UNIVERSIDAD PERUANA PERUANA LOS ANDE A NDES S
ESTABILIZACION ESTABIL IZACION O MEJORAMIE MEJ ORAMIENTO NTO CON POLIMEROS Y HULE DE NEUMATICO
DOCENTE: NOMBRE: CICLO:
2016-II
CONTENIDO INTRODUCCION: ........................................................................................... 2 OBJETIVOS RELACIONADOS: ..................................................................... 3 ESTABILIZACION O MEJORAMIENTO CON POLIMEROS Y HULE DE NEUMATICO ...................................................................................................... 4 ESTABILIZACION DEL SUELO CON HULE NEUMATICO:................. NEUMATICO:........................... .......... 4 PROCESOS DE RECICLAJE ......................................................................... 5 Clasificación: ............................................................................................... 6 APLICACIONES ............................................................................................. 6 DATOS SOBRE RECICLAJE ......................................................................... 7 DESCRIPCION DE UN MURO EXPERIMENTAL CON HULE ........... ...................... ............. 8 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON POLÍMEROS: .......... ..................... ....................... .............. .. 10 PARTE EXPERIMENTAL ............................................................................. 11 CONCLUSIONES ......................................................................................... 13
INTRODUCCION:
Los neumáticos son residuos que se acumulan en grandes volúmenes, sobre todo en regiones urbanas muy pobladas. El destino final de los neumáticos es un problema de ámbito mundial, existiendo una preocupación creciente respecto a su reciclaje, reducción y reutilización.
Los neumáticos están compuestos de caucho reforzado con fibras y metales, lo que da lugar a un material con elevada resistencia a las tensiones radiales. La utilización de neumáticos en obras de ingeniería se presenta como una alternativa que conjuga la eficacia mecánica y el bajo coste, propiciando la demanda de un residuo potencialmente perjudicial para el medio ambiente. La investigación ha demostrado que el empleo de neumáticos constituye una alternativa que aúna la eficacia mecánica, la facilidad de ejecución y el bajo coste, en comparación con las técnicas convencionales de estabilización de taludes.
OBJETIVOS RELACIONADOS:
-Mejoramiento de las capacidades y desempeño de carga del peso de los subsuelos, arena y otros materiales de desecho in-situ.
-Mejoramiento del CBR (Ratio de Carga California), de los suelos in-situ de 4 a 6 veces.
-Prevenir el ingreso de agua en la capa tratada por la penetración de agua y fuertes heladas son la causa de muchas fallas en las carreteras.
-Controlar la expansión del suelo.
-Reducir la Plasticidad el suelo, incrementar la resistencia, disminuir la Compresibilidad, disminuir la erosionabilidad. er osionabilidad.
ESTABILIZACION ESTABIL IZACION O MEJORAMIENTO CON POLIMEROS POLIMEROS Y HULE DE NEUMATICO
ESTABILIZACION ESTABILIZA CION DEL SUELO CON HULE NEUMATICO: Se
calcula que hay
aproximadamente 800 millones de coches y vehículos comerciales en uso en todo el mundo y casi 70 millones de unidades se añaden a ese número cada año. El importante crecimiento experimentado por el sector de automóvil en las últimas décadas ha venido acompañado por un significativo incremento en el volumen de neumáticos fuera de uso. El importante desarrollo de la industria del reciclaje puede ahora garantizar la adecuada recuperación de millones de neumáticos que se desechan cada día. Los neumáticos están compuestos fundamentalmente de caucho, textiles y acero, lo que les convierte en un producto ideal para ser reciclado. El reciclaje de neumáticos se traduce en un menor consumo de energía, una reducción de las emisiones y, lo que es más importante, una reducción en la cantidad de caucho en bruto necesario para la fabricación, lo que en última instancia contribuye a conservar recursos naturales como el petróleo en bruto. Los neumáticos se fabrican para durar mucho tiempo. Sin embargo, las mismas m ismas propiedades que los convierten en productos duraderos, también hacen que sean difíciles de descomponer. El desecho de neumáticos en vertederos o su almacenamiento
en
montones
puede
causar
graves
problemas
medioambientales y de salud: En muchos casos, los montones de neumáticos acaban siendo quemados, con lo que se liberan li beran toxinas y elementos contaminantes contaminantes al aire, al agua y al suelo. Los neumáticos almacenados en montones mantienen el agua fácilmente, lo que crea un ambiente ideal para la aparición de insectos, roedores y otros parásitos que transmiten enfermedades a los seres humanos.
PROCESOS DE RECICLAJE
El caucho en polvo se utiliza para proporcionar una superficie elástica en las zonas de juegos infantiles
El recauchutado le da una nueva vida a los neumáticos
Caucho granulado para ser reciclado
Clasificación: Los neumáticos se clasifican según el tamaño y la composición. Fragmentación: En la producción de neumáticos, el proceso de vulcanización
hace que sean más duraderos y flexibles. Desgraciadamente, esto dificulta el proceso de fundición de manera que los neumáticos deben desmontarse y fragmentarse en tiras. Eliminación del acero: Las máquinas trituradoras utilizan rotores para seguir
fragmentando el material y para eliminar las fibras de acero de los neumáticos. Se utilizan imanes para separar el acero del caucho. Trituración: Una vez que se ha eliminado el acero, las tiras se transforman en
material granulado. Se utilizan diferentes aplicaciones para determinar la consistencia deseada del caucho reciclado, que puede molerse en gránulos, tiras, pedazos pequeños, migajas o polvo. APLICACIONES APL ICACIONES
Los neumáticos son uno de los materiales reciclados más versátiles y se utilizan como combustible o para muchas aplicaciones innovadoras, como por ejemplo en la construcción y en las obras obr as públicas. Los neumáticos desechados granulados se utilizan en hornos de cemento, fábricas de papel y de pulpa, así como en centrales generadoras de energía. energía. En obras públicas, los neumáticos fragmentados se utilizan como relleno para estabilizar los suelos frágiles y también como aislante para carreteras, muros y soportes de puentes. El caucho en polvo y granulado se utiliza muchísimo en aplicaciones de asfalto. Mejoran el rendimiento en la carretera ya que añaden tracción, reducen los niveles de ruido y disminuyen los gastos de mantenimiento. ma ntenimiento. El caucho granulado se utiliza en la construcción de instalaciones deportivas. Tiene propiedades de amortiguación, ideales para las superficies de pistas de atletismo y zonas de juegos. El caucho mejora el drenaje del agua cuando se utiliza bajo los terrenos de juego de hierba.
Los neumáticos también contienen importantes cantidades de cables de acero que puede recuperarse en su totalidad y utilizarse como materia prima por parte del sector siderúrgico.
DATOS SOBRE RECICLAJ RECICLAJE E
El petróleo necesario para recauchutar un neumático es de 20 litros menos que el que se necesita para fabricar un neumático nuevo. En el caso de los neumáticos de vehículos comerciales, el ahorro es incluso mayor, se calcula que es de aproximadamente 68 litros por cada neumático. El recauchutado de un neumático cuesta entre 30% y 70% menos que la fabricación de uno nuevo. Más del 90% de todos los neumáticos de los aviones se recauchutan. Los neumáticos reciclados que se utilizan como combustible pueden producir una cantidad de energía similar a la del petróleo y un 25% más que el carbón.
DESCRIPCION DE UN MURO EXPERIMENTAL CON HULE
El campo experimental está localizado en Rio de Janeiro, en una región que presenta problemas de instabilidad. En este sitio, fue construido un muro experimental de 60 m de longitud y 4 m de altura. El muro fue ejecutado con capas horizontales de neumáticos, atados horizontalmente con cuerda de polipropileno o alambre y rellenos de suelo compactado. En el trasdós del muro, se construyó un relleno con el mismo suelo contenido en los neumáticos. Una vez finalizada la construcción del muro, se colocó sobre el trasdós una sobrecarga de 2 m de suelo compactad compactado. o. Las Figuras 1, 2 y 3 presentan etapas distintas de la construcción del muro. Con el objetivo de comparar diferentes configuraciones, configuraciones, el muro experimental de neumáticos se compuso de 4 secciones transversales de 15 m de longitud, instrumentadas con inclinómetros, células de presión total y extensómetros verticales. Estas secciones presentan las características descritas a seguir.
Figura 1 – Inicio de la construcción del muro .
Figura 2 – Atado de los neumáticos del muro.
Sección A: construida con neumáticos enteros, atados con cuerda de polipropileno de 6mm de diámetro. Presenta sección transversal de largura variable, con 6 neumáticos en la base y 4 neumáticos en el topo. Sección B: presenta características geométricas y de atado similares as de la sección A. La diferencia es que en esta sección se utilizaron neumáticos cortados, donde se elimina una de las caras laterales. Sección C: construida con neumáticos cortados cortados y con la misma geometría de la sección B. Entretanto, los neumáticos fueron atados con alambre de gavión. Sección D: similar a la sección B con respecto al atado y configuración de los neumáticos. La diferencia está en la sección transversal más esbelta, con largura constante de 3 neumáticos Para la construcción del muro se utilizaron aproximadamente 15 mil neumáticos desechados.
Secciones A, B y C.
Sección D
ESTABILIZA CIÓN DE SUELOS CON POLÍMEROS: El uso de estos materiales
en la estabilización de suelos ha tenido por objeto principal, formar una estructura impermeable al agua; ciertas resinas sintéticas tales como las del sistema anilina y furfural de naturaleza orgánica aumentan la resistencia mecánica del suelo mejorando su cohesión. En algunos casos, la resistencia al esfuerzo cortante se reduce en tanto que la compactación se mejora en forma notable; es así como a estos materiales se les conoce más como "agentes que mejoran la compactación" que como estabilizantes. Un gran número de productos comerciales caen dentro de esta
categoría y su efectividad es muy variable, dependiendo del tipo de suelo y los elementos constituyentes constituyentes del aditivo. PARTE EXPERIMENTAL EXPERIMENTAL
Esta investigación consistió en estudiar la adición de un polímero al suelo expansivo para determinar su efectividad en la disminución del cambio volumétrico, problema que estos suelos presentan cuando se hidratan; para lo cual, se realizaron varios ensayes que se detallan a continuación. Diversas propiedades. Propiedades índices: El suelo utilizado en esta investigación es del
fraccionamiento Jacarandas, Querétaro, Qro (México), zona considerada con suelo altamente expansivo. Tanto al suelo natural como al suelo-polímero se les realizaron las pruebas para determinar los Límites Líquido, Plástico y de Contracción, así como el índice plástico. Estas pruebas permitieron clasificarlos, tomando como base el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). El polímero utilizado es un Poliuretano que se usa comúnmente en la industria de la construcción para el sellado de grietas, reparación de malecones y en el refuerzo de suelos granulares. Su humedad y viscosidad son bajas y su color es ámbar Las mezclas suelo-polímero se realizaron al 2, 4, 6, 8 y 10%, respecto al peso seco del suelo. De los resultados obtenidos de estas pruebas, se decidió utilizar la mezcla suelo-polímero al 5%, combinación que mejor logra los objetivos de este estudio; además de que un mayor porcentaje, no mostró cambios significativos. Peso específico seco máximo . Se realizó la prueba de compactación AASHTO
Modificada Variante A, por medio de la cual se obtuvieron datos fundamentales como la humedad óptima y el peso específico seco para el suelo natural y suelopolímero al 5%. Resistencia a la compresión simple: Para dicha propiedad se utilizó la prueba de
compresión simple. Se ensayaron probetas de suelo natural remoldeado y suelopolímero al 5%, con humedad óptima y peso volumétrico seco máximo. Expansión: Al igual que para la prueba de compresión simple, se elaboraron
probetas de suelo natural y suelo-polímero, con humedad óptima y peso
específico seco máximo. Luego las probetas se saturaron en el consolidómetro consolidómetro sin carga y se registró su expansión máxima (proceso que tardó aproximadamente tres semanas). Consolidación: Después de la saturación de las probetas (expansión), se aplican
cargas a éstas (0,5, 1,0, 2,0, 4,0, 8,0 y 16,0 kg). Por último, se procede a realizar la descarga de igual forma en que se fue aplicando la carga, pero ahora en sentido inverso.
CONCLUSIONES
El suelo natural es es un CH (suelo arcilloso de alta compresibilidad) y el suelo-polímero al 5% ubican a la mezcla en ML (limo de baja compresibilidad), de acuerdo a la clasificación del SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos), lo que significa que esta mezcla reduce su potencial de expansión de alto a bajo.
La mezcla suelo-polímero no mejora las propiedades de resistencia, resistencia, aspecto que no es primordial en un suelo expansivo por presentar frecuentemente frecuentemente altas resistencias.
Uno de los resultados resultados más significativos dentro de esta investigación, investigación, es el que se refiere a la expansión. Las pruebas muestran que la mezcla suelo-polímero tiene una reducción en la expansión de alrededor del 40% respecto a la expansión del suelo natural.
De las pruebas de consolidación, se obtuvo que el coeficiente de
permeabilidad se reduce con polímero; lo que impide la entrada de agua, disminuyendo los cambios volumétricos del suelo expansivo. Además, el suelo con polímero es menos compresible que el natural, reduciendo significativamente significativamente posibles asentamientos. asentamientos.
