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Materiales alternativos para la vivienda
1
UNIVERSIDAD DE COLIMA Edificación Arquitectónica
ELABORACION Y EVALUACION DE TABLEROS
AGLOMERADOS A BASE DE PLASTICO DE ALTA DENSIDAD Y FIBRA DE ESTOPA DE COCO
TRABAJO CON EL CARÁCTER DE
T E S I S
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN
ARQUITECTURA
P R E S E N T A
ARQ. JOSE FIDEL NAVARRO ARELLANO
Director de Tesis: Dr. Miguel Elizondo Mata Codirector: M.C. Fco. J. Fuentes Talavera
Asesores:
Dr. Luis Gabriel Gómez Azpeitia M.C. Julio de J. Mendoza Jiménez
COQUIMATLAN, COLIMA A JULIO DEL 2005.
Materiales alternativos para la vivienda
2
AGRADECIMIENTOS.
CONACYT, por la beca otorgada para el desarrollo de este
proyecto de maestría.
Departamento de madera celulosa y papel “Ing. Kart Augustin
Grellmann” en la Universidad de Guadalajara, por su total apoyo.
Catedrático M.C. Francisco J. Fuentes Talavera, por su
enseñanza, paciencia, confianza y sobre todo por su
amistad.
Catedrático Dr. Miguel Elizondo Mata, por todas las
recomendaciones hechas para el desarrollo del proyecto.
Catedrático M.C. Julio de Jesus Mendoza Jiménez, por su apoyo y paciencia.
En especial a mi familia y a todas las personas que me apoyaron.
Materiales alternativos para la vivienda
3
INDICE DE TESIS
1.- INTRODUCCION 1
2.- OBJETIVOS. 4
2.1.- Objetivo general. 4
2.2.- Objetivos específicos. 4
3.- HIPOTESIS. 4
4.- JUSTIFICACION. 5
5.- MARCO TEORICO. 14
5.1.- Antecedentes. 14
5.2.- Materias primas. 21
5.2.1.- Plástico. 21
5.2.1.1.- ¿Qué es el plástico? 21
5.2.1.2.- Clasificación de los plásticos. 26
5.2.1.3.- Codificación de los plásticos. 29
5.2.1.4.- Tecnologías y descripción del proceso de reciclaje.
5.2.1.5.- Disponibilidad de plásticos residuales. 33
5.2.2.- Fibras.
5.2.2.1.- Clasificación de las fibras. 35
5.2.2.2.- Fibra de estopa de Coco. 36
5.2.2.3.- Disponibilidad de material. 38
Materiales alternativos para la vivienda
4
6.- MATERIALES Y METODO 40
6.1.- Desarrollo experimental. 40
6.1.1.- Diseño del experimento. 40
6.1.2.- Condiciones de diseño para tablero. 42
6.2.- Preparación de la materia prima. 44
6.2.1.- Fibra de estopa de coco. 44
6.2.1.1.- Molienda. 45
6.2.1.2.- Cribado. 46
6.2.2.- Plástico de alta densidad. 47
6.2.2.1.- Separación y clasificación del plástico. 47
6.2.2.2.- Lavado y secado. 48
6.2.2.3.- Trituración. 49
6.3.- Elaboración de tableros. 50
6.3.1.- Proporciones. 50
6.3.2.- Preparación de molde. 56
6.3.3.- Dosificación de los materiales. 56
6.3.4.- Mezclado. 56
6.3.5.- Prensado. 59
6.4.- Evaluación físico-mecánica del tablero. 61
6.4.1.- Normas para la evaluación de propiedades. 61
6.4.2.- Ensayo de flexión. 61
6.4.2.1.- Resistencia a la flexión. 61
6.4.2.2.- Modulo de elasticidad. 61
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5
6.4.3.- Comportamiento higroscópico. 65
6.4.3.1.- Absorción de agua a 2 y 24 horas a inmersión. 65
6.4.3.2.- Hinchamiento de espesor a 2 y 24 horas a
inmersión. 65
7.- RESULTADOS. 68
8.- CONCLUSIONES. 100
- Costo de producción. 102
- Usos potenciales del material. 103
9.- BIBLIOGRAFIA. 107
10.- APENDICE. 113
Materiales alternativos para la vivienda
6
1.- INTRODUCCIÓN.
Los residuos sólidos urbanos constituyen una de las fuentes
principales de la contaminación a nivel mundial y local, su excesiva
acumulación se relaciona con el aumento de población y el incremento de
productos desechables.
Dicho problema obedece al desconocimiento de las consecuencias que
ocasionamos al planeta con tanta basura; el crear un hábito en la sociedad,
de separar los residuos sólidos y recuperar los distintos materiales
reciclables nos beneficia no solo económicamente como lo describe Armando
Deffis Caso, autor del libro “La basura es la solución”, sino que garantiza una
vida mejor para nuestros descendientes.
Por lo tanto, organismos gubernamentales así como el sector privado nos
demuestran que la tecnología actual esta en busca de nuevos materiales que
generen un mínimo de contaminantes y residuos en los procesos de
fabricación, utilizando materiales de desecho que aparentemente no tienen
ninguna utilidad o alternativa de uso, transformándolo en producto útil para
la industria y la misma sociedad.
Figura 1. Enciclopedia Encarta 2001
Materiales alternativos para la vivienda
7
En diferentes países y universidades se realizan estudios e investigaciones
científicas y/o tecnológicas acerca del aprovechamiento de materiales de
residuos agrícolas y urbanos, pues la preocupación del mejoramiento del
medio en que vivimos, ha inclinado ha especialistas en el área a encontrar
soluciones del material de desecho.
Es por ello que esta investigación aborda el tema del reciclamiento, mediante
un aglomerado elaborado a base de los residuos sólidos plásticos HDPE
(Polietileno de alta densidad) mezclado con fibras naturales (fibra de estopa
de coco) para aplicarlos en el ámbito de industria de la construcción.
Se utilizó plástico de los botes de leche
(HDPE) y fibra de estopa de coco con los
que se elaboraron tableros muestras, los
cuales fueron analizados y sometidos a
diferentes pruebas de laboratorio con el
objeto de conocer las características
físicas y mecánicas, como un proyecto
piloto, para con ello llegar a ser utilizados
como materiales alternos en la vivienda; y
lograr además contribuir al mejoramiento
del medio ambiente e introducir en el
mercado un producto con mejores
cualidades o similares, a los ya
existentes, con la gran ventaja de ser un
producto que ayudará a la reducción de
los niveles de contaminación y por su
aceptación puede reforzar la cultura del
reciclaje en la sociedad.
Figura 2. Enciclopedia Encarta 2001
Materiales alternativos para la vivienda
8
El producto esta enfocado básicamente para la utilización en la construcción
de vivienda de interés social, ya que es este rubro social el que menos acceso
tiene a los materiales de construcción actuales, ya sea por sus altos costos
de aplicación o adquisición.
Cabe mencionar que los resultados fueron satisfactorios, por lo tanto los
datos técnicos obtenidos son una plataforma de información que servirá
como base para futuras investigaciones y de esta forma llegar a la
elaboración industrial de diversos elementos que pueden ser utilizados
dentro del ámbito de la construcción. Por otro lados la experiencia de haber
trabajado con materiales que por fortuna encontramos en nuestra región y
algunos como el plástico localizado en cualquier parte de nuestro planeta,
habré la perspectiva a un gran numero de investigación que puede generarse
con estos recursos.
Algo queda muy claro, hay que devolver al consumo de la sociedad las
sustancias o residuos sólidos que desechamos trasformados en bienes
consumibles y tratar de tomar de la naturaleza solo la cantidad de materias
primas necesarias, de esta manera podemos ayudar a preservar el medio
ambiente.
Figura 3. Enciclopedia Encarta 2001 Figura 4. Enciclopedia Encarta 2001
Materiales alternativos para la vivienda
9
2.- OBJETIVOS.
2.1.- Objetivo General.
• Utilizar desechos plásticos y mezclarlos con materiales fibrosos de la
región para obtener una aplicación de estos que aporte valores e
índices para disminuir los problemas de contaminación, además de
contribuir al desarrollo de nuevas técnicas, basadas en la producción
de materia prima hecha de materiales reciclados.
2.2.- Objetivos Específicos.
• La elaboración de un material a partir de los desechos plásticos con
materiales de refuerzo (fibras, rellenos).
• Lograr que el producto se obtenga a un bajo costo de producción.
• Obtener una base de datos acerca de las propiedades físicas y
mecánicas del prototipo, que cumpla con la resistencia para sus fines
de utilización.
3.- HIPOTESIS.
La utilización de los materiales de residuos sólidos urbanos, polietileno
de alta densidad (HDPE) y fibra de estopa de coco, en tableros aglomerados,
es apto de utilizarse en elementos para la vivienda, igualando o mejorando
las características físicas-mecánicas y económicas de los productos similares
ya existentes en el mercado.
Materiales alternativos para la vivienda
10
4.- JUSTIFICACION.
El crecimiento demográfico influye a si mismo, en la generación global
de residuos, en la medida en que cada nueva persona que se integra a la
ciudad, desecha una cierta cantidad de materias al satisfacer sus
necesidades. Esto implica un crecimiento constante de los desechos, aunque
no en la misma proporción que el aumento de la población, la cultura y la
publicidad.1
Y cuando hablamos de crecimiento demográfico relacionamos
automáticamente una de las demandas sociales más importantes: la
vivienda, la cual ha representado un estancamiento al crecimiento y
bienestar social en nuestro país por muchos años.
Cabe mencionar que en la Reunión Nacional de Vivienda llevada a cabo del 9
al 11 de octubre del año 2003, celebrada en Tampico, Tamaulipas, quedó de
manifiesto el compromiso del Gobierno del Presidente Fox, a atender esta
demanda como parte central de la política social de su administración. Dijo
que la meta oficial para el año 2004 es de 575 mil viviendas construidas, con
los financiamientos que otorgan diversos organismos e instituciones.2
1 Deffis, caso armando, La basura es la solución 2 Revista Mexicana de la Construcción, Octubre-Noviembre-Diciembre 2003, no. 581.
Figura 5. Enciclopedia Encarta 2001
Materiales alternativos para la vivienda
11
Imagen no. 2 Observamos que el 61% de los derechohabientes ganan hasta
tres salarios mínimos, están de igual manera los que perciben entre tres y
seis salarios, representado el 22% del total, y finalmente los que ganan
mas de seis salarios mínimos.
En dicha reunión se hicieron presentes más de 600 empresarios
constructores procedentes de toda la República Mexicana, así como
directores de organismos e instituciones dedicados al otorgamiento de
créditos para vivienda como INFONAVIT, FOVISSSTE, FONAEVI, SIF, BANCA
Y SOFOLES.
En su intervención, C.P. Víctor Manuel Borrás Setien, Director General del
INFONAVIT presenta las estadísticas en los otorgamientos de créditos dentro
del periodo 2000-2003 con referencia a los salarios de la siguiente manera: 3
3 Revista Mexicana de la Construcción, Octubre-Noviembre-Diciembre 2003,no. 581
CREDITOS OTROGADOS POR INFONAVIT2000-2003
61%
22%
8%9%
Hasta 3 VSM 3 A 6 VSM 6 A 10 VSMM as de 10 VSM
EXCEDENTE DE VIVIENDA ESTIMADO A NIVEL NACIONAL PERIODO 2000-2003
58%
31%
11%
Norte 22,000Centro 11,750Sur 4,000
Figura 6. Grafica de porcentajes
Figura 7. Grafica de porcentajes
Materiales alternativos para la vivienda
12
EXCEDENTE DE VVIENDA ZONA CENTRO PERIODO 2000-2003
3 4 %
17%
17%10 %
9 %
7%
1%4 %
1%
JaliscoGuanajuatoM exicoDistrito FederalSan Luis PotosiM ichoacanQueretaroZacatecasColima
Imagen no. 3 Respecto al excedente de vivienda hasta el 2003, se estima que
la zona norte del país presenta 22,000 casas, la zona centro 11,750 y la zona
sur 4,000. Como total Nacional significa una sobreoferta de 37, 750.00
Desafortunadamente existe un sector de la sociedad que no tiene acceso a un
financiamiento u/o crédito para obtener vivienda y otros alcanzan créditos de
montos muy bajos con los que no logran obtener una vivienda digna, por tal
motivo es importante la búsqueda constante de materiales alternativos que
estén al alcance económico de toda la sociedad, y puedan ser implementados
en el sistema constructivo en casas de interés social, abatiendo costos, y al
mismo tiempo aportando una solución a los problemas ambientales.
Aunque las estadísticas que presenta el INFONAVIT muestran un excedente
de vivienda, requerimos un mercado que produzca vivienda que la población
pueda adquirir hablando en términos económicos.
Figura 8. De las 11,750 viviendas excedentes en la zona centro, 100
corresponden al Estado de Colima representado menos del 1% a nivel
Regional y el 0.2% a nivel Nacional.
Materiales alternativos para la vivienda
13
Figura 9. El 41% de estos hogares tiene de cero a tres salarios mínimos de
ingreso mensual, el 27% de tres a seis salarios y el 32% más de seis.
El INEGI en su Censo Poblacional del año 2000 arroja un total el 22.3
millones de hogares identificados en nuestro país. El INEGI contempla a los
hogares como células que debieran tener una casa propia, sin embargo estos
hogares habitan en 21.3 millones de casas, lo que significa que hay un
diferencial importante de personas o familias que viven una casa con dos
familias o núcleos de individuos.
Los 22.3 millones de hogares están dividido en relación con sus ingresos
como se explica a continuación:
Por su parte, el Ing. Jorge Videgaray Verdad, en su mensaje dirigido en la
Reunión Nacional de Vivienda, manifestó que nuestro país arribó al siglo XXI
con 4 millones de familias que carecen de casa o las que habitan están en
condiciones deplorables.
DISTRIBUCION DE HOGARES POR INGRESOS MINIMOS MENSUALES
4 1%
2 7 %
18 %
14 %
0 a 3 s.m.2 a 6 s.m.6 a 10 s.m.mas de 10 s.m
Materiales alternativos para la vivienda
14
El crecimiento de la población y la migración del campo a la ciudad son
factores que originan una demanda de vivienda y de servicios urbanos, que si
no son atendidos satisfactoriamente provocan las formación de colonias
irregulares, situación que intenta resolver el Gobierno del Presidente Fox con
el afine de un Nuevo Esquema de Regulación para aumentar las reservas
territoriales y así lograr la meta de construir 750 mil viviendas por año en el
año 2006.4
Se han construido espacios para uso habitacional en terrenos rellenos con
residuos sólidos urbanos, pues el crecimiento de la población va mas allá de
lo contemplado en el Plan de Desarrollo urbano destinado para uso
habitacional, de un modo u otro estos desechos pueden ocasionar grandes
problemas a los mantos acuíferos debido a las sustancias que se pueden
generar por la descomposición de los desechos orgánicos e inorgánicos que
se infiltran el suelo. La utilización de estos desechos puede darnos la
oportunidad de tener una mejor calidad de vida en todos los aspectos.
4 Revista Mexicana de la Construcción, Octubre-Noviembre-Diciembre 2003, no. 581.
Figura 10. Acumulación de residuos
sólidos. Enciclopedia Encarta 2001
Figura 11. Acumulación de residuos
sólidos. Enciclopedia Encarta 2001
Materiales alternativos para la vivienda
15
En nuestro mundo se producen diariamente alrededor de cuatro millones de
toneladas de basuras domesticas urbanas e industriales, que con una
densidad media de 200 Kg./m3, equivalen a 20 millones de m3, que ocuparían
un recipiente de base cuadrada de un kilómetro por lado y de 200 metros de
altura.
Solo un 30% de estos residuos se trata y el resto ya constituye un serio
problema ecológico, higiénico, sanitario, político, social y económico, ya que
el costo de la recolección, transporte, y eliminación es cada vez mas caro;
desde el punto de vista energético, se esta también desaprovechando el
potencial de energía de los residuos.
Materiales alternativos para la vivienda
16
Aunque el ritmo de vida de nuestra sociedad, el avance de la tecnología y la
idea errónea de que los recursos naturales son inagotables sean las
principales causas de la producción de residuos sólidos en gran cantidad, es
el momento de generar una cultura a nuestra sociedad para que ayuden a
convertir estos desechos en productos útiles, reciclando. Somos la pieza clave
para la difusión y el desarrollo de nuevas tecnologías que favorezcan a la
preservación de nuestro medio ambiente.
Un material reciclable se considera como tal cuando esta compuesto de
materias inertes o biodegradables que pueden ser reutilizados para dar
origen a uno reciclado. Para lograrlo es necesario tomar en cuenta la
manipulación, separación y almacenaje, composición y propiedades de las
“materias primas”, así como la tecnología que posibilite su recuperación e
incorporación en otro producto.5
5 Materiales reciclados, antes desperdicio; por Noemí G. Zarco, Obras, año XXIX no. 349 Enero 2002.
Figura 12 http://www.ads.gobierno.pr/secciones/reciclaje/Que-es-
reciclaje-2.htm
Materiales alternativos para la vivienda
17
Ernesto Ocampo, editor en jefe de NotiARQ -boletín electrónico de la Facultad
de Arquitectura de la Universidad Nacional Autónoma de México, en una
entrevista concedida para la revista Obras publicada en el ejemplar de enero
del 2002, expresa la importancia de la investigación enfocada al desarrollo de
nuevos materiales a partir de materia prima reciclada.
Menciona que la ciencia y la tecnología son áreas poco exploradas por los
arquitectos e ingenieros civiles y debido a esto se desconoce su ventajas por
lo que se siguen utilizando la mismas técnicas constructivas y materiales
desde hace muchos años, por lo tanto no se goza de las novedades de nuevos
materiales que ofrecen bajos costos, propiedades superiores y procesos de
construcción limpios.
Algunas empresas privadas en su búsqueda por nuevos productos se
interesan en investigaciones que se realizan en diferentes universidades y/o
laboratorios, para estudiar sus posibilidades y encontrar productos que
contribuyan al mejoramiento del medio ambiente, pero dentro de este
objetivo predomina lo económico y la mayoría de las veces el producto es mas
caro que los convencionales con la única ventaja de ser un material
ecológico; ventaja que aun no es valorada en nuestro país.
Cabe mencionar que muchos países desarrollados de Europa como Francia,
España, algunas partes de Estados Unidos, etc., tienen una conciencia
ecológica muy arraigada, en donde los productos elaborados con materiales
alternativos tienen una gran demanda.
En Guadalajara, Jal, México existen empresas que se dedican a recolectar
distintos tipos de plásticos los cuales procesan y/o utilizan para la
elaboración de diferentes productos, ejemplo de estas podemos mencionar a
Maquiplast, Carso plásticos, Glezco plásticos, GMC plásticos etc.
Materiales alternativos para la vivienda
18
Aprender a clasificar los residuos para su reutilización sin pensar solo en
desparecerlos de nuestras casas enviando el problema a los tiraderos nos
genera algunas ventajas, por mencionar algunos:
• Generar empleos en centros de aprovechamiento, que deberán
instalarse para clasificar los subproductos orgánicos.
• El ahorro de divisas en importaciones de materia prima para
fabricación de plásticos, aluminio y otros.
• El apoyo a la economía doméstica, principalmente para los estratos de
bajos recursos.
• La disminución de los costos de operación a los municipios; limpieza,
recolección, transporte, trasbordo y disposición final.
• El mejoramiento de vida de los pepenadores.
• El ahorro de energía para la fabricación de nuevos productos con los
materiales recuperables.
• La preservación de los recursos naturales.
• La creación de una conciencia ecológica en la población.
• La eliminación de las posibilidades de contaminación del suelo y los
acuíferos subterráneos.
• El mejoramiento de la imagen de la ciudad.
• La eliminación de los efectos del manejo inadecuado de la basura,
enfermedades, infecciones respiratorias e intestinales, así como la
proliferación de la fauna nociva.
• La estimulación de una disminución del consumismo en la población.
Fuente de información: Deffis, caso armando, La basura es la solución
Materiales alternativos para la vivienda
19
5.- MARCO TEORICO.
5.1.- ANTECEDENTES.
La mayor parte de los productos sintéticos han llegado a nosotros como
resultado de los esfuerzos hechos por los químicos para reproducir o imitar
algunos materiales raros que se encuentran en la naturaleza. 6 Por otro lado
se crean a partir de la exigencia de un producto que de respuesta a las
múltiples necesidades de la sociedad.
Es notable el boom que ha generado durante los últimos 10 años, de tal
modo que en la actualidad se emplea como sustituto del vidrio y metal,
constituyendo un grupo de importancia dentro de la familia de los
termoplásticos.
Aunque muchas de las ventajas de estos productos plásticos se convierten en
desventaja en el momento en que desechamos ya sea el envase porque es
desechable o bien cuando tiramos objetos plásticos porque se han roto.
Actualmente, las empresas embotelladores en la mayoría de los países vienen
sustituyendo los envases de plástico retornable por los no retornables,
generando un impacto ambiental negativo permanente en la ciudad, y de
cierta manera trasfieren costos a la comunidad y al medio ambiente.
Por otro lado, es importante destacar el labor de un gran número de
investigadores en todo el mundo, que han realizado estudios para lograr
como resultado productos ecológicos, basados en el reciclamiento de los
residuos, que no dañen el medio ambiente, que sean aceptados para las
diferentes industrias y principalmente por la sociedad.
6 G. H. Dietz Albert, Plásticos para arquitectos y constructores, Editorial Reverté, S. A.
Materiales alternativos para la vivienda
20
En la industria de la construcción la utilización de materiales alternativos
empieza a tener importancia en diferentes organismos gubernamentales,
privados así como profesionistas. Pues a medida que evolucionan los
materiales prefabricados se abre una línea para la elaboración de productos
que tienen como base materias primas de desecho como papel, plástico,
aluminio, vidrio, esquimos agrícolas entre otros.
En nuestro país específicamente en el Centro de Investigación Científica de
Yucatán (CICY) se realiza una búsqueda de materiales que sean útiles al país
y a la zona geográfica de la península de Yucatán.
Por lo cual han desarrollado tableros aglomerados que podrán ser
dimensionados con medidas estándar de 122 cm. x 124 cm., con un espesor
de 19 mm, usando como materia prima cartón desechado (compuesto de
varias capas de celulosa, aluminio y polietileno), permitiendo aplicaciones
como un material termo acústico, con usos industriales, comerciales y de
construcción.
Que podría ser empleado para divisiones en interiores, puertas, muebles de
cocina, plafones para aislamiento térmico y acústico entre otros.7
En la Facultad de Arquitectura de la Universidad de Colima, en el año 2000
se llevo a cabo un estudio que tuvo como objetivo la utilización de materiales
reciclados para la elaboración de pisos con un bajo grado de desgaste y una
gran impermeabilización; explicando a detalle el estudio de posibles mezclas
con otros materiales plásticos así como la utilización de la planta recicladora
ubicada en la instalaciones de la Universidad de Colima.
7 (http://www.cicy.mx/unidades/materiales/)
Materiales alternativos para la vivienda
21
Figura 13. Plantíos de agave, en
el estado de Jalisco, del cual se
utilizan sus fibras para elabora
paneles.
Teniendo en cuenta en el desarrollo del proyecto, las capacidades caloríficas
de los materiales utilizados, así como la resistencia a la compresión, flexión y
cuarteo principalmente, se llego a la conclusión que los plásticos más
resistentes son: polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad y
poli estireno, susceptibles para usarse en pisos.
De igual manera en la Universidad de Guadalajara existen investigadores
interesados y dedicados al 100% en el reciclamiento de los materiales
plásticos, con esquimos agrícolas, como el agave, el yute, el bagazo de caña y
el vástago de plátano.
En específico en el Departamento de Madera Celulosa y Papel, donde se
llevan a cabo estudios e investigaciones que día a día mejoran las diferentes
técnicas para la elaboración de tableros a base de plásticos con diferentes
fibras así como el perfeccionamiento de los métodos utilizados, que puedan
llevar al material a un proceso de industrialización.
Materiales alternativos para la vivienda
22
En Estados Unidos, en la USDA Forest Service. Forest, Products Laboratory
(FPL) existen una gran diversidad de proyectos que implican materiales
forestales con residuos industriales, entre estos materiales están: yute,
kenaf, bagazo de caña, vástago de plátano, fibra de coco, agave, etc. que por
sus diversas características, han resultado apropiados para mezclarlos con
materiales como el plástico entre otros.
Utilizando procesos de elaboración diferentes a lo que en nuestro estudio
utilizamos, la diferencia radica en la forma del método de producción,
mientras que en nuestro proyecto se manejo un proceso de termofusión, en
dichos estudios se recurre a un proceso de compactado con algunas otras
resinas (formaldehído).
Figura 14. Laboratorio de productos forestales
Materiales alternativos para la vivienda
23
Una publicación presentada en el Servicio Noticiero del ARS USDA en Abril
del 2002, describe una investigación acerca de tableros hechos de un
arbusto llamado guayule (Parthenium argentatum) en donde afirman podrán
rechazar ataques por las termitas voraces y los microbios que dañan la
madera.
Los resultados preliminares de los estudios por científicos del Servicio de
Investigación Agrícola (ARS) y sus colegas han mostrado que los sobrantes
del guayule se pueden formar en unos substitutos durables y versátiles por
la madera terciada y los tableros hechos de partículas de madera.
El químico Francis S. Nakayama, del Laboratorio de la Conservación del
Agua en Phoenix, Arizona, es el líder de estos experimentos.
Figura 15. Nakayama muestra probetas de tablero expuestas a termitas en el
laboratorio. La muestra de madera de pino no tratada es dañada, pero el bloque
hecho de guayule y plástico reciclado de contenedores de leche es intacto.
Materiales alternativos para la vivienda
24
Sus hojas argénteas de gris y verde y sus flores amarillas, fuerte y resistente
a la sequedad, el guayule es nativo del Desierto de Chihuahua de la parte
suroeste de Estados Unidos y la parte norte de México.
En ensayos, los científicos combinaron componentes de las plantas de
guayule con el plástico translúcido de los envases reciclados de leche o agua.
Esto rindió un material que resiste el daño costoso de los insectos y
microbios, según Nakayama. El tablero compuesto del guayule podría
reemplazar muchos tipos de madera que se usan hoy en día en la
construcción de pisos, paredes, y techos en los hogares y oficinas.
Las colegas de Nakayama convirtieron los componentes del guayule a unos
tableros compuestos prototipos en el Laboratorio de Productos del Bosque en
Madison, Wisconsin, para ensayar allí y en la Universidad de Illinois en
Urbana. Sus investigaciones mostraron que los tableros del guayule hechos
con polietileno de alta densidad de los envases derretidos de la leche,
combatieron mejor los ataques por las termitas comunes y los
microorganismos que dañan la madera.8
8 revista 'Agricultural Research’ de abril 2002 http://www.ars.usda.gov/is/graphics/photos/apr02/k9850-1.htm
Figura 16. Planta de Guayule. Fotografía de Jack Dykinga
Materiales alternativos para la vivienda
25
En México, el desarrollo a escala industrial de materiales alternativos es muy
escasa por lo tanto es importante destacar algunos de los elementos ya
caracterizados que se mantienen en el mercado. Ejemplo de esto son las
tarimas plásticas elaboradas de diversos desechos plásticos como polietileno
de alta densidad, polietileno de baja densidad, Pet etc. La empresa que la
elabora es Min Plast, se comercializa en duela de medida de1.00 x 1.20 mts.
Y tiene un peso de 9 Kg., soporta cargas de 750 Kg. a 1000 Kg.9
De igual manera en España existe un producto denominado Cartón plástico,
elaborado a base de polietileno y polipropileno, ambos 100% reciclables, es
utilizado para embalaje, y consiste en planchas de plástico impermeable que
se puede encontrar en diversas medidas y formatos .
Asimismo en Italia se comercializa el casetón Modi que consiste en piezas
modulares de plástico reciclado perfecto para cimbra, utilizado en la
construcción de plataformas para conformar una losa. Sobre dichos
elementos se coloca malla electro soldada, el concreto es vaciado de manera
que se reduce considerablemente uso de grava.10
9 MIN PLAST, S.A. de C.V.,Calle 2 Norte No. 17, Col. Parque Ind. Toluca 2000, C.P. 50200 Toluca Edo. de México. Tel: 01 722
279 9455 Fax: 01 722 279 9454
10 http://www.obrasweb.com.mx/ipo_view.asp?ipo_id=228
Materiales alternativos para la vivienda
26
5.2.- MATERIAS PRIMAS.
5.2.1.- Plástico.
5.2.1.1.- ¿Qué es el Plástico?
Los plásticos son polímeros, es decir, compuestos constituidos por grandes
moléculas (macromoléculas), formadas por la unión de moléculas más
sencillas que se repiten una y otra vez.
Los plásticos se caracterizan por una alta relación resistencia/densidad,
unas propiedades excelentes para el aislamiento térmico y eléctrico y una
buena resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes. Las enormes moléculas
de las que están compuestos pueden ser lineales, ramificadas o
entrecruzadas, dependiendo del tipo de plástico.11
11 "Plásticos." Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
Figura 17. Enciclopedia Encarta 2001
Materiales alternativos para la vivienda
27
Historia del plástico.
Los primeros productos plásticos pertenecieron al grupo de los
termoplásticos. Ya en los orígenes de la historia el hombre primitivo extraía
las resinas y ceras naturales y las refinaba para darles luego aplicaciones
específicas.
El desarrollo de esta sustancia se inició en 1860, cuando el fabricante
estadounidense de bolas de billar Phelan and Collander ofreció una
recompensa de 1,000 dólares a quien consiguiera un sustituto aceptable
del marfil natural, (cuyas reservas se agotaban) Una de las personas que
optaron al premio fue John Hyatt, quien inventó un tipo de plástico al que
llamó celuloide.
Si bien Hyatt no ganó el premio, su producto, patentado con el nombre de
celuloide. El celuloide tuvo un notable éxito comercial a pesar de ser
inflamable y deteriorarse al exponerlo a la luz.
El celuloide se fabricaba disolviendo celulosa, un hidrato de carbono
obtenido de las plantas, en una solución de alcanfor y etanol. Con él se
empezaron a fabricar distintos objetos como mangos de cuchillo, armazones
de lentes y película cinematográfica. Sin el celuloide no hubiera podido
iniciarse la industria cinematográfica a fines del siglo XIX. El celuloide puede
ser ablandado repetidamente y moldeado de nuevo mediante calor, por lo que
recibe el calificativo de Termoplástico.
Durante las décadas siguientes aparecieron de forma gradual más tipos de
plásticos. Se inventaron los primeros plásticos totalmente sintéticos: un
grupo de plásticos Termo fijos o resinas.
Materiales alternativos para la vivienda
28
La cual se desarrolló hacia 1906 por el químico estadounidense de origen
belga Leo Baekeland y la comercializo con el nombre de baquelita, primer
plástico calificado como termo fijo o termoestable, son plásticos que pueden
ser fundidos y moldeados mientras están calientes, pero que no pueden ser
ablandados por el calor y moldeados de nuevo una vez que han fraguado. La
baquelita es aislante y resistente al agua, a los ácidos y al calor moderado.
Debido a estas características se extendió rápidamente a numerosos objetos
de uso doméstico y componentes eléctricos de uso general.
Los resultados alcanzados por los primeros plásticos incentivaron a los
químicos y a la industria a buscar otras moléculas sencillas que pudieran
enlazarse para crear polímeros.
Y en 1920 se produjo un acontecimiento que marcaría la pauta en el
desarrollo de materiales plásticos. El químico alemán Hermann Staudinger
aventuró que éstos se componían en realidad de moléculas gigantes o
macromoléculas. Los esfuerzos dedicados a probar esta afirmación
iniciaron numerosas investigaciones científicas que produjeron enormes
avances en esta parte de la química.
En las décadas de 1920 y 1930 químicos ingleses descubrieron que el gas
etileno polimerizaba bajo la acción del calor y la presión, formando un
termoplástico al que llamaron polietileno (PE).
Al reemplazar en el etileno un átomo de hidrógeno por uno de cloruro se
produjo el cloruro de polivinilo (PVC), un plástico duro y resistente al fuego,
especialmente adecuado para cañerías de todo tipo. Al agregarles diversos
aditivos se logra un material más blando, sustitutivo del caucho,
comúnmente usado para ropa impermeable, manteles, cortinas y juguetes.
Un plástico parecido al PVC es el politetrafluoretileno (PTFE), conocido
Materiales alternativos para la vivienda
29
popularmente como teflón y usado para rodillos y sartenes
antiadherentes.12
Otro de los plásticos desarrollados en los años 30 en Alemania fue el poli
estireno (PS), un material muy transparente comúnmente utilizado para
vasos, botes. El poli estireno expandido (EPS), una espuma blanca y rígida, es
usado básicamente para embalaje y aislante térmico.
Además se creo la primera fibra artificial, el nylon. El químico Walace
Carothers su descubridor, trabajaba para la empresa Du Pont. Descubrió
que dos sustancias químicas como el hexametilendiamina y ácido adípico
podían formar un polímero que bombeado a través de agujeros y estirados
podían formar hilos que podían tejerse.
Su primer uso fue la fabricación de paracaídas para las fuerzas armadas
estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial, extendiéndose
rápidamente a la industria textil en la fabricación de medias y otros tejidos
combinados con algodón o lana. Al nylon le siguieron otras fibras sintéticas
como por ejemplo el orlón y el acrilán.
El auge de la posguerra Durante los años de la posguerra se mantuvo el
elevado ritmo de los descubrimientos y desarrollos de la industria de los
plásticos. Tuvieron especial interés los avances en plásticos, como los poli
carbonatos, los acetatos y las poliamidas. Se utilizaron otros materiales
sintéticos en lugar de los metales en componentes para maquinaria, cascos
de seguridad, aparatos sometidos a altas temperaturas y muchos otros
productos empleados en lugares con condiciones ambientales extremas. 12 Revista "Noticiero Plástico", Nº 431, junio de 1998, Buenos Aires – Argentina http://www.erres.org.uy/plastico.
Materiales alternativos para la vivienda
30
En 1953, el químico alemán Karl Ziegler desarrolló el polietileno, y en 1954
el italiano Giulio Natta desarrolló el polipropileno, que son los dos plásticos
más utilizados en la actualidad. En 1963, estos dos científicos
compartieron el Premio Nobel de Química por sus estudios acerca de los
polímeros. 11
En 1963, estos dos científicos compartieron el Premio Novel de Química por
sus estudios acerca de los polímeros.
En la presente década, principalmente en lo que tiene que ver con el
envasado en botellas y frascos, se ha desarrollado vertiginosamente el uso
del polietileno (PET), material que viene desplazando al vidrio y al PVC en el
mercado de envases.
Figura 18. Enciclopedia Encarta 2001
Materiales alternativos para la vivienda
31
5.2.1.2.- Clasificación de Plásticos.
Los materiales plásticos se pueden clasificar en términos generales como
Termo fijos y Termoplásticos.
Los compuestos Termo fijos son formados mediante calor y con o sin presión,
resultando un producto que es permanentemente duro. El calor ablanda
primero al material, pero al añadirle mas calor o sustancias químicas
especiales, se endurecen por un cambio químico conocido como
polimerización y no puede ser reblandecido.
La polimerización es un proceso químico que da como resultado la formación
de un nuevo compuesto cuyo peso molecular es un múltiplo del de la
sustancia original. Los procesos utilizados para plásticos termofraguantes,
incluyen compresión o moldeo de transferencia, colado, laminado, e
impregnado, así mismo, algunos son usados para estructuras rígidas o
flexibles de espuma.
Los materiales termoplásticos no sufren cambios químicos en el moldeo y no
se vuelven permanentemente duros con la aplicación de presión y calor.
Permanecen suaves a temperaturas elevadas hasta que se endurecen por
enfriamiento; además, se les puede fundir varias veces por aplicaciones
sucesivas de calor. Los materiales termoplásticos son procesados
principalmente por inyección o moldeo soplado, extrusión, termo formado y
satinado.
Para los materiales termoplásticos, que son todavía los más fundidos, existe
una clasificación corriente que tiene en cuenta, con una cierta aproximación,
estos tres parámetros. La subdivisión prevé cuatro grupos: los polímeros de
masa (commodities); una franja intermedia entre estos y el grupo siguiente;
los tecnopolimeros (engineering Plastics); los súper polímeros.
Materiales alternativos para la vivienda
32
Termoplásticos:
Materiales y aplicaciones más comunes.
Son materiales que por acción del calor se funden y pueden moldearse
repetidas veces. En cada transformación se pierde parte de sus propiedades
originales.
• Nylon: engranes, llantas de patines.
• Poli estireno: estuches, casetes, envases, vasos, platos, aislantes.
• Polipropileno: recipientes para alimentos, industria automotriz,
películas.
• Polietileno: botellas para refresco, envases resistentes a los agentes
químicos e impermeables.
• Polietileno de alta densidad: cubetas, juguetes, bolsas (sólido, incoloro,
inodoro, no toxico).
• Cloruro de polivinilo: tuberías, juguetes (térmico, rígido, flexible,
resistente a ácidos).
• Polietileno de baja densidad: bolsas (incoloro, inodoro, no toxico).
• Entre otros: acrílicos, celulosa, acetatos, policimides, nylon, poli
carbonatos.
Materiales alternativos para la vivienda
33
Termo fijo:
Materiales y aplicaciones más comunes.
Son los materiales que una ves moldeados, no se pueden reutilizar, ya que se
carbonizan, generalmente están cargados con minerales y fibra de vidrio.
• Resina poliéster: lamina acanalada.
• Poliuretano: espuma, rellenos para muebles, tableros de automóvil.
• Resina fenol ICA: apagadores de luz.
• Resina melaminica: vajillas, cubiertas de muebles.
• Entre otros: epoxicos, aminos, fenolicos, poliéster, uretanos, silicones.
Materiales alternativos para la vivienda
34
5.2.1.3.- Codificación de los plásticos.
La codificación nos sirve para diferenciar el material plástico, ya que en
algunas aplicaciones es muy semejante por lo que nos es difícil identificar el
plástico y por lo consiguiente se cuenta con un sistema.
Esta simbología permite en el proceso de recolección y reciclaje identificar
para separar los diferentes productos plásticos.
El código es grabado en el fondo del recipiente en forma de triangulo que
lleva un numero correspondiente dependiendo del tipo de plástico.
Este sistema fue desarrollado por “The society of the Plastics industry” (SPI) y
se reconoce en todo el mundo.
1. Son tres flechas que forman un triangulo que tiene como significado el
reciclaje.
2. En el centro lleva un número que distingue el tipo de plástico.
3. Son las iniciales que tiene el nombre del plástico.
Materiales alternativos para la vivienda
35
1. Polietileno tereftalato (PET). Se utilizan para identificar los productos
que contienen polietileno. Este es transparente y resistente. Sus usos
son muy variados, desde envases hasta textiles. Ejemplos: envases de
bebidas carbonatadas; goma de almohadas y cojines; sleeping bags;
fibras textiles.
2. Polietileno de alta densidad (PEAD). Indica la presencia de polímeros de
alta densidad. Este material se utiliza en diferentes envases,
detergentes y muchos otros productos de uso personal. Ejemplos:
bolsas de basura, bolsas de supermercado, envases de jugo y de leche,
blanqueadores y detergentes.
3. Cloruro de polivinilo (PVC). Identifica la presencia de polivinilo. Este
material puede procesarse de modo que sea claro, rígido y duro; o
claro, flexible y resistente. Ejemplos: suela de zapatos, conductores
electrónicos y tubos, envases de limpiadores, aceite de cocinar, y
condimentos.
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4. Polietileno de baja densidad (PEBD). Indica la presencia de polímeros
de baja densidad. Este material es liviano, flexible, transluciente y de
superficie cerosa. Ejemplos: agitadores y sorberos, bolsas de basura de
patio, bolsas para cubiertos plásticos.
5. Polipropileno (PP). Identifica materiales a base de polipropileno. Este
material es duro, a la vez que es flexible y transluciente. Se presta para
una variedad de usos, tales como bolsas para diferentes propósitos,
pañales desechables y productos de belleza. Ejemplos: bolsas de
papas, bolsas de microondas, pañales desechables, bolsitas para
conservar meriendas, bolsas de basura (que emiten un sonido
peculiar).
6. Poli estireno (PS). Corresponde a los materiales hechos de poli estireno.
Este plástico es transparente u opaco, según sea procesado. Es muy
versátil e imita el cristal. Se emplea en la fabricación de diferentes
envases utilizados para servir alimentos y en materiales para proteger
equipos delicados. Ejemplos: vasos y platos plásticos, envases y tapas
plásticas, envases de foam, cubiertos plásticos, materiales de
empaque.
Materiales alternativos para la vivienda
37
Imagen 19. Reciclado de
plástico. Enciclopedia
Encarta 2001.
Imagen 20. Pacas de
plástico reciclado.
Enciclopedia Encarta
5.2.1.4.- Tecnologías y descripción del proceso de reciclaje.
Las técnicas mas usadas para procesar plásticos, hasta hoy son tres:
1. Reciclado mecánico: recuperación de plásticos sin variar su
composición química original.
2. Reciclado químico: en este método se agregan algunos polímeros
modificados, materiales de refuerzo (fibras, rellenos) que modifican la
composición original del plástico.
3. Recuperación energética: esta tecnología considerada como reciclaje
avanzado, apenas incipiente, revierte el proceso usado para producir
ciertos plásticos (polímeros), reprocesándolos hasta convertirlos en
sus respectivos bloques de construcción (monómeros) de los cuales
fueron hechos.
El material obtenido mediante este proceso puede usarse nuevamente
para fabricar el plástico original o para la producción de otros como
fibras sintéticas, lubricantes y hasta gasolina
Materiales alternativos para la vivienda
38
Imagen 21. Pacas de plástico reciclado.
Enciclopedia Encarta 2001.
5.2.1.5.- Disponibilidad de plásticos residuales.
En la ciudad de México se tiene una producción diaria de residuos sólidos
que alcanza las 15,000 toneladas diarias.
Los plásticos contenidos en la basura son en su mayoría del tipo de los
termoplásticos, representando el 80% del total de los desechos plásticos. Al
ser termoplásticos nos permite fundirlos nuevamente y reutilizarlos como
materia prima, que acondicionándola puede ser reciclada.13
13 Deffis Armando Caso, La basura es la solución.
Materiales alternativos para la vivienda
39
En el Estado de Colima por ejemplo se generan alrededor de 197,000.00
ton/año de desechos sólidos, en donde se estima que el municipio de Colima
tiene una producción aproximada de 57,305.00 ton/año, de la cual el
plástico en general representa un 6.77 % del total de los residuos sólidos.14
Tabla 1. Esta tabla nos muestra la cantidad de residuos sólidos generados en
cada municipio del estado de Colima.
14 González B.A., Rodríguez J., Garza L.d H.A. “EVALUACION DEL VOUMEN Y CLASIFICACION DE LOS DESECHOS
SÓLIDOS MUNICIPALES EN EL TOTAL DE LOS MUNCIPIOS DEL ESTADO DE COLIJMA” H. Ayuntamiento de Manzanillo,
Octubre 2001.
Kilogramos de Plástico que componen los Residuos Sólidos generados diariamente en el Estado de Colima
N° MUNICIPIO KG DE RESIDUOS SÓLIDOS POR DIA % DE PLASTICO KG DE PLASTICO POR DIA 1 ARMERIA 23,400.00 8.15 1907.10 2 COLIMA 157,000.00 6.77 10628.90 3 COMALA 13,000.00 8.96 1164.80 4 COQUIMATLAN 15,400.00 1.26 194.04 5 CUAHUTEMOC 21,900.00 4.33 948.27 6 IXTLAHUACAN 4,500.00 4.76 214.20 7 MANZANILLO 140,000.00 9.45 13230.00 8 TECOMAN 82,000.00 8.55 7011.00 9 VILLA DE ALVAREZ 79,000.00 6.35 5016.50 10 MINATITLAN 6,100.00 3.27 199.47 TOTAL 542300.00 61.85 40514.28
Materiales alternativos para la vivienda
40
5.2.2 FIBRA DE ESTOPA DE COCO
5.2.2.1.- Clasificación de las fibras.
La naturaleza, con su sabiduría, nos brinda para bienestar del ser humano
muchos y valiosos productos; uno de ellos son las fibras, que provienen de
dos fuentes: naturales, como las de origen vegetal, animal y mineral; y las
sintéticas, que son fruto de la investigación del ser humano, y provienen
básicamente del petróleo y gas natural, como el polipropileno, polietileno,
dracon, rayón, nylon, entre otras.
Las fibras naturales de origen vegetal se dividen en dos grandes grupos: las
blandas, que son básicamente de la corteza o fruto de plantas, como el lino,
algodón, coco, damagua, entre otras; las duras, que tienen su origen en las
hojas, como la cabuya, abacá, piña, palmas, entre otras.
Los usos de las fibras naturales son legenderarios y de altísima aplicabilidad
dentro de la agricultura, ambiente, farmacéutica, cordelería, empaques,
aglomerados, construcción, decoración, artesanías, industria automotriz,
textiles, confecciones, papel, aseo y otros usos como combustible, aislante
térmico, entre otros.
Hoy en día, ha cobrado enorme importancia la investigación sobre el
desarrollo de nuevos productos de fibras naturales. Se ha reportado por
ejemplo, la generación de plásticos inteligentes que permiten el paso de
gases, así como plásticos biodegradables para proteger el ambiente.
Materiales alternativos para la vivienda
41
Imagen 23. Fibra de coco
Algunas fibras verdes como el lino, algodón, yute, sisal, kenaf, y fibras de
plantas aliadas, que han sido usadas desde hace mas de 6000 años a.c.,
empiezan ya a utilizarse como materia prima no solamente para la industria
textil, sino también para compuestos modernos eco-amigables usados en
diferentes áreas de aplicación como materiales de construcción, tableros de
partículas, tablas de aislamientos, forraje y nutrición, cosméticos amigables,
medicina y recursos para otros bio-polímeros. No causan ningún efecto
perturbador en el ecosistema, pueden ser cultivados en zonas climáticas
diferentes y reciclan el anhídrido carbónico para la atmósfera de la tierra.15
5.2.2.2.- Fibra de estopa de coco.
La utilización de la fibra de estopa de coco en tableros aglomerados es muy
extensa, como se puede ver en investigaciones realizadas en la Universidad
de Colima y la Universidad de Guadalajara, y en especifico en el instituto de
madera celulosa y papel “ing. Kart Augustin Grellmann”, en el cual,
actualmente se desarrollan investigaciones de la fibra de coco en
combinación con resinas, aglutinantes y materiales alternos.
15 Ing. Andrés Simbaña Villareal, “fibras naturales, alternativa para el desarrollo nacional” Boletín de investigación y desarrollo ECAA/PUCE-I
Materiales alternativos para la vivienda
42
Imagen 24. Fibra de coco
obtenida en Armería, Colima.
Algunas de sus características físicas que se han obtenido en estas
investigaciones, es que posee una alta elasticidad y su propiedad como
aislante sonoro, lo hacen de mayor interés para su aprovechamiento.
Desde el punto de vista anatómico, se puede decir que las fibras están
constituidas por haces fibrovasculares de una longitud promedio de 0.74
mm. (Valor máximo = 1.64 Mm., valor mínimo = 0.25 Mm.). Su composición
química esta formada por cuatro principales elementos y están representados
en porcentajes: Lignina 42.5%, Celulosa 32.3%, pentosanos 14.7% y Cenizas
3.5%.
Materiales alternativos para la vivienda
43
Imagen 25. Litorales tropicales de Mexico
5.2.2.3.- Disponibilidad de material.
La superficie con palma de coco en los litorales tropicales de México es de
167 mil hectáreas16, de las cuales el 94% se destinan a la producción de
copra. De esta actividad dependen alrededor de 70 mil familias. Anualmente
se producen 216 mil toneladas2 de copra de donde se extrae el aceite que se
destina principalmente a la industria de jabones y cosméticos.
La producción de copra ha venido descendiendo de manera paulatina
principalmente por la edad avanzada de las plantaciones, el manejo
inadecuado del cultivo, el comportamiento cíclico de los precios y a la
presencia de la enfermedad del amarillamiento letal del cocotero (ALC), cuya
influencia ha ocasionado la desaparición de 13 mil hectáreas de este cultivo
en los estados de la Península de Yucatán.
16 Anuario Estadístico de la Producción Agrícola de los Estados Unidos Mexicanos 1997, editado por el C.E. A. SAGAR
Materiales alternativos para la vivienda
44
Imagen 26. Fruto de Cocotero
El cultivo de la palma de coco en la entidad ocupa actualmente el tercer
lugar en superficie plantada con una superficie de 24 mil hectáreas, de las
cuales se obtienen 44 mil toneladas de copra, con un valor de la producción
de 185 millones de pesos, que representa el 9% del valor de la producción
agrícola estatal.
Materiales alternativos para la vivienda
45
6.- MATERIALES Y METODOS
6.1.- DESARROLLO EXPERIMENTAL
6.1.1.- DISEÑO DEL EXPERIMENTO
El experimento se desarrollo basado en un arreglo factorial fraccional,
fue el mas adecuado de acuerdo a la experiencia que se ha tenido con otros
proyectos ya realizados en el Instituto de Madera, Celulosa y Papel “ing. Karl
Augustin Grellman” de la Universidad de Guadalajara, pues este arreglo
permite obtener un estudio exploratorio completo del proyecto.
El arreglo factorial fraccional relaciona las variables independientes
(porcentaje de fibra, Porcentaje de plástico, Temperatura de procesamiento,
Tiempo de procesamiento y presión de procesamiento), con las dependientes
(MOR Modulo de resistencia, MOE Modulo de elasticidad, Hinchamiento y
absorción (2 hrs. y 24 hrs.)), encontrando así, el número total de corridas a
elaborar; y se representa de la siguiente manera:
2k
2=es el nivel de las variables (mínimo/máximo)
k= es el numero de variables a estudiar
El resultado de la ecuación es el número total de experimentos.
Para poder realizar la ecuación de este experimento se utilizo un software
llamado Statgraphics, que realiza las combinaciones totales para la
elaboración de los tableros.
Materiales alternativos para la vivienda
46
Design Summary -------------- Design class: Screening Design name: Factorial 2^3 File name: C:\Documents and Settings\USUARIO\Escritorio\TESIS PRESENTACION FIDEL\PROYECTO Factorial 2^3 Comment: Tablero fibra coco-plástico(HDPE) Base Design ----------- Number of experimental factors: 3 Number of blocks: 6 Number of responses: 6 Number of runs: 60 Error degrees of freedom: 52 Randomized: Yes Factors Low High Units Continuous ------------------------------------------------------------------------ Fibra 40.0 60.0 % Yes Temperatura 140.0 170.0 °C Yes Tiempo 5.0 10.0 Minutos Yes Responses Units ----------------------------------- R Flexion N Moe N H2 H24 A2 A24 The StatAdvisor --------------- You have created a Factorial design which will study the effects of 3 factors in 60 runs. The design is to be run in 6 blocks. The order of the experiments has been fully randomized. This will provide protection against the effects of lurking variables. NOTE: if you have used Augment Design to add a fraction to a fractional factorial design, you should check the Alias Pattern using Tabular Options.If unusual confounding exists, the number of degrees of freedom for estimating experimental error may be larger than shown in the summary.
Materiales alternativos para la vivienda
47
Imagen 27. Porcentaje mínimo y máximo de compuesto que debe contener el tablero de acuerdo a los
antecedentes.
6.1.2.- CONDICIONES DE DISEÑO PARA TABLERO
Tablero 5 mm.
Bases del diseño:
Numero de variables independientes 5
Numero de variables dependientes 6
Numero de repeticiones 2
Numero de corridas 60
Una vez que se tuvieron los valores bajos y altos de las variables, y para
poder conocer la cantidad total de cada material en unidad de gramos, se
definió la densidad, que esta también de acuerdo a experiencias con otros
tableros similares que se han hecho, se llego a la conclusión de utilizar
densidad constante = 1.0 g/cm3.
Factores Bajo Alto Unidad
Fibra 40.0 60.0 %
Plástico 40.0 60.0 %
Temperatura 140.0 170.0 °C
Tiempo 5.0 10.0 Minuto
Presión 60.0 60.0 Bar
Materiales alternativos para la vivienda
48
Se le denomina densidad a la relación existente entre el peso y el volumen de
un material.
Según la norma DIN 1306 designa como densidad de un material a la
ecuación entre la masa (g) y el volumen (g/cm3).
La densidad es constante = 1.0
La temperatura de procesamiento varía entre los 140°C y 170°C.
El tiempo de procesamiento fue de 5 minutos a 10 minutos.
La presión es constante 60 Bar.
Las combinaciones de las variables de fibra y plástico se establecieron en
peso, con la siguiente formula:
Densidad ( ℓ ) = 1.0 g/cm3
Volumen = 35 cm. x 35 cm. x 0.5 cm. = 612.50 cm3
Densidad ( ℓ ) = Masa / Volumen
Masa = Densidad ( ℓ ) x Volumen
Masa = 1.0 g/cm3 x 612.50 cm3
Masa = 612.50 g = 100 %
Materiales alternativos para la vivienda
49
Imagen 28. Paca de Fibra de coco
6.2.- PREPARACION DE LA MATERIA PRIMA
6.2.1.- FIBRA DE ESTOPA DE COCO
Para el desarrollo de este proyecto se utilizo el material de fibra de estopa de
coco que se obtuvo en una industria local (coco colima s.a. de c.v. localizado
en Armería, municipio de Colima en México), que se dedica al desfibrado y
empacado de la fibra de coco. De la cual se obtuvo una paca de fibra de coco
de 80 Kg.
El material se recibe normalmente como desperdicios de industrias que
manejan el coco, este es llevado por medio de un transportador a un
refinador equipado con separador de metales que limpian la pieza de hierro.
Los refinados después son conducidos a un área de almacenamiento abierta,
los refinados húmedos son cargados dentro de un transportador que los lleva
al secador.
Materiales alternativos para la vivienda
50
Imagen 29. Molino eléctrico Imagen 30. Cribas
6.2.1.1.- Molienda.
Para la elaboración de los tableros, se requirió utilizar la fibra lo mas
pequeña posible, por lo que tuvo varios procesos para llegar a obtenerla; para
esto, primero se utilizo un molino eléctrico, en el cual se realizo la molienda.
Materiales alternativos para la vivienda
51
Imagen 31. malla de 1 mm. de diámetro.
Imagen 32. Tamaño de fibra utilizado
Para la elaboración de tableros.
6.2.1.2.- Cribado.
Primero se realizo con una criba de 1” de diámetro, una vez pasada toda la
fibra requerida, al molino se le cambia la criba por una de 1 / 4“de diámetro,
y nuevamente la incorporamos.
Ya teniendo la fibra lo mas pequeña lograda por el molino, de forma manual
se paso por una malla de 1 mm. de diámetro. Así al final se obtuvo un
material fibroso con un rango de tamaño entre 3 y 5 mm.
Materiales alternativos para la vivienda
52
Imagen 33. Recoleccion de plastico para la elaboración de tableros.
6.2.2.- Plástico de alta densidad.
Para nuestro desarrollo experimental utilizamos el plástico residual de alta
densidad (HDPE), y se encuentra comúnmente como los botes de leche. Las
características físicas, químicas y mecánicas del material fueron las que
marcaron la selección del tipo de plástico, ya que este material por su
composición, dejo operar el proceso de compactación y termofusión.
6.2.2.1.- Separación y clasificación del plástico.
Para lograr que el material obtenido al final del reciclado sea de buena
calidad es necesaria la separación de los residuos sólidos por tipo de
polímeros y colores.
Se clasificaron los plásticos por que cada uno presenta características
particulares como punto de fusión, fluidez, densidad y estructura química,
que cuando se mezclan presentan incompatibilidad y dificultades de
reciclado.
Materiales alternativos para la vivienda
53
Imagen 34. Limpieza de material recolectado.
6.2.2.2.- Lavado y secado.
Cuando los residuos plásticos provienen de fuentes donde no se prestó
atención a la limpieza, estos se impregnan del mismo residuo que contenían
además de agregárseles tierra, piedras u otros sólidos, incluso metales. El
producto también suele contener etiquetas, adhesivos, tapas o cualquier otro
material extraño que es necesario removerlos. Siempre que se manejan
plásticos sucios, se requiere de un lavado y un secado previo.
Una vez lavado el producto se procede a secarlo. Este proceso es el más
sencillo y el más rápido pero indispensable, ya los procesos siguientes
requieren que el material este completamente libre de cualquier líquido. Para
secar los plásticos se emplean varios métodos, pero los más usuales son el
túnel de deshidratación que consiste en una banda sinfín por donde
mientras circula el material se le aplica aire caliente. El lavado y secado
manual es el que se utilizo en este proyecto, lavándolos con agua y jabón,
para después dejarlos secar a la intemperie.
Materiales alternativos para la vivienda
54
Imagen 35. triturador de plastico.
Imagen 36. Plastico molido.
6.2.2.3.- Trituración.
Los materiales plásticos son guiados por las paredes de la tolva por su
propio peso caen hasta la caja donde se lleva a cabo la trituración, por medio
de tres navajas desfasadas sobre un eje que gira a 875 rpm, impulsado por
un motor eléctrico trifásico con capacidad de 7.5 h.p. y dos insertos
soportados en dicha caja.
El plástico molido tendrá que pasar a través de una criba que permite salir el
producto que ha alcanzado el tamaño deseado. A este plástico molido se le
conoce como “flake u hojuela”.
Materiales alternativos para la vivienda
55
6.3.- ELABORACION DE LOS TABLEROS.
6.3.1.- Proporciones.
Para la elaboración del tablero se tomaron en cuenta las características
físicas de los materiales y sus propiedades, y se llegó a la conclusión que el
proceso de compresión y termofusión pudiera ser adecuado para su
elaboración.
Se elaboraron 10 tableros en distintas proporciones de material, de 350 x
350 x 5 mm., en base al diseño del experimento factorial fraccional
desarrollado.
A continuación se presenta la dosificación de los diez tableros realizados, así
como cantidad de temperatura, tiempo y presión:
Materiales alternativos para la vivienda
56
TABLERO 1
FACTORES EXPERIMENTALES VARIABLES
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 60.00 40.00 170.00 10.00 60.00
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad gramos gramos ºC Minutos Bar
Cantidad 367.50 245.00 170.00 10.00 60.00
Figura 37
TABLERO 2
FACTORES EXPERIMENTALES VARIABLES
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 60.00 40.00 170.00 5.00 60.00
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad gramos gramos ºC Minutos Bar
Cantidad 367.50 245.00 170.00 5.00 60.00
Figura 38
Materiales alternativos para la vivienda
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TABLERO 3
FACTORES EXPERIMENTALES VARIABLES
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 40.00 60.00 140.00 10.00 60.00
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad gramos gramos ºC Minutos Bar
Cantidad 245.00 367.50 140.00 10.00 60.00
Figura 39
TABLERO 4
FACTORES EXPERIMENTALES VARIABLES
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 40.00 60.00 140.00 5.00 60.00
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad gramos gramos ºC Minutos Bar
Cantidad 245.00 367.50 140.00 5.00 60.00
Figura 40
Materiales alternativos para la vivienda
58
TABLERO 5
FACTORES EXPERIMENTALES VARIABLES
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 60.00 40.00 140.00 5.00 60.00
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad gramos gramos ºC Minutos Bar
Cantidad 367.50 245.00 140.00 5.00 60.00
Figura 41
TABLERO 6
FACTORES EXPERIMENTALES VARIABLES
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 60.00 40.00 140.00 10.00 60.00
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad gramos gramos ºC Minutos Bar
Cantidad 367.50 245.00 140.00 10.00 60.00
Figura 42
Materiales alternativos para la vivienda
59
TABLERO 7
FACTORES EXPERIMENTALES VARIABLES
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 40.00 60.00 170.00 10.00 60.00
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad gramos gramos ºC Minutos Bar
Cantidad 245.00 367.50 170.00 10.00 60.00
Figura 43
TABLERO 8
FACTORES EXPERIMENTALES VARIABLES
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 40.00 60.00 170.00 5.00 60.00
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad gramos gramos ºC Minutos Bar
Cantidad 245.00 367.50 170.00 5.00 60.00
Figura 44
Materiales alternativos para la vivienda
60
TABLERO 9
FACTORES EXPERIMENTALES VARIABLES
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 50.00 50.00 155.00 7.50 60.00
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad gramos gramos ºC Minutos Bar
Cantidad 306.25 306.25 155.00 7.50 60.00
Figura 45
TABLERO 10
FACTORES EXPERIMENTALES VARIABLES
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 50.00 50.00 155.00 7.50 60.00
Elaborado
con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión
Unidad gramos gramos ºC Minutos Bar
Cantidad 306.25 306.25 155.00 7.50 60.00
Figura 46
Materiales alternativos para la vivienda
61
Imagen 47. Balanza digital. Imagen 48. Placas de metal.
Imagen 49. Mezclado de material Imagen 50. Material plastico
6.3.2.- Preparación del molde.
Previo a la formación del colchón limpiamos perfectamente los moldes y con
una balanza digital, pesamos la materia prima que vamos a utilizar de
acuerdo a las proporciones del tablero a realizar.
6.3.4.- Mezclado.
Una vez obtenidas las cantidades se vacían en un recipiente en forma de
capas, donde se mezclan perfectamente hasta obtener un material
homogéneo.
Materiales alternativos para la vivienda
62
Imagen 51. Preparación de molde Imagen 52. Armason de cristal
Imagen 53. Formación de tablero. Imagen 54. Pison de madera
Sobre una de las láminas de metal colocamos papel aluminio del tamaño de
la misma, con el objeto de evitar que la mezcla se pegue en estas placas con
las que se cubre el molde.
Posteriormente se coloca el armazón (350 x 350 x 5 mm) y se acomoda la
fibra de manera que queden lo mas compactada posible; una vez
incorporada toda la mezcla y con un pison de madera de forma manual
presionamos para ayudar en la compactación.
Materiales alternativos para la vivienda
63
Imagen 55. Colchon compactado.
Imagen 56. Colchon fibra plastico.
Materiales alternativos para la vivienda
64
Imagen 57, 58, 59, 60. Muestran el proceso de prensado.
6.3.5.- Prensado.
Se coloca la segunda lámina de acero para cerrar el sándwich, y lo colocamos
en la prensa previamente calentada a la temperatura que se requiere para el
número de tablero que se elabora. Se prensa durante el tiempo requerido, y
se apaga la prensa, después de esto la podemos retirar de la prensa.
Solamente debemos tener cuidado en no quemarnos por la temperatura a la
que estuvo expuesta, por lo tanto se recomienda esperar cinco minutos a
enfriar el tablero.
Materiales alternativos para la vivienda
65
Imagen 61, 62, 63, 64. Muestran el proceso del corte de probetas.
Una vez frió el tablero se pasa por una cortadora para obtener las probetas.
La forma de cortado del tablero se hizo retirando todo el perímetro del
tablero, hasta dejar la zona central del mismo, de donde se obtienen las
muestras.
Materiales alternativos para la vivienda
66
6.4.- EVALUACION FISICO-MECANICA DEL TABLERO
6.4.1.- NORMAS PARA LA EVALUACION DE PROPIEDADES
La determinación de las propiedades físico-mecánicas se realizaron de
acuerdo a las especificaciones para pruebas de tableros, de las normas DIN
(Deutsche Internacional Normen) (51). Cabe mencionar que los ensayos que a
continuación brevemente se describen, son los más significativos para
efectos de control de calidad, utilizados tanto en la industria como en otros
centros de investigación.
• Ensayo de flexión. DIN 52362
• Hinchamiento del espesor a 2 y 24 horas a inmersión. DIN 52364
• Absorción de agua a 2 y 24 horas a inmersión. DIN 52364
6.4.2.- ENSAYO DE FLEXION. DIN 52362
Definición: técnicamente la resistencia a la flexión (RF) se define como el
cociente del momento flexionante (M), producido por la fuerza máxima (FM)
aplicada, y el momento de resistencia del material (W)17.
RF = M / W
DIMENSIONES DE LAS PROBETAS
El ancho de la probeta para cualquier espesor del tablero es de 50 mm. Por
su parte el largo total es determinado por la suma del claro 200 más 50 mm.
17 Fuentes, T., F.J. Elaboración y evaluación físico-mecánica de tableros aglomerados a partir de las astillas del fuste de palma
de coco. Universidad de Guadalajara Tesis profesional Noviembre 1989, 83 pp.
Materiales alternativos para la vivienda
67
Imagen 61. Utilizamos una maquina universal para realzar los ensayos
de flexión y compresión..
Imagen 62, 63. Mecanismo para configurar las características a las
cuales será sometida la probeta.
EQUIPO Y APARATO DE PRUEBA
Principalmente se requiere una maquina universal para prueba de
materiales, que permita transmitir la fuerza a una velocidad constante y
además permita obtener gráficamente la relación esfuerzo-deformación.
Materiales alternativos para la vivienda
68
Imagen 64. Soportes donde es colocada la probeta para la aplicación
de la carga.
PROCEDIMIENTO
La probeta es colocada simétricamente sobre dos soportes de apoyo, para
aplicarse al centro del claro entre soportes una fuerza concentrada y
distribuida uniformemente en el ancho de la probeta, a una velocidad
constante hasta que se presente el rompimiento. Este rompimiento no debe
presentarse antes de 60 segundos de iniciado el ensayo. En promedio se
considera adecuado alrededor de 90 segundos.
Materiales alternativos para la vivienda
69
CALCULOS
La resistencia a la flexión es comúnmente expresada en Kg. / cm2 o N /
mm2, su cálculo se realiza en la siguiente forma:
RF = M / W = 3F max (Lc) / 2a (e2) = N / mm2
RF = Resistencia a la flexión ( N/mm2).
Fmax = Fuerza de rompimiento (N).
Lc = Claro entre soportes (mm).
e = espesor del tablero medido al centro de la probeta (mm).
a = ancho de la probeta (mm)
Materiales alternativos para la vivienda
70
Imagen 65. Muestras de tablero sometidas a
pruebas de hinchamiento y absorción de agua.
6.4.3.- COMPORTAMIENTO HIGROSCOPICO.
La denominación higroscópico deriva del griego higros y scopien (=atraer
agua) y se refiere a todos los compuestos que atraen agua en forma de vapor
a de liquido de su ambiente.
Por esto los compuestos higroscópicos a menudo son utilizados como
desecantes.18
HINCHAMIENTO DEL ESPESOR A 2 Y 24 HORAS A INMERSION. DIN 52364
PROPOSITO: la determinación del hinchamiento del espesor sirve para la
evaluación del comportamiento de los tableros de partículas frente a
influencias de humedad, y/o también para evaluar la efectividad de
sustancias hidrofobicas.
DEFINICION: el hinchamiento del espesor “q” es el incremento del espesor
(e) debido a la absorción de humedad de la probeta referido al espesor inicial
(eo). Delta e, es la diferencia entre el espesor (e) del tablero hinchado y el
espesor antes del hinchamiento (eo) . Este hinchamiento suele ser expresado
en porciento.
DIMENSIONES DE LAS PROBETAS: las probetas para esta determinación
deben ser de 25 x 25 x espesor del tablero (mm).
18 http://es.wikipedia.org/wiki/Higros%C3%B3pico
Materiales alternativos para la vivienda
71
Imagen 66. Balanza digital.
Imagen 67. vernier o pie de rey
PROCEDIMENTO: determinar primeramente el espesor (eo) de las probetas
posteriores al acondicionamiento, y colocarlas en un baño de agua a 20ºC
cuidando de que estas queden completamente sumergidas. Dos horas
después se mide nuevamente el espesor, y si se desea, la determinación se
puede continuar para volver a medir el espesor de la probeta a las 24 horas
de iniciado el ensayo. De esta forma podrá ser determinado el hinchamiento
a 2 y 24 horas.
Materiales alternativos para la vivienda
72
CALCULOS:
q = De/eo (100) = e-eo/eo (100) (%) (Ec’n 9)
q = Hinchamiento a 2 horas (%).
e = Espesor final.
eo = Espesor inicial.
Materiales alternativos para la vivienda
73
7.0- RESULTADOS:
Es importante señalar, que en algunos factores, no es tan significativo el
valor óptimo que se obtuvo, ya que aun utilizando lo contrario al valor
óptimo, se puede llegar a tener un resultado similar.
Después de tener otros antecedentes de tableros aglomerados a base de
fibras con materiales plástico en este proyecto se tuvieron resultados muy
favorables comprándolos con los anteriores, esto es que la fibra de estopa de
coco mezclada con plástico de alta densidad son aptos para la realización de
tablero, además que el proceso de elaboración no utiliza resinas y esto lo
hace menos contaminante.
Materiales alternativos para la vivienda
74
TABLA 1 PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar Cantidad 60.00 40.00 170.00 10.00 60.00
Tablero MOR MOE Densidad H. 2 hrs. H. 24 hrs.
A. 2 hrs. A. 24 hrs.
Probeta N/mm2 N/mm2 g/cm3 % % % % 1.1 32.65 1571.50 0.98 1.00 3.10 5.60 15.70 1.2 32.95 1826.30 1.02 1.20 3.80 5.40 16.00 1.3 33.39 1790.59 1.01 1.20 2.90 5.50 15.70 1.4 31.90 1626.55 0.98 1.20 3.10 5.10 14.60 1.5 33.41 1775.65 1.02 1.00 2.80 4.90 14.30 1.6 32.95 1698.67 1.03 1.40 2.70 5.00 14.60
Promedio 32.87 1714.88 1.00 1.17 3.07 5.25 15.15 D. Std 0.56 100.46 0.02 0.15 0.39 0.29 0.73
C. Var.% 1.70 5.86 2.07 12.90 12.82 5.49 4.81
TABLA 2 PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar Cantidad 60.00 40.00 170.00 5.00 60.00
Tablero MOR MOE Densidad H. 2 hrs. H. 24 hrs.
A. 2 hrs. A. 24 hrs.
Probeta N/mm2 N/mm2 g/cm3 % % % % 2.1 33.59 1831.10 1.01 1.00 2.20 4.30 12.80 2.2 34.51 1638.13 1.03 1.20 2.40 4.20 12.80 2.3 32.56 1922.01 1.01 1.30 3.30 5.00 14.80 2.4 33.22 1732.70 1.01 1.20 2.50 5.10 15.10 2.5 34.84 1671.13 1.03 1.10 2.90 5.10 15.10 2.6 31.82 1643.51 0.98 1.30 2.80 5.20 15.30
Promedio 33.42 1739.76 1.01 1.18 2.68 4.82 14.32 D. Std 1.14 114.81 0.02 0.12 0.40 0.44 1.19
C. Var.% 3.43 6.60 1.83 9.88 14.80 9.23 8.28
Materiales alternativos para la vivienda
75
TABLA 3 PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar Cantidad 40.00 60.00 140.00 10.00 60.00
Tablero MOR MOE Densidad H. 2 hrs. H. 24 hrs.
A. 2 hrs. A. 24 hrs.
Probeta N/mm2 N/mm2 g/cm3 % % % % 3.1 34.45 1861.99 0.98 0.40 1.00 2.60 7.30 3.2 36.49 1943.33 1.00 0.80 1.50 2.60 7.60 3.3 35.12 1976.89 0.99 0.60 1.40 2.60 7.40 3.4 34.40 1980.87 0.98 0.60 1.30 2.70 7.70 3.5 35.90 2218.68 1.01 0.60 1.60 2.90 8.30 3.6 34.86 2072.30 1.00 0.40 2.00 2.70 8.00
Promedio 35.20 2009.01 0.99 0.57 1.47 2.68 7.72 D. Std 0.83 123.06 0.01 0.15 0.33 0.12 0.38
C. Var.% 2.37 6.13 1.32 26.57 22.68 4.36 4.88
TABLA 4 PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar Cantidad 40.00 60.00 140.00 5.00 60.00
Tablero MOR MOE Densidad H. 2 hrs. H. 24 hrs.
A. 2 hrs. A. 24 hrs.
Probeta N/mm2 N/mm2 g/cm3 % % % % 4.1 35.17 1935.94 0.99 0.40 1.60 2.30 6.70 4.2 36.21 1940.45 0.99 0.60 1.40 2.10 6.00 4.3 36.09 1950.00 0.99 0.60 2.00 2.30 6.70 4.4 34.35 1879.65 0.98 0.60 1.90 2.80 8.50 4.5 34.11 1879.65 0.97 0.60 1.60 2.90 8.50 4.6 35.36 1846.18 0.97 0.60 1.90 2.60 7.80
Promedio 35.21 1905.31 0.98 0.57 1.73 2.50 7.37 D. Std 0.86 42.39 0.01 0.08 0.23 0.32 1.05
C. Var.% 2.45 2.22 0.91 14.41 13.49 12.65 14.25
Materiales alternativos para la vivienda
76
TABLA 5 PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar Cantidad 60.00 40.00 140.00 5.00 60.00
Tablero MOR MOE Densidad H. 2 hrs. H. 24 hrs.
A. 2 hrs. A. 24 hrs.
Probeta N/mm2 N/mm2 g/cm3 % % % % 5.1 29.46 1433.71 0.93 1.90 4.70 7.50 19.60 5.2 32.82 1667.94 0.99 2.00 5.10 5.10 15.90 5.3 32.79 1757.47 1.01 2.20 6.50 5.20 16.60 5.4 33.23 1699.46 1.00 1.30 5.30 11.80 17.30 5.5 33.08 1773.40 1.02 2.70 7.10 5.70 17.60 5.6 30.64 1615.41 0.96 2.10 5.80 5.90 18.20
Promedio 32.00 1657.90 0.98 2.03 5.75 6.87 17.53 D. Std 1.57 124.22 0.04 0.45 0.91 2.57 1.29
C. Var.% 4.90 7.49 3.73 22.36 15.78 37.38 7.35
TABLA 6 PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar Cantidad 60.00 40.00 140.00 10.00 60.00
Tablero MOR MOE Densidad H. 2 hrs. H. 24 hrs.
A. 2 hrs. A. 24 hrs.
Probeta N/mm2 N/mm2 g/cm3 % % % % 6.1 29.55 1568.12 0.94 2.30 5.00 6.30 18.60 6.2 32.48 1750.81 1.01 1.90 5.50 5.30 16.80 6.3 34.09 1778.56 1.02 2.30 5.30 5.20 16.50 6.4 32.07 1629.34 0.99 2.50 4.00 5.20 16.50 6.5 30.54 1529.50 0.96 1.70 5.10 6.00 18.10 6.6 24.58 1234.87 0.89 2.10 5.10 5.30 16.60
Promedio 30.55 1581.87 0.97 2.13 5.00 5.55 17.18 D. Std 3.32 196.38 0.05 0.29 0.52 0.48 0.92
C. Var.% 10.88 12.41 4.88 13.80 10.43 8.58 5.38
Materiales alternativos para la vivienda
77
TABLA 7 PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar Cantidad 40.00 60.00 170.00 10.00 60.00
Tablero MOR MOE Densidad H. 2 hrs. H. 24 hrs.
A. 2 hrs. A. 24 hrs.
Probeta N/mm2 N/mm2 g/cm3 % % % % 7.1 36.37 2069.14 0.99 0.40 0.80 2.00 5.90 7.2 37.64 2102.18 1.01 0.20 1.30 0.30 5.70 7.3 37.44 2117.39 1.00 0.60 1.90 2.00 5.90 7.4 35.84 2050.30 0.99 0.60 1.30 1.90 5.80 7.5 36.88 2163.80 1.01 0.20 1.20 1.90 5.80 7.6 36.35 2119.51 1.00 0.60 1.30 2.00 6.20
Promedio 36.75 2103.72 1.00 0.43 1.30 1.68 5.88 D. Std 0.69 40.25 0.01 0.20 0.35 0.68 0.17
C. Var.% 1.89 1.91 0.89 45.38 27.09 40.36 2.93
TABLA 8 PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar Cantidad 40.00 60.00 170.00 5.00 60.00
Tablero MOR MOE Densidad H. 2 hrs. H. 24 hrs.
A. 2 hrs. A. 24 hrs.
Probeta N/mm2 N/mm2 g/cm3 % % % % 8.1 34.43 2086.44 1.00 0.60 1.90 1.80 5.50 8.2 33.10 2081.19 0.99 0.60 1.60 1.80 5.70 8.3 32.44 1989.62 0.99 0.60 1.70 1.60 5.10 8.4 32.71 2031.63 1.00 0.40 1.50 1.80 5.30 8.5 35.55 2122.96 1.01 0.40 1.10 1.90 5.90 8.6 36.13 2242.94 1.02 0.40 1.50 2.00 6.00
Promedio 34.06 2092.46 1.00 0.50 1.55 1.82 5.58 D. Std 1.55 87.19 0.01 0.11 0.27 0.13 0.35
C. Var.% 4.55 4.17 1.33 21.91 17.19 7.32 6.25
Materiales alternativos para la vivienda
78
TABLA 9 PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar Cantidad 50.00 50.00 155.00 7.50 60.00
Tablero MOR MOE Densidad H. 2 hrs. H. 24 hrs.
A. 2 hrs. A. 24 hrs.
Probeta N/mm2 N/mm2 g/cm3 % % % % 9.1 32.06 1819.08 1.02 0.80 2.40 2.30 7.60 9.2 34.29 1602.93 1.03 1.00 2.40 2.90 9.20 9.3 35.74 1705.05 1.05 0.80 2.40 3.10 9.60 9.4 33.68 1436.30 1.01 0.40 1.70 3.10 9.70 9.5 36.00 1576.30 1.01 0.80 1.60 3.30 10.00 9.6 33.44 1453.87 0.97 0.60 2.20 3.80 11.60
Promedio 34.20 1598.92 1.01 0.73 2.12 3.08 9.62 D. Std 1.49 146.80 0.03 0.21 0.37 0.49 1.29
C. Var.% 4.34 9.18 2.54 28.17 17.53 15.94 13.42
TABLA 10 PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar Cantidad 50.00 50.00 155.00 7.50 60.00
Tablero MOR MOE Densidad H. 2 hrs. H. 24 hrs.
A. 2 hrs. A. 24 hrs.
Probeta N/mm2 N/mm2 g/cm3 % % % % 10.1 31.44 1534.73 0.99 0.80 2.40 2.50 8.00 10.2 32.42 1472.56 0.99 0.40 1.40 2.50 8.30 10.3 33.12 1459.94 0.99 0.60 2.10 2.60 8.60 10.4 32.38 1464.55 0.99 0.80 2.70 2.50 8.40 10.5 34.08 1626.36 1.00 1.00 2.30 2.50 8.10 10.6 33.38 1473.46 0.97 0.60 2.10 2.90 9.00
Promedio 32.80 1505.27 0.99 0.70 2.17 2.58 8.40 D. Std 0.92 65.30 0.01 0.21 0.44 0.16 0.36
C. Var.% 2.80 4.34 1.05 29.97 20.15 6.20 4.33
Materiales alternativos para la vivienda
79
GRAFICAS DE ESFUERZO – DEFORMACION.
Materiales alternativos para la vivienda
80
Materiales alternativos para la vivienda
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89
Materiales alternativos para la vivienda
90
ANALISIS DEL DISEÑO
RESISTENCIA A LA FLEXION (MOR)
Grafica de pareto Resistencia a la Flexión
Efecto delmaterial
+-
0 2 4 6 8
C:Tiemp
B:Temperatur
A:Fibr
Figura 89. En la grafica de pareto, podemos observar el efecto maximo de las variables, en el caso de los materiales, existe un alto grado de participación, para los resultados; lo contrario con la temperatura que estuvo en un nivel medio, y por debajo de lo normal, el
tiempo.
Materiales alternativos para la vivienda
91
Representación en cubo de resultados Resistencia a la Flexión
Fiba( % )
Temperatua ( °C )
40.60. 140.
170.5.
10.
34.65331.559
32.59335.688
34.824
31.729
32.76435.858
Tiempo (minutos
Figura 90. En esta grafica se puede observar el valor maximo y/o minimo obtenido por la combinacion de las variables en cada vertice. La maxima resistencia esta dada por:
el porcentaje menor de fibra, la temperatura mayor, asi como el tiempo.
Materiales alternativos para la vivienda
92
Resultados de efectos principales Resistencia a la Flexión
Fibra
40. 60.Temperatura
140. 170. Tiempo(minutos
5. 10.3
3
3
3
3
R
Figura 91. En esta grafica se puede observar, la tendencia del material
Materiales alternativos para la vivienda
93
Superficie de respuesta estimada Resistencia a la Flexión
4 44 4 52 56 6014141515161617
31
32
33
34
35
36
R Flexión ( N/mm2 )
Fibra (%)Temperatura ( ° C )
Tiempo = 7.5 minutos
Figura 92. En la grafica de superficie de respuesta, también se pudo observar, que la combinación de maxima temperatura, manor cantidad de fibra, mayor cantidad de
plastico y con un tiempo de procesamiento constante se logro la maxima resistencia.
Materiales alternativos para la vivienda
94
ANALISIS DEL DISEÑO
MODULO DE ELASTICIDAD (MOE)
Grafica de pareto Modulo de Elasticidad
Efecto del material
+ -
0 2 4 6 8
C:Tiempo
B:Temperatura
A:Fibra
Figura 93.
Materiales alternativos para la vivienda
95
Representación en cubo de resultados Modulo de Elasticidad
Fibra (%)Temperatura ( °C)
40.0 60.0 140.0
170.0
5.0
10.0
1904.08 1550.05
1674.232028.26
1907.58
1553.56
1677.74 2031.77
Tiempo (Minutos)
Figura 94.
Materiales alternativos para la vivienda
96
Resultados de efectos principales Modulo de Elasticidad
Fibra ( % )
40. 60.Temperatura ( °C )
140. 170. Tiempo (minutos)
5. 10.1600
1700
1800
1900
2000
Mo
Figura 95.
Materiales alternativos para la vivienda
97
Superficie de respuesta estimada Modulo de Elasticidad
Moe ( N/mm2 )
Fibra (%)Temperatura ( ° C )
Tiempo = 7.5 minutos
4 44 48 5 56 614141515161617
150
160
170
180
190
200
210
Figura 96.
Materiales alternativos para la vivienda
98
ANALISIS DEL DISEÑO
HINCHAMIENTO (24 HRS.)
Grafica de pareto hinchamiento 24 hrs.
Efecto del material
C:Tiempo
B:Temperatura
A:Fibra + -
0 2 4 6 8 10 12
Figura 97.
Materiales alternativos para la vivienda
99
Representación en cubo de resultados hinchamiento 24 hrs.
FibrTemperatur40.
60. 140.
170.5.
10.
2.15624.7687
3.43120.8187
1.9354
4.5479
3.21040.59791
Tiemp
Figura 98.
Materiales alternativos para la vivienda
100
Resultados de efectos principales hinchamiento 24 hrs.
H24
Fibra40. 60.
Temperatura140. 170.
Tiempo5. 10.
1.3 1.8 2.3 2.8 3.3 3.8 4.3
Figura 99.
Materiales alternativos para la vivienda
101
Superficie de respuesta estimada fibra = 50.0%
H24 ( mm )
Tiempo (minutos)
Temperatura ( ° C )
14 14 15 15 16 16 175 6
78
9 11.
2.
2.
3.
3.
Figura 100.
Materiales alternativos para la vivienda
102
ANALISIS DEL DISEÑO
ABSORCION (24 HRS.)
Grafica de pareto absorción a 24 horas
Efecto del material
+ -
0 5 10 15 20 25
C:Tiempo
B:Temperatura
A:Fibra
Figura 101.
Materiales alternativos para la vivienda
103
Representación en cubo de resultados absorción a 24 horas
FibrTemperatur40.
60. 140.
170.5.
10.
2.15624.7687
3.43120.8187
1.9354
4.5479
3.21040.59791
Tiemp
Figura 102.
Materiales alternativos para la vivienda
104
Resultados de efectos principales absorción a 24 horas
Fibr40. 60.
Temperatur140. 170.
Tiemp5. 10.
3
3
3
3
3
Absorció
Figura 103.
Materiales alternativos para la vivienda
105
Superficie de respuesta estimada absorción a 24 horas
4 44 4 52 56 6014141515161617
31
32
33
34
35
36
Absorción ( N/mm2 )
Fibra (%)Temperatura ( ° C )
Tiempo = 7.5 minutos
Figura 104.
Materiales alternativos para la vivienda
106
COMPARACION DE RESULTADOS.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
MO
R (N
/mm
2 )
0.97
Densidad (g/cm3)
Resultados
HDPE/Fibra de cocoHDPE/Bagazo de cañaHDPE 100%
Materiales alternativos para la vivienda
107
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
MO
E (N
/mm
2 )
0.97
Densidad (g/cm3)
Resultados
HDPE/Fibra de cocoHDPE/Bagazo de cañaHDPE 100%
Materiales alternativos para la vivienda
108
0123456789
10
Abs
orci
on d
e ag
ua 2
4 hr
s. (%
)
0.97
Densidad (g/cm3)
Resultados
HDPE/Fibra de cocoHDPE/Bagazo de cañaHDPE 100%
Materiales alternativos para la vivienda
109
19 19 8th Conference on Woodfiber-plastic composites. 23-25 May-2005 madison, Wi.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Hinc
ham
ient
o 24
hrs.
(%)
0.97
Densidad (g/cm3)
Resultados
HDPE/Fibra de cocoHDPE/Bagazo de cañaHDPE 100%
Materiales alternativos para la vivienda
110
8.- CONCLUSIONES: Por medio de la combinación de los siguientes valores, utilizados en el
proyecto, se pudo obtener la respuesta óptima de cada factor, que utilizando
el grado óptimo, se podría obtener una mayor resistencia a la flexión.
En nuestro proyecto la máxima resistencia a la flexión fue de 36.24 N/mm2
La tabla siguiente nos muestra los valores óptimos, de cada variable:
La adicion de fibra de coco al plástico residual, incremento su resistencia en
un 40%.
Las proporciones 40/60 y 50/50 de fibra plástico, generan materiales con
excelentes propiedades de resistencia a flexión y de comportamiento
giroscópico.
Loa resultados obtenidos inducen a proponer como una opción técnicamente
viable, el uso de estos residuos, para manufactura de materiales de uso
constructivo y para reducir la problemática de disposición y manejo de
plásticos residuales municipales y/o industriales.
Factor variable Bajo Alto Optimo
Plástico 40.00 60.00 60.00
Fibra 40.00 60.00 40.00
Temperatura 140.00 170.00 170.00
Tiempo 5.00 10.00 10.00
Imagen 105. Optimizacion de variables.
Materiales alternativos para la vivienda
111
Este tipo de material pudiera ser empleado en:
Recubrimientos de interiores.
Cubiertas de mesas.
Plafones.
Fabricación de puertas.
Gabinetes.
Cajones.
Diversas piezas moldeadas.
Como conclusión final en respuesta a la resistencia a la flexión, nos indica
que utilizando el grado alto de plástico (60%), como material envolvente, con
el grado bajo de fibra (40%), a una temperatura máxima (170ºc), con un
tiempo de procesamiento medio (7.5 min.), se obtuvo la máxima resistencia.
En el caso del tiempo de procesamiento, como se pudo ver en las graficas, se
observa claramente, que no es un factor determinante para la obtención de
los resultados, esto es que utilizando menor tiempo de procesamiento, se
reduce el gasto de energía.
En general se puede comentar, respecto al desarrollo del proyecto que arrojo
resultados muy buenos, por lo que se obtuvo una probeta (t-4-2) con una
máxima resistencia de 36.24 N/mm2. Esto es que el proyecto tiene distintas
opciones de aplicación, ya que precisamente la variación de resistencia,
modulo de elasticidad, hinchamiento y absorción, hacen que no
precisamente la máxima resistencia únicamente tenga una utilización, si no
que de acuerdo ala necesidad del proyecto, puede emplearse una
combinación con distintas características.
Materiales alternativos para la vivienda
112
Costo de producción.
Costo de material:
1 m2 de tablero fibra/plástico.
Fibra : 1632 grms.
Fibra de coco 80 Kg.= $120.00 M.N.
Costo fibra : $2.448 M.N.
Plástico : 1632 grms.
Trituración : $1.50 X 1 Kilo
Costo plástico : $2.448 M.N.
Costo final X m2 = $4.896 M.N.
Faltaría agregar el costo de mano de obra y herramienta y maquinaria.
Materiales alternativos para la vivienda
113
USOS POTENCIALES DEL MATERIAL PISOS
MUROS Y PLAFONES
Imagen 107.
Imagen 106.
Materiales alternativos para la vivienda
114
PUERTAS Y MUEBLES
MUROS ACUSTICOS
Imagen 109.
Imagen 108
Materiales alternativos para la vivienda
115
JUNTAS CONSTRUCTIVAS
Imagen 111. En la siguiente tabla se muestra el resultado final de las 60
probetas realizadas:
Imagen 110.
Materiales alternativos para la vivienda
116
BLOCK Fibra Temperatura Tiempo R Flexión Moe H2 H24 A2 A24 1 50 155 7.5 31.44 1534.73 0.8 2.4 2.5 8 1 50 155 7.5 32.06 1819.08 0.8 2.4 2.3 7.6 1 60 140 5 29.46 1433.71 1.9 4.7 7.5 19.6 1 40 140 10 34.45 1861.99 0.4 1 2.6 7.3 1 40 170 10 36.37 2069.14 0.4 0.8 2 5.9 1 60 170 5 33.59 1831.1 1 2.2 4.3 12.8 1 60 140 10 29.55 1568.12 2.3 5 6.3 18.6 1 40 170 5 34.43 2086.44 0.6 1.9 1.8 5.5 1 40 140 5 35.17 1935.94 0.4 1.6 2.3 6.7 1 60 170 10 32.65 1571.5 1 3.1 5.6 15.7 2 50 155 7.5 32.42 1472.56 0.4 1.4 2.5 8.3 2 50 155 7.5 34.29 1602.93 1 2.4 2.9 9.2 2 60 140 5 32.82 1667.94 2 5.1 5.1 15.9 2 40 140 10 36.49 1943.33 0.8 1.5 2.6 7.6 2 40 170 10 37.64 2102.18 0.2 1.3 0.3 5.7 2 60 170 5 34.51 1638.13 1.2 2.4 4.2 12.8 2 60 140 10 32.48 1750.81 1.9 5.5 5.3 16.8 2 40 170 5 33.1 2081.19 0.6 1.6 1.8 5.7 2 40 140 5 36.21 1940.45 0.6 1.4 2.1 6 2 60 170 10 32.95 1826.3 1.2 3.8 5.4 16 3 50 155 7.5 33.12 1459.94 0.6 2.1 2.6 8.6 3 50 155 7.5 35.74 1705.05 0.8 2.4 3.1 9.6 3 60 140 5 32.79 1757.47 2.2 6.5 5.2 16.6 3 40 140 10 35.12 1976.89 0.6 1.4 2.6 7.4 3 40 170 10 37.44 2117.39 0.6 1.9 2 5.9 3 60 170 5 32.56 1922.01 1.3 3.3 5 14.8 3 60 140 10 34.09 1778.56 2.3 5.3 5.2 16.5 3 40 170 5 32.44 1989.62 0.6 1.7 1.6 5.1 3 40 140 5 36.09 1950 0.6 2 2.3 6.7 3 60 170 10 33.39 1790.59 1.2 2.9 5.5 15.7 4 50 155 7.5 32.38 1464.55 0.8 2.7 2.5 8.4 4 50 155 7.5 33.68 1436.3 0.4 1.7 3.1 9.7 4 60 140 5 33.23 1699.46 1.3 5.3 11.8 17.3 4 40 140 10 34.4 1980.87 0.6 1.3 2.7 7.7 4 40 170 10 35.84 2050.3 0.6 1.3 1.9 5.8 4 60 170 5 33.22 1732.7 1.2 2.5 5.1 15.1 4 60 140 10 32.07 1629.34 2.5 4 5.2 16.5 4 40 170 5 32.71 2031.63 0.4 1.5 1.8 5.3 4 40 140 5 34.35 1879.65 0.6 1.9 2.8 8.5 4 60 170 10 31.9 1626.55 1.2 3.1 5.1 14.6 5 50 155 7.5 34.08 1626.36 1 2.3 2.5 8.1 5 50 155 7.5 36 1576.3 0.8 1.6 3.3 10 5 60 140 5 33.08 1773.4 2.7 7.1 5.7 17.6 5 40 140 10 35.9 2218.68 0.6 1.6 2.9 8.3 5 40 170 10 36.88 2163.8 0.2 1.2 1.9 5.8 5 60 170 5 34.84 1671.13 1.1 2.9 5.1 15.1 5 60 140 10 30.54 1529.5 1.7 5.1 6 18.1 5 40 170 5 35.55 2122.96 0.4 1.1 1.9 5.9 5 40 140 5 34.11 1879.65 0.6 1.6 2.9 8.5 5 60 170 10 33.41 1775.65 1 2.8 4.9 14.3 6 50 155 7.5 33.38 1473.46 0.6 2.1 2.9 9 6 50 155 7.5 33.44 1453.87 0.6 2.2 3.8 11.6 6 60 140 5 30.64 1615.41 2.1 5.8 5.9 18.2 6 40 140 10 34.86 2072.3 0.4 2 2.7 8 6 40 170 10 36.35 2119.51 0.6 1.3 2 6.2 6 60 170 5 31.82 1643.51 1.3 2.8 5.2 15.3 6 60 140 10 24.58 1234.87 2.1 5.1 5.3 16.6 6 40 170 5 36.13 2242.94 0.4 1.5 2 6 6 40 140 5 35.36 1846.18 0.6 1.9 2.6 7.8 6 60 170 10 32.95 1698.67 1.4 2.7 5 14.6
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Obras Web-Soluciones para el profesional de la construcción-
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INSTITUTO DE MADERA, CELULOSA Y PAPEL “ING. KARL AUGUSTIN
GRELLMAN”.
LABORATORIO DE CIENCIAS QUIMICAS E INGENIERIA CIVIL DE LA
UNIVERSIDAD DE COLIMA.
COCO COLIMA, S.A.
AMADO NERVO N° 10 ARMERIA COL. MEX.
MAQUIPLAST
ANDADOR TONALA N° 587 GUADALAJARA JAL. MEX.
GLEZCO PLASTICOS
INDEPENDENCIA N° 235 GUADALAJARA JAL. MEX.
CARSO PLASTICOS
FELIPE ANGELES N° 1344 GUADALAJARA JAL. MEX.
CMC PLASTICOS
HERRERA Y CAIRO N° 375 SAN PEDRO TLAQUEPAQUE JAL. MEX.
Materiales alternativos para la vivienda
122
SEMARNAP
INEGI
DESARROLLO URBANO Y ECOLOGIA DEL ESTADO DE COLIMA
INEFAP
UNIVERSIDAD DE COLIMA
CAMPUS TECOMAN
Materiales alternativos para la vivienda
123
10.- APENDICE. TABLERO 1
PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 60.00 40.00 170.00 10.00 60.00
Tablero Peso C Ancho Espesor Largo Fmáx DF DD F2 F1 D2 D1 FF FD Probeta g mm mm mm N mm mm mm mm
1.1 37.44 50.00 5.09 150.00 282.00 6.30 2.00 12.00 5.70 3.80 1.80 26.32 2.001.2 38.57 50.05 5.06 150.00 281.50 5.40 1.50 10.40 5.00 2.90 1.40 26.32 2.001.3 38.02 50.10 5.02 150.00 281.00 6.90 2.00 11.00 4.10 3.20 1.20 26.32 2.001.4 37.12 50.25 5.05 150.00 272.50 4.80 1.50 11.50 6.70 3.70 2.20 26.32 2.001.5 37.91 50.10 4.96 150.00 274.50 3.30 1.00 9.60 6.30 2.90 1.90 26.32 2.001.6 38.01 50.10 4.93 150.00 267.50 6.20 2.00 12.00 5.80 3.80 1.80 26.32 2.00
Promedio 37.84 50.10 5.02 150.00 276.50 5.48 1.67 11.08 5.60 3.38 1.72 26.32 2.00D. Std 0.51 0.08 0.06 0.00 5.94 1.30 0.41 0.95 0.93 0.44 0.36 0.00 0.00
C. Var.% 1.34 0.17 1.23 0.00 2.15 23.68 24.49 8.59 16.68 12.87 20.98 0.00 0.00
Imagen 112. Tablero 1
Materiales alternativos para la vivienda
124
TABLERO 2
PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 60.00 40.00 170.00 5.00 60.00
Tablero Peso C Ancho Espesor Largo Fmáx DF DD F2 F1 D2 D1 FF FD Probeta g mm mm mm N mm mm mm mm
2.1 37.80 50.00 5.01 150.00 281.00 7.00 2.00 12.50 5.50 3.60 1.60 26.32 2.002.2 38.70 50.10 4.99 150.00 287.00 6.20 2.00 10.70 4.50 3.40 1.40 26.32 2.002.3 38.34 50.20 5.06 150.00 279.00 5.70 1.50 11.20 5.50 3.10 1.60 26.32 2.002.4 38.67 50.50 5.07 150.00 287.50 5.20 1.50 11.00 5.80 3.10 1.60 26.32 2.002.5 39.31 50.05 5.08 150.00 300.00 5.00 1.50 12.50 7.50 3.70 2.20 26.32 2.002.6 37.66 50.00 5.11 150.00 277.00 5.00 1.50 12.00 7.00 3.60 2.10 26.32 2.00
Promedio 38.41 50.14 5.05 150.00 285.25 5.68 1.67 11.65 5.97 3.42 1.75 26.32 2.00D. Std 0.62 0.19 0.05 0.00 8.38 0.80 0.26 0.79 1.10 0.26 0.32 0.00 0.00
C. Var.% 1.61 0.38 0.89 0.00 2.94 14.01 15.49 6.75 18.41 7.73 18.34 0.00 0.00
Imagen 113. Tablero 2
Materiales alternativos para la vivienda
125
TABLERO 3
PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 40.00 60.00 140.00 10.00 60.00
Tablero Peso C Ancho Espesor Largo Fmáx DF DD F2 F1 D2 D1 FF FD Probeta g mm mm mm N mm mm mm mm
3.1 37.11 50.00 5.06 150.00 294.00 5.50 1.50 11.00 5.50 3.10 1.60 26.32 2.003.2 36.89 50.05 4.91 150.00 293.50 7.00 2.00 12.50 5.50 3.50 1.50 26.32 2.003.3 36.66 50.00 4.96 150.00 288.00 5.50 1.50 12.50 7.00 3.30 1.80 26.32 2.003.4 36.70 50.05 4.97 150.00 283.50 3.70 1.00 10.50 6.80 2.80 1.80 26.32 2.003.5 36.46 50.05 4.80 150.00 276.00 5.60 1.50 12.00 6.40 3.20 1.70 26.32 2.003.6 35.53 50.00 4.73 150.00 260.00 5.00 1.50 10.50 5.50 3.20 1.70 26.32 2.00
Promedio 36.56 50.03 4.91 150.00 282.50 5.38 1.50 11.50 6.12 3.18 1.68 26.32 2.00D. Std 0.55 0.03 0.12 0.00 12.91 1.06 0.32 0.95 0.70 0.23 0.12 0.00 0.00
C. Var.% 1.50 0.05 2.46 0.00 4.57 19.78 21.08 8.25 11.49 7.28 6.94 0.00 0.00
Imagen 114. Tablero 3
Materiales alternativos para la vivienda
126
TABLERO 4
PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 40.00 60.00 140.00 5.00 60.00
Tablero Peso C Ancho Espesor Largo Fmáx DF DD F2 F1 D2 D1 FF FD Probeta g mm mm mm N mm mm mm mm
4.1 38.03 50.05 5.14 150.00 310.00 8.00 2.00 14.00 6.00 3.60 1.60 26.32 2.004.2 37.82 50.00 5.08 150.00 311.50 5.80 1.50 13.00 7.20 3.40 1.90 26.32 2.004.3 37.69 50.05 5.07 150.00 309.50 5.80 1.50 12.40 6.60 3.20 1.70 26.32 2.004.4 36.81 50.10 5.01 150.00 288.00 7.20 2.00 14.20 7.00 3.90 1.90 26.32 2.004.5 36.67 50.10 5.01 150.00 286.00 7.20 2.00 15.20 8.00 4.20 2.20 26.32 2.004.6 36.55 50.00 5.02 150.00 297.00 7.10 2.00 14.20 7.10 4.00 2.00 26.32 2.00
Promedio 37.26 50.05 5.06 150.00 300.33 6.85 1.83 13.83 6.98 3.72 1.88 26.32 2.00D. Std 0.65 0.04 0.05 0.00 11.58 0.88 0.26 0.99 0.66 0.38 0.21 0.00 0.00
C. Var.% 1.75 0.09 1.02 0.00 3.86 12.79 14.08 7.17 9.52 10.27 11.35 0.00 0.00
Imagen 115. Tablero 4
Materiales alternativos para la vivienda
127
TABLERO 5
PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 60.00 40.00 140.00 5.00 60.00
Tablero Peso C Ancho Espesor Largo Fmáx DF DD F2 F1 D2 D1 FF FD Probeta g mm mm mm N mm mm mm mm
5.1 35.88 50.10 5.16 150.00 262.00 7.50 2.50 14.00 6.50 4.70 2.20 26.32 2.005.2 37.87 50.10 5.09 150.00 284.00 6.70 2.00 14.00 7.30 4.10 2.10 26.32 2.005.3 38.74 50.15 5.09 150.00 284.00 5.30 1.50 12.10 6.80 3.50 2.00 26.32 2.005.4 38.41 50.20 5.08 150.00 287.00 6.80 2.00 13.00 6.20 3.80 1.80 26.32 2.005.5 38.86 50.10 5.07 150.00 284.00 8.80 2.50 15.00 6.20 4.30 1.80 26.32 2.005.6 36.36 50.00 5.07 150.00 262.50 6.40 2.00 12.00 5.60 3.80 1.80 26.32 2.00
Promedio 37.69 50.11 5.09 150.00 277.25 6.92 2.08 13.35 6.43 4.03 1.95 26.32 2.00D. Std 1.27 0.07 0.03 0.00 11.68 1.17 0.38 1.19 0.58 0.43 0.18 0.00 0.00
C. Var.% 3.38 0.13 0.66 0.00 4.21 16.90 18.07 8.91 9.05 10.60 9.03 0.00 0.00
Imagen 116. Tablero 5
Materiales alternativos para la vivienda
128
TABLERO 6
PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 60.00 40.00 140.00 10.00 60.00
Tablero Peso C Ancho Espesor Largo Fmáx DF DD F2 F1 D2 D1 FF FD Probeta g mm mm mm N mm mm mm mm
6.1 36.44 50.05 5.14 150.00 260.50 8.10 2.50 14.90 6.80 4.60 2.10 26.32 2.006.2 38.95 50.10 5.13 150.00 285.50 7.20 2.00 14.50 7.30 4.10 2.10 26.32 2.006.3 39.48 50.10 5.15 150.00 302.00 7.40 2.00 14.60 7.20 4.00 2.00 26.32 2.006.4 38.77 50.10 5.23 150.00 293.00 7.10 2.00 13.90 6.80 3.90 1.90 26.32 2.006.5 37.68 50.20 5.22 150.00 278.50 8.30 2.50 14.30 6.00 4.30 1.80 26.32 2.006.6 35.88 50.10 5.35 150.00 235.00 7.20 2.50 12.50 5.30 4.30 1.80 26.32 2.00
Promedio 37.87 50.11 5.20 150.00 275.75 7.55 2.25 14.12 6.57 4.20 1.95 26.32 2.00D. Std 1.45 0.05 0.08 0.00 24.42 0.52 0.27 0.86 0.77 0.25 0.14 0.00 0.00
C. Var.% 3.84 0.10 1.60 0.00 8.86 6.84 12.17 6.08 11.74 6.02 7.07 0.00 0.00
Imagen 117. Tablero 6
Materiales alternativos para la vivienda
129
TABLERO 7
PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 40.00 60.00 170.00 10.00 60.00
Tablero Peso C Ancho Espesor Largo Fmáx DF DD F2 F1 D2 D1 FF FD Probeta g mm mm mm N mm mm mm mm
7.1 35.84 50.00 4.81 150.00 280.50 7.00 2.00 13.00 6.00 3.70 1.70 26.32 2.007.2 35.79 50.00 4.72 150.00 279.50 8.40 2.50 15.50 7.10 4.70 2.20 26.32 2.007.3 35.90 50.10 4.77 150.00 284.50 7.00 2.00 14.50 7.50 4.20 2.20 26.32 2.007.4 35.77 50.05 4.80 150.00 275.50 6.90 2.00 13.10 6.20 3.80 1.80 26.32 2.007.5 35.82 50.05 4.71 150.00 273.00 8.60 2.50 16.00 7.40 4.70 2.20 26.32 2.007.6 35.66 50.05 4.77 150.00 276.00 7.00 2.00 13.00 6.00 3.80 1.80 26.32 2.00
Promedio 35.80 50.04 4.76 150.00 278.17 7.48 2.17 14.18 6.70 4.15 1.98 26.32 2.00D. Std 0.08 0.04 0.04 0.00 4.14 0.79 0.26 1.35 0.71 0.46 0.24 0.00 0.00
C. Var.% 0.23 0.08 0.86 0.00 1.49 10.57 11.92 9.52 10.60 11.07 12.11 0.00 0.00
Imagen 118. Tablero 7
Materiales alternativos para la vivienda
130
TABLERO 8
PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 40.00 60.00 170.00 5.00 60.00
Tablero Peso C Ancho Espesor Largo Fmáx DF DD F2 F1 D2 D1 FF FD Probeta g mm mm mm N mm mm mm mm
8.1 36.46 50.05 4.87 150.00 272.50 5.50 1.50 11.50 6.00 3.10 1.60 26.32 2.008.2 36.25 50.05 4.88 150.00 263.00 9.20 2.50 15.00 5.80 4.10 1.60 26.32 2.008.3 36.30 50.10 4.87 150.00 257.00 7.00 2.00 13.00 6.00 3.70 1.70 26.32 2.008.4 36.25 50.05 4.81 150.00 252.50 8.60 2.50 13.60 5.00 3.90 1.40 26.32 2.008.5 35.96 50.10 4.72 150.00 264.50 8.50 2.50 13.50 5.00 4.00 1.50 26.32 2.008.6 35.78 50.00 4.66 150.00 261.50 6.90 2.00 12.00 5.10 3.50 1.50 26.32 2.00
Promedio 36.17 50.06 4.80 150.00 261.83 7.62 2.17 13.10 5.48 3.72 1.55 26.32 2.00D. Std 0.25 0.04 0.09 0.00 6.82 1.39 0.41 1.25 0.50 0.37 0.10 0.00 0.00
C. Var.% 0.69 0.08 1.92 0.00 2.61 18.22 18.84 9.53 9.11 9.98 6.77 0.00 0.00
Imagen 119. Tablero 8
Materiales alternativos para la vivienda
131
TABLERO 9
PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 50.00 50.00 155.00 7.50 60.00
Tablero Peso C Ancho Espesor Largo Fmáx DF DD F2 F1 D2 D1 FF FD Probeta g mm mm mm N mm mm mm mm
9.1 37.32 50.10 4.87 150.00 254.00 8.00 2.50 14.50 6.50 4.50 2.00 26.32 2.009.2 37.70 50.15 4.88 150.00 273.00 7.10 2.50 13.10 6.00 4.50 2.00 26.32 2.009.3 37.61 50.05 4.78 150.00 272.50 8.50 3.00 15.00 6.50 5.30 2.30 26.32 2.009.4 37.56 50.05 4.96 150.00 276.50 8.00 3.00 15.00 7.00 5.60 2.60 26.32 2.009.5 37.56 50.20 4.94 150.00 294.00 8.70 3.00 15.60 6.90 5.40 2.40 26.32 2.009.6 36.89 50.00 5.07 150.00 286.50 7.20 2.50 14.20 7.00 4.90 2.40 26.32 2.00
Promedio 37.44 50.09 4.92 150.00 276.08 7.92 2.75 14.57 6.65 5.03 2.28 26.32 2.00D. Std 0.30 0.07 0.10 0.00 13.71 0.66 0.27 0.86 0.39 0.47 0.24 0.00 0.00
C. Var.% 0.79 0.15 2.00 0.00 4.97 8.28 9.96 5.93 5.92 9.38 10.52 0.00 0.00
Imagen 120. Tablero 9
Materiales alternativos para la vivienda
132
TABLERO 10
PROPIEDADES DEL MATERIAL FIBRA DE ESTOPA DE COCO-PLÁSTICO (HDPE)
Elaborado con: Fibra Plástico Temperatura Tiempo Presión Unidad % % ºC Minutos Bar
Cantidad 50.00 50.00 155.00 7.50 60.00
Tablero Peso C Ancho Espesor Largo Fmáx DF DD F2 F1 D2 D1 FF FD Probeta g mm mm mm N mm mm mm mm
10.1 35.98 50.10 4.85 150.00 247.00 8.00 3.00 15.00 7.00 5.80 2.80 26.32 2.0010.2 36.23 50.00 4.90 150.00 259.50 7.90 3.00 14.90 7.00 5.60 2.60 26.32 2.0010.3 36.52 50.10 4.89 150.00 264.50 9.10 3.50 16.00 6.90 6.10 2.60 26.32 2.0010.4 36.78 50.00 4.95 150.00 264.50 8.10 3.00 14.50 6.40 5.40 2.40 26.32 2.0010.5 37.03 50.10 4.92 150.00 275.50 5.90 2.00 12.50 6.60 4.30 2.30 26.32 2.0010.6 35.95 50.00 4.94 150.00 271.50 8.10 3.00 14.50 6.40 5.30 2.30 26.32 2.00
Promedio 36.42 50.05 4.91 150.00 263.75 7.85 2.92 14.57 6.72 5.42 2.50 26.32 2.00D. Std 0.44 0.05 0.04 0.00 9.98 1.05 0.49 1.15 0.29 0.62 0.20 0.00 0.00
C. Var.% 1.21 0.11 0.74 0.00 3.78 13.38 16.85 7.91 4.25 11.41 8.00 0.00 0.00
Imagen 121. Tablero 10
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