del agregado fino, absorción y humedad superficial .

Resistencia al desgaste o a la abrasión del agregado grueso

(ASTM C131). Análisis granulométrico del hule de neumático pulverizado.

El análisis granulométrico del hule de neumático se llevara a cabo mediante las mismas mallas que las usadas para el agregado fino, ya que el hule de neumático pulverizado presenta un tamaño de partícula semejante. Además esta prueba será de ayuda para decidir el tamaño de hule de neumático que se usara, esto en base a los siguientes criterios: El 80% del material queda retenido en una malla.

Si este caso llegara a ocurrir se utilizara el material retenido en esta malla.

Existe una distribución granulométrica adecuada del material (parecida a la que posee el agregado fino).

Esta condición permitirá utilizar todo el material de la muestra

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El material no presenta ninguna de las 2 características anteriores y queda retenida en 2 o más mallas.

Para este caso se usaran los materiales de cada malla en porcentajes iguales.

Diseñaremos la mezcla por el método del ACI.

El neumacreto se diseñara en base a las siguientes características:

Revenimiento del concreto: 7.5-10 cm (vigas y columnas reforzados, columnas)

Concreto sin aire incluido con una resistencia a la compresión f’c=200 kg/cm2

Tamaño máximo del agregado grueso: 19mm (¾“) Cemento Portland CPC 30 El método de cálculo se realizara en base al volumen.

Con el proporcionamiento obtenido se realizara una muestra tipo. Además, en base a los resultados se procederá a sustituir parte del agregado grueso y fino por el hule de neumático.

Mantendremos fijo el valor del hule de neumático que se sustituye en el agregado grueso en 0, 5% y 10% y utilizaremos valores del 10%,20% y 30% para el hule de neumático del agregado fino.

Se hará la prueba del Revenimiento del concreto (ASTM C143) para comprobar que las 9 mezclas posean la consistencia y trabajabilidad conveniente.

Se procederá a realizar 3 especímenes por cada porcentaje de llanta sustituida en la mezcla; 2 para la prueba a la resistencia a la compresión axial y uno para la prueba de porosidad abierta. Así como una viga para determinar el módulo de ruptura (ASTM C192).

Ya elaborados los especímenes los guardaremos en un lugar cercano, que sea fresco y seco. Al día siguiente se descimbrará e inmediatamente se colocaran en un recipiente con agua durante

28 días para su curado (ASTM C192). Durante estos días se

prestará total atención al control en la temperatura de curado, que de acuerdo a la norma se encuentre entre 23±2 grados centígrados.

A los 28 días de elaborado y curado los especímenes se procederá a cabecearlos con azufre y finalmente verificaremos, para los

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cilindros, la resistencia a la compresión axial y para las vigas la resistencia a la tensión por flexión mediante las siguientes pruebas.

Prueba a la compresión axial del concreto hidráulico (ASTM C39).

Prueba de resistencia a la tensión por flexión del concreto hidráulico (ASTM C78).

Prueba de porosidad abierta del concreto hidráulico. Posterior a los análisis experimentales y obtención de datos,

discusión y comparación de los resultados, para poder elaborar las conclusiones de esta investigación.

ANALISIS FODA

FORTALEZAS

• Contamos con suficiente materia prima para realizar el trabajo (gran cantidad de neumáticos).

• Ayuda a reducir la contaminación ambiental.

Se cuenta con la tecnología adecuada para procesar la materia prima (hule de llanta).

OPORTUNIDADES

• Apoyo de organizaciones a favor del medio ambiente

• En el mercado local no se cuenta con un concreto de este tipo.

DEBILIDADES

Al agregar un material ajeno al concreto convencional puede reducirse la resistencia a la compresión axial

AMENAZAS

• Existe una gran variedad de concretos en el mercado por lo cual existirá demasiada competencia

• La reacción del mercado ante un producto el cual contiene materiales reciclados puede ser desfavorable.

CRONOGRAMA

Nota: Ver Tablas en Excel anexos

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RECURSOS

Nota: Ver Tablas en Excel anexos

GLOSARIO

Aditivo: sustancia que se añade al cemento o a los lubricantes para

aumentar su resistencia.

Agregado: Grava o arena

Agregados pétreos: es aquel material proveniente de

la roca, piedra o peñasco; regularmente se encuentran en forma de

bloques, losetas o fragmentos de distintos tamaños,

Cabecear: Preparación de las bases de los especímenes de concreto

para su prueba, utilizando para ello el mortero de azufre.

Cauce: Concavidad del terreno, natural o artificial, por donde corre un

río, arroyo, canal o acequia.

Compresión simple: es la resultante de las tensiones o presiones que

existe dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada

porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un

acortamiento del cuerpo en determinada dirección

Concreto hidráulico: es una combinación de cemento Portland,

agregados pétreos, agua y en ocasiones aditivos, para formar una

mezcla moldeable que al fraguar forma un elemento rígido y resistente.

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Concreto: Es el material constituido por la mezcla en ciertas

proporciones de cemento, agua, agregados y opcionalmente aditivos,

que inicialmente denota una estructura plástica y moldeable y que

posteriormente adquiere una consistencia rígida con propiedades

aislantes y resistentes, lo que hace un material ideal para la

construcción.

Curado: el curado consisten de mantenimiento de contenidos de

humedad y de temperaturas satisfactorias en el concreto durante un

período definido inmediatamente después de la colocación y acabado

con el propósito de que se desarrollen las propiedades adecuadas.

Espécimen: Muestras de concreto generalmente hechos de forma

cilíndrica que son utilizadas para hacerles pruebas.

Fricción: Fuerza de rozamiento o fuerza de fricción entre dos

superficies en contacto a la fuerza que se opone al movimiento de una

superficie sobre la otra (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se

opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática).

Granulometría: Parte de la petrografía que trata de la medida del

tamaño de las partículas, granos y rocas de los suelos

Impermeabilizante: Son sustancias que detienen el agua, impidiendo

su pase, y son muy utilizados en el revestimiento de piezas y objetos

que deben ser mantenidos secos. Funcionan eliminando o reduciendo la

porosidad del material, llenando filtraciones y aislando la humedad del

medio.

Mezcla: Combinación de grava, arena y agua en proporciones

adecuadas.

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Peso volumétrico: es la relación del peso de la masa entre su volumen

de masa.

Pétreo: Este adjetivo refiere a aquello que está constituido o recubierto

por rocas o piedras. También puede nombrar a lo que tiene un aspecto

rocoso.

BIBLIOGRAFIA

Hernández Sampieri, R., Fernández Collado, C., y Baptista Lucio, P. (2006). Metodología de la investigación (4a ed.). México: McGraw-Hill.

Asociación Colombiana de Productores de Concreto. (1997). Tecnología

del concreto (2a ed.). Colombia: Instituto del concreto.

Wikipedia. (2013). Analisis DAFO. Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_DAFO

Tiresys Corp. (2010). TIRESYS - Tecnología para el reciclado de

neumáticos. Recuperado de http://www.tiresysonline.com/Empresa.html.

http://www.google.com.mx/?source=search_app#sclient=psy-

ab&q=practicas+de+tecnologia+del+concreto&oq=practicas+de+tecn

ologia+del+concreto&gs_l=serp.3..0.58711.83971.2.84285.85.39.16.28.

31.6.1374.12269.0j7j20j4j5j2j0j1.39.0...0.0...1c.1.14.psy-

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=1226&bih=559

http://labioguia.com/neumaticos-reciclados-algunas-ideas

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