UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE CIVIL
FECHA DE RADICACIÓN
D D 11
FORMULARIO PARA PRESENTACIÓN DE PROPUESTAS DE TRABAJO DE GRADO Resolución 16 de marzo 17 de 2009 M A CÓDIGO DEL ESTUDIANTE (S) M A 05 17
SEMESTRE
MODALIDAD DE TRABAJO DE GRADO: Monog!"#! $$$$$$$$ P%&'&! &on Po*&&+n E,-*.!!/ $$$$$$$$$ P! P!'& '&-! -!&&+n +n !&' !&'! ! *n gg-oo 2* n*. n*.' 'g! g!& &+n +n $$$$ $$$$$$ $$ T!3! !3!44o In* In*..'g! 'g!& &+n +n$ $$$ $$$$ $$$$ $$$$ $$$$
(An* (An*6! 6! 2o. 2o. &o- o-!.) !.)
1.- INFORMAI!N "O#R$ %A &RO&'$"(A &RO&'$"(A Direc)or* Andr+s %eonardo "il,a #alauera
&roesión Ineniero i,il
(el+ono (el+ono
(/)ulo osrado Considero que el proyecto propuesto es viable y me comprometo a dirigirlo. Firma
odirec)or o coordinador* &roesión (el+ono (el+ono Considero que el proyecto proyecto propuesto es viable y me comprometo a Codirigirlo o coordinarlo. Firma
E.'2!n'*
C+2go
T*/"ono
No 2* A.gn!'!. Po &.!
TITULO DE LA PROPUESTA: IM&%$M$N(AI!N D$ O%I%%A" D$ IARRI%%O $N %A FA#RIAI!N D$ %ADRI%%O" D$ ARI%%A
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ AREA PRINCIPAL EN LA CUAL SE DESARROLLA EL TRABAJO DE GRADO: MA($RIA%$" MA($RIA%$" D$ ON"(R'I!N
8 E.-!&o *.*!2o -!! */ Co,' C&/!:$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ C&/!:$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $,aluada en la la sesión del de Ac)a No. once)o* &residen)e
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE ESTUDIO: S'!&+n !&'!/: Al a3o se a4rican alrededor de 6 )rillones de ciarrillos5 los cuales reresen)an aroimadamen)e 152 millones de )oneladas de colillas ue se con,ier)en en residuos )óicos de4ido a sus comonen)es )ales como ars+nico5 n/uel5 cromo 8 cadmio5 di/ciles de deradarse. Adems5 no se )iene un mane:o adecuado de es)os5 con,ir)i+ndose en un ro4lema de con)aminación. Ac)ualmen)e en realización de mure)es en o4ras ci,iles5 se u)iliza ladrillo ;con,encional5 es)ruc)ural5 4loue5 e)c.< 8 mor)ero. $s)os ma)eriales or sus roiedades 8 roceso de a4ricación se con,ier)en en cos)osos 8 esados5 enerando as/ un al)o cos)o en la realización de una o4ra ci,il5 8a ue imlican di,ersos ac)ores como el dise3o de una es)ruc)ura ms r/ida ue soor)e es)as caras.
S#n'o,!.: on)aminación en launas5 r/os 8 cueros =/dricos5 de4ido a la escasez de mane:o 8 con)rol or el deósi)o inadecuado e inconscien)e de colillas de ciarrillo en el medio am4ien)e. Al)os cos)os en las es)ruc)uras de las ediicaciones5 deinido or las caras 8 el cos)o del reuerzo ue es)as reresen)an sos)ener.
C!.!. &on.*&*n&!.: $s)ancamien)os en las alcan)arillas ue imiden el curso normal de las auas 8 uede enerar inundaciones a laro lazo> om4inación de sus)ancias noci,as ro,enien)es del ciarrillo 8 el aua5 enerando enermedades en los =a4i)an)es ue consumen es)a aua> %en)o roceso de 4ioderadación 8 lii,iación de roduc)os u/micos )óicos resen)es en las colillas5 uede ocasionar ra,es da3os en los suelos. %a oca inno,ación en las )+cnicas de manuac)ura de ladrillos5 enera randes as)os de ener/a en la cadena de roducción del ladrillo.
Pono.'&o &on'o/: %a resencia de es)os residuos en el am4ien)e uede ro,ocar randes da3os en la 4iodi,ersidad5 siendo un aor)e nea)i,o a los ro4lemas sociales 8 a la salud del lane)a. %a imlemen)ación de ladrillos de arcilla 8 colillas de ciarrillo es una oción ara reu)ilizar es)os residuos de la manera ms seura 8 ?)il5 8a ue los comues)os de las colillas se ad=ieren a la arcilla5 imidiendo la lii,iación 8 li4eración de las sus)ancias )óicas. $s)e m+)odo reresen)a una ran oor)unidad ecolóica5 8 en el desarrollo 8 roreso de las o4ras ci,iles> 8a ue5 ermi)e la reducción de cos)os en la es)ruc)ura5 adems de la reducción en )iemo de cocción de es)os 8 su con)aminación. on la u)ilización de es)e en las o4ras ci,iles se rele:ar/a una reducción de cos)os considera4lemen)e 8a ue or sus roiedades 8 roceso de cons)rucción es un ma)erial ms económico 8 ren)a4le.
P*gn'! 2* n*.'g!&+n 9E. -o.3/* !3/* /! ,-/*,*n'!&+n 2* n /!2//o *&o/+g&o .!n2o &o,o !2'o &o///!. 2* &g!//o *n o3!. &/*.;
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<= OBJETI>OS: = GENERAL Po2& n /!2//o *&o/+g&o *..'*n'* 2!2*o ! 3!.* 2* !&//! &o///!. 2* &g!//o -!! 2.,n */ ,-!&'o !,3*n'!/ g*n*!2o -o */ ,!n*4o n!2*&!2o 2* *.'* *.2o = ESPEC?FICOS: Realizar un anlisis comara)i,o en)re los dieren)es )ios de arcilla ara de)erminar sus roiedades. De)erminar los orcen)a:es adecuados de ma)erial ara la creación de un ladrillo ó)imo ue cumla con las normas )+cnicas sismo resis)en)e. Iden)iicar los luares ó)imos ara la recolección de adi)i,o den)ro de la uni,ersidad.
5= ALCANCE @ LIMITACIONES: Realizando es)e ro8ec)o odremos llear a me:orar las roiedades de resis)encia a la leión 8 comresión del ladrillo 8 disminu8endo la con)aminación am4ien)al en la ciudad de (un:a roducida or el desec=o de colillas de ciarrillo. Disminu8endo la ener/a necesaria ara roducir un ladrillo con resec)o a la ener/a necesaria ara roducir un ladrillo con,encional con ello reduciendo en cier)o orcen)a:e los esos de los mure)es en cons)rucciones ci,iles. &ara el roceso de cons)rucción de las mues)ras de ladrillo con adi)i,o se resen)a diicul)ad en la recolección en masa de adi)i,o colilla de ciarrillo5 de4ido a su )ama3o reducido 8 los luares donde es)as se ueden llear a deosi)ar. Adems5 )am4i+n se resen)a un al)o cos)o en la realización de las mues)ras5 de4ido a ue la 4rica de ladrillos mane:a 4a:os cos)os a roducciones a ran escala 8 recios al)os a roducciones de mediana 8 4a:a escala.
= JUSTIFICACIÓN @ PERTINENCIA: %a resencia de es)os residuos en el am4ien)e ro,oca randes da3os en la 4iodi,ersidad5 siendo un aor)e nea)i,o a los ro4lemas sociales 8 a la salud del lane)a 8 sus =a4i)an)es5 deno)ando un serio ro4lema de mane:o 8 con)rol de desec=os5 )eniendo en cuen)a su eue3o )ama3o5 es)os desec=os suelen deosi)arse en luares de oco alcance ara el ?4lico5 or ello en ocasiones no se es conscien)e del ro4lema5 8a ue no es ,isi4le> lleando a las uen)es =/dricas locales 8 deradando el rado de ureza del aua. O4ser,ando el ro4lema den)ro de la '&( ;'ni,ersidad &edaóica 8 (ecnolóica de olom4ia< en su sede cen)ral5 u4icada en la ciudad de (un:a-#o8ac5 el aumen)o de es)os desec=os 8 su mala disosición5 =a enerado con)aminación en la ma8or/a de los esacios u)ilizado or los es)udian)es5 reca8endo en los ro4lemas am4ien)ales 8 de salud an)eriormen)e nom4rados. on la imlemen)ación de ladrillos de arcilla con colillas de ciarrillo5 odemos reu)ilizar es)os residuos de la manera ms seura 8 eec)i,a> 8a ue sus comues)os se ad=ieren al ma)erial del ladrillo ;arcilla< 8 no ermi)e la lii,iación ni li4eración de los aen)es )óicos de las colillas5 or ende5 es)e m+)odo reresen)a una ran oor)unidad no solo ecolóico5 sino )am4i+n en el desarrollo 8 roreso de las o4ras ci,iles> 8a ue5 ermi)e la reducción de cos)os en el roceso de roducción en eneral5 adems de la reducción en )iemo de cocción de es)os. $s)a roues)a es realizada or es)udian)es de inenier/a ci,il de la '&(5 los cuales =aciendo unción de los conocimien)os aduiridos en la ma)eria de Me)odolo/a de la In,es)iación 8 Dise3o $erimen)al 8 las dems ma)erias cursadas =as)a la ec=a5 las cuales inclu8en las ramas de ma)eriales de cons)rucción5 anlisis es)ruc)ural5 =idrulica5 eo)ecnia5 en)e o)ras. @an decidido enerar una u/a ara la realización de es)e ro8ec)o de rado5 =aci+ndose ar)icies en la imlemen)ación de )+cnicas inno,adoras en la roducción de nue,os ma)eriales ara cons)rucción 8 con)rol del imac)o am4ien)al de las 4asuras en el ecosis)ema.
7= BASES TEÓRICAS (M!&o &on&*-'!/ *.'!2o 2*/ !'* 33/og!"#! 3%.&!)
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$l es)udio se enoca en dos reas 8a de)erminadas5 la cons)rucción 8 el medio am4ien)e. $s)as dos reas unidas ara conseuir un mismo o4:e)i,o 8 con)ri4uir a la solución del ro4lema encon)rado. &ara el es)udio5 in,es)iación 8 desarrollo del ro4lema se =ace necesario el conocimien)o de conce)os 4sicos ue se usaran a lo laro del )ra4a:o 8 ue se re,isaran a con)inuación*
NICOTINA* "us)ancia ue se e)rae de las =o:as del )a4aco 8 ue )am4i+n se uede roducir sin)+)icamen)e> es una droa )óica ue en eue3as dosis roduce euoria5 disminución del ae)i)o5 e)c.5 8 ue en dosis ele,adas uede ro,ocar ra,es in)oicaciones> =a sido emleada como insec)icida ar/cola 85 en ,e)erinaria5 como an)iarasi)ario e)erno. %a nico)ina5 siue resen)e en un ciarrillo al ser desec=ado lo ue imlica la li4eración de es)a sus)ancia al am4ien)e 8 la con)aminación de es)e. ALUITRAN: $l alui)rn es una sus)ancia deri,ada del e)róleo5 u)ilizado ara di,ersos modos en la indus)ria> como or e:emlo la imermea4ilización de ,/as5 ara com4us)i4le5 e)c. $n los ciarrillos el alui)rn reresen)a un ran rieso al medio am4ien)e5 8a ue5 al ser desec=ado :un)o con la nico)ina uede llear a con)aminar =as)a 0 li)ros de aua. ;BAlui)rnB5 2017< ARSENICO: es un elemen)o u/mico e)remadamen)e )óico5 normalmen)e es u)ilizado como comues)o del ,eneno ara ra)as. Dado ue el desec=o de colillas de ciarrillos es 4as)an)e al)o5 8 su di/cil recolección5 es)as se acumulan 8 llean =as)a las uen)es =/dricas 8 cons)i)u8en un ran ro4lema de4ido a la li4eración de es)e con)aminan)e 8 al osi4le causan)e de eec)os crónicos or la 4ioacumulación en el =om4re. ;BArs+nicoB5 2017< FILTROS DE ACETATO DE CELULOSA* %os il)ros de los ciarrillos son ela4oradas con i4ras de es)e ls)ico ;ace)a)o de celulosa< son ms deladas ue el =ilo 8 se arie)an irmemen)e ara ormar el il)ro ue a menudo arece alodón. $n es)os il)ros es donde se almacena la ma8or/a de desec=os )óicos so4ran)es de un ciarrillo. "e?n un es)udio de reen &eace5 alrededor del 0C del con)enido de alui)rn del ciarro ermanece en los il)ros5 ue en el medio am4ien)e eneran sus)ancias cancer/enas 8 me)ales esados. $s)as sus)ancias ,an a arar al mar5 donde B)erminan o)encialmen)e como un ile)e de a)?n en nues)ros la)osB. ;BFil)ros5 la secuela no 4ioderada4le del ciarrillo 20minu)os.esB5 2017< LII>IACIÓN: $s un roceso or el cual se e)raen uno o ,arios comonen)es de un sólido or medio de la u)ilización de un disol,en)e l/uido5 am4as ases en)ran en con)ac)o /n)imo> lo ue roduce una searación de los comonen)es oriinales del sólido. $s)e roceso se resen)a cuando las colillas en)ran en con)ac)o con el aua 8 ermi)en la lii,iación de ran ,ariedad de comonen)es )óicos. ;B%ii,iaciónB5 2017< POROSIDAD* %a orosidad es una medida de la caacidad de almacenamien)o de luidos ue osee una roca 8 se deine como la racción del ,olumen )o)al de la roca ue corresonde a esacios ue ueden almacenar luidos. ;BDeinición de la &orosidad - urso de &roiedades de la Roca acimien)oB5 2017< RESISTENCIA A COMPRESION: $suerzo mimo ue uede soor)ar un ma)erial 4a:o una cara de alas)amien)o. %a resis)encia a la comresión de un ma)erial ue alla de4ido a la ro)ura de una rac)ura se uede deinir5 en l/mi)es 4as)an)e a:us)ados5 como una roiedad indeendien)e. "in em4aro5 la resis)encia a la comresión de los ma)eriales ue no se romen en la comresión se deine como la can)idad de esuerzo necesario ara deormar el ma)erial una can)idad ar4i)raria. %a resis)encia a la comresión se calcula di,idiendo la cara mima or el rea )rans,ersal oriinal de una ro4e)a en un ensa8o de comresión. ;BResis)encia a la comresión - Ins)ronB5 2017< R$"I"($NIA A (RAI!N* Mimo esuerzo de )racción ue un cuero uede soor)ar an)es de romerse. $s sinónimo de cara de ro)ura or )racción. No de4e conundirse con la cara admisi4le> +s)a resul)a inerior a la cara de luencia en una can)idad ue se denomina coeicien)e de seuridad. ;BR$"I"($NIA A %A (RAION - Deinición - "iniicadoB5 2017< >OLATILIACIÓN * $s el roceso ue consis)e en el cam4io de es)ado de sólido al es)ado aseoso sin asar or el es)ado l/uido. Al roceso in,erso se le denomina deosición o su4limación reresi,a> es decir5 el aso direc)o del es)ado aseoso al es)ado sólido. 'n e:emlo clsico de sus)ancia caaz de su4limarse a resión 8 )emera)ura am4ien)e es el =ielo seco. ;BEola)ilización - Diccionario 8 (raduc)or leicoon - "inónimos de ,ola)ilización5 deinición 8 )raducciones de ,ola)ilizaciónB5 2017< CONDUCTI>IDAD TERMICA * %a conduc)i,idad )+rmica se reiere a la can)idadG,elocidad de calor )ransmi)ida a )ra,+s de un ma)erial. %a )ranserencia de calor se roduce en ma8or roorción en los ma)eriales con al)a conduc)i,idad
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)+rmica con resec)o a auellos con 4a:a conduc)i,idad )+rmica. %os ma)eriales con al)a conduc)i,idad )+rmica se usan muc=o en alicaciones de disiación )+rmica 8 los ma)eriales con 4a:a conduc)i,idad )+rmica se usan como aislan)e )+rmico. %a conduc)i,idad )+rmica de los ma)eriales deende de la )emera)ura. $l con)rario de la conduc)i,idad )+rmica se denomina resis)i,idad )+rmica. ;Bonduc)i,idad )+rmica H Deinición de conduc)i,idad )+rmicaB5 2017<
ESTADO DEL ARTE $l recicla:e indus)rial consis)e en el uso de ma)erias de desec=o ara la a4ricación de nue,os roduc)os5 ue5 or lo eneral son dis)in)os a los roduc)os ue ueron an)eriormen)e en sus ,idas ?)iles rimarias. &rincialmen)e =a8 )res uen)es dieren)es de ma)eriales reciclados5 rimero5 se )iene en la ue los ma)eriales son recoidos en la misma zona de e)racción> como or e:emlo5 4osues5 minas5 can)eras e)c+)era5 o roduc)os de desec=o de la manuac)ura de ma)eriales rimarios5 es)os se denominan ma)eriales secundarios5 la seunda uen)e es auella de donde la ma)eria es recolec)ada en 4ricas5 como roduc)o de desec=o de rocesos de a4ricación5 )ales como aserr/n5 maderas5 ls)icos5 en)re o)ros5 es)os son llamados su4roduc)os o residuos indus)riales5 or ?l)imo5 la )ercera uen)e de recicla:e se o4)iene a ar)ir de los ma)eriales ue =an ser,ido ?)ilmen)e a o)ros roduc)os5 es decir5 ma)eriales ue 8a cumlieron su ,ida ?)il ero ueden seuirse imlemen)ando en la o4)ención de nue,os ma)eriales o adi)i,os ara nue,os ma)eriales5 es)os son denominados residuos os)-consumo 1J. &or a3os se =a dise3ado 8 cons)ruido arui)ec)ura ue =a de:ado de lado los dos ac)ores de ran imor)ancia* el ser =umano 8 el medio am4ien)e5 nues)ro lane)a es) realmen)e en eliro 8 uno de los rinciales ac)ores del de)erioro am4ien)al5 es la indus)ria de la cons)rucción5 resonsa4le del KLC de emleo de ener/a mundial> 8a ue consume una ran can)idad de recursos 8 =a con)ri4uido considera4lemen)e a enómenos como la deores)ación o la con)aminación a)mos+rica 2J. &ero )am4i+n orece una ran ,ariedad de m+)odos ara imedir ue es)e de)erioro a,ance5 como or e:emlo5 la u)ilización del ladrillo ecolóico en luar del ladrillo con,encional. $s)e ma)erial ecolóico cuen)a con muc=os 4eneicios5 )ales como el a=orro de ener/a5 es ms económico5 ms resis)en)e a aen)es na)urales5 es caaz de soor)ar caras esadas 8 )am4i+n 4uen aislan)e del rio 8 calor e)erior KJ. %a o4)ención de ma)erias rimas ara la a4ricación de es)e imlemen)o de cons)rucción )rae consio un re)o ac)ual5 la inno,ación de ma)eriales5 los ac)ores ue se )ienen en cuen)a ara de)erminar u+ )an inno,ador uede ser un ma)erial son* su comosición5 recolección 8 rocesamien)o del mismo. 'n ma)erial ue =a sido ar)e de la indus)ria 8 es mu8 com?n en cualuier ar)e del mundo es el ls)ico5 su uso es uno enera ran con)aminación en la ac)ualidad5 esecialmen)e en la indus)ria alimen)icia5 ues es u)ilizado ara la conser,ación 8 almacenamien)o de los roduc)os5 la ma)eria rima se conoce como &$(5 8 orece randes ,en)a:as 8 4a:os cos)os de a4ricación. $l &$( ac)?a como 4arrera ara el O2 8 O25 es )rasaren)e5 cris)alino5 irromi4le5 li,iano5 imermea4le5 resen)a al)a riidez 8 dureza5 )o)almen)e recicla4le> de4ido a )odas es)as carac)er/s)icas el )iemo ue )arda en descomonerse es no menor a cien a3os5 lo cual enera un al)o ni,el de con)aminación. olom4ia es con)aminada con ms de 100 millones de 4o)ellas de &$( al a3o5 es)os residuos llean a r/os5 la8as5 camos 8 rellenos sani)arios> o)ro imac)o am4ien)al es causado en el roceso de a4ricación del ladrillo5 u)ilizado en cons)rucción5 su roceso de roducción es al)amen)e con)aminan)e5 8a ue de4e =ornearse ara ue aduiera sus roiedades de dureza 8 resis)encia5 los =ornos en los ue se rocesa dic=o ladrillo u)ilizan como com4us)i4le roduc)os como le3a5 car4ón5 llan)as5 madera5 ls)icos o )e)iles5 ue al ser incinerados emi)en ran can)idad de ases a la a)mósera5 como monóido de car4ono5 óidos de ni)róeno5 dióido de azure 8 ar)/culas sólidas. $n olom4ia se =a eerimen)ado con los ls)icos &$( 8 se =a o4)enido un ladrillo a ar)ir de es)os5 racias a la u)ilización de las escamas de &$( :un)o con el cemen)o como insumos rinciales en la a4ricación de un ladrillo comercial5 reduciendo as/ de manera radual un orcen)a:e de la con)aminación enerada duran)e su a4ricación 2J. %as ,en)a:as de es)e radican en ue es un roduc)o ue causa un imac)o am4ien)al menor 8 ue enera un roceso con ocos desec=os5 8a ue se elimina la e)aa de cocido en el mismo. &ara su a4ricación se recolec)an 8 se clasiican las 4o)ellas de &$(5 se in)roduce el ma)erial a la muina )ri)uradora5 8 se a4rica el molde en madera con las medidas 8a es)a4lecidas or los a4rican)es5 )eniendo el molde lis)o 8 el &$( )ri)urado se rocede a mezclar los dems ma)eriales ;cemen)o ris 8 una orción de aua<5 desu+s se in)roduce la mezcla en un molde ara darle la orma cuadrada5 se desea el molde ara de:arlos al sol duran)e un d/a ara ue se seuen5 =ec=o es)o se in)roducen los ladrillos en un
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)anue con aua5 donde se de:an or 7 d/as5 se sacan del aua 8 se de:an en un luar resco 4a:o )ec=o 8 a una )emera)ura am4ien)e5 8 no ueden mo,er duran)e un laso de 2 d/as5 )iemo en el ue )oma las roiedades mecnicas LJ. De acuerdo con lo an)erior5 se roone una nue,a al)erna)i,a ara la roducción de ,i,ienda de in)er+s social5 ms económica 8 ecolóica ue o)ros sis)emas cons)ruc)i,os )radicionales5 en donde se reciclan los ls)icos 8 se mezclan con cemen)o &or)land5 en remlazo de los ridos de un =ormión )radicional J. $l mundo es) en un cons)an)e desarrollo )ecnolóico5 es or es)o ue se 4usca la imlemen)ación de ma)eriales no )radicionales como el ls)ico reciclado5 ara la a4ricación de ladrillos. on la roducción de es)os ladrillos5 se reducir/a la demanda de ladrillo con,encional 8 la con)aminación ue conlle,a la a4ricación de es)e LJ. "e resen)a una al)erna)i,a ara la realización de mamues)os 8 aneles ue5 con)inuando o me:orando las cualidades del ladrillo com?n5 uedan ser roducidos sin las consecuencias nea)i,as indicadas an)eriormen)e5 se )ra)a5 de una )ecnolo/a limia 8 limiadora5 aroiada 8 aroia4le5 osi4ili)adora de la au)o-cons)rucción5 8 eneradora de nue,as uen)es de )ra4a:o5 ara =om4re 8 mu:eres. on es)os ladrillos uede realizarse un cerramien)o5 ue inclu8e en su comosición ls)icos reciclados 8 es mu8 económico5 ues ran ar)e de la ma)eria rima es un residuo> or su 4uena aislación )+rmica se uede u)ilizar un menor esesor de cerramien)o ue uno )radicional5 con lo cual se economizan ma)eriales> or su li,iandad5 se a=orra en )ransor)e 8 en cimien)os5 de la misma manera5 =a8 un a=orro a laro lazo or la reducción de la con)aminación del medio am4ien)e5 median)e el reciclado de ma)eriales de descar)e. %a a4ricación de ladrillos 8 4loues o lacas con las 4o)ellas recicladas &$( es un roceso cil5 reduce cos)os 8 al ser li,iano acili)a los rocesos cons)ruc)i,os5 or e:emlo5 en olom4ia 8a eis)en ,i,iendas de in)er+s social las cuales u)ilizan es)e ladrillo J. Adems de ls)icos o &$( ac)ualmen)e )am4i+n se es)n emleando o)ros recursos5 como los residuos sólidos o 4ioderada4les5 8 ,arios residuos aroindus)riales5 un e:emlo de es)o se encuen)ra en olom4ia5 donde se 4usca la a4ricación adecuada de ladrillos ue inclu8en cscara de cacao5 aserr/n5 cscara de arroz 8 ca3a de az?car. &ara sa)isacer la crecien)e demanda se es)n incororando el uso de residuos como ma)eria rima5 cu8o in es o4)ener nue,os ma)eriales 8 as/ desarrollar soluciones al)erna)i,as sos)eni4les. "e eliieron K mues)ras ara realizar un anlisis de resul)ados ms rele,an)e5 se de)erminó la comosición mineralóica 8 u/mica de los residuos 8 del suelo arcilloso5 los ladrillos se a4ricaron con dieren)es can)idades de residuos ;C5 10C 8 20C<5 las mues)ras se lle,aron a un =orno donde se secaron a una )emera)ura 00 P or L =oras5 desu+s se de:aron enriar a )emera)ura am4ien)e or con,ención na)ural den)ro del =orno5 el eec)o resul)an)e de la adición de es)os residuos en el ladrillo5 se e,aluó median)e ensa8os de resis)encia a la comresión5 resis)encia a la leión 8 dura4ilidad. "e arro:aron como resul)ados ue las can)idades ó)imas de residuos aroindus)riales ara o4)ener ladrillos ueron* 10C de cscara de cacao 8 90C de suelo arcilloso5 es)os orcen)a:es roducen ladrillos cu8as roiedades mecnicas son adecuadas ara su uso como ma)erias rimas secundarias en la roducción de ladrillos 6J. &or lo an)erior5 su uso de4e ser romo,ido como una al)erna)i,a económica 8 de al)a )ecnolo/a ara la cons)rucción. $n Aren)ina a )ra,+s del en)ro $erimen)al de la Ei,ienda $conómica5 se realizó un rocedimien)o de recicla:e dis)in)o a los eis)en)es en el mundo> como lo son mecnico5 u/mico 8 ener+)ico5 )ri)urando ma)erial ls)ico reciclado sin un la,ado re,io5 son in)roducidos a mezclas cemen)icas5 a una limieza del ma)erial siemre 8 cuando su rocedencia sea de usos mu8 con)aminan)es5 en nin?n caso se u)ilizarn en,ases ue =a8an )enido con)ac)o con elemen)os u/micos o sus)ancias )óicas. %a ausencia de limieza se de4e a ue la ma)eria rima ueda coninada en la masa del mor)ero. &ara la ela4oración de ladrillos se u)ilizó un mor)ero5 ero reemlazando ridos or ls)ico reciclado. %a mezcla de es)os ma)eriales es ,er)ida en muinas ara moldear ladrillos 8 os)eriormen)e son comac)adas manual o mecnicamen)e. $l curado or asersión o inmersión duran)e 2 d/as5 8 os)eriormen)e ueden ser u)ilizados en o4ra. Al ca4o de ese )iemo las mues)ras son lle,adas al la4ora)orio5 los )ios de ensa8os son seleccionados re,iamen)e or la "u4secre)ar/a de Ei,ienda de la Nación ;Aren)ina< con la inalidad de )rami)ar el er)iicado de A)i)ud (+cnica ;A(<. %os ensa8os median)e las rue4as /sicas 8 mecnicas o4)ienen resul)ados de* 1<. &eso esec/ico. 2<. Resis)encia mecnica. K<. A4sorción de Aua. L<. omor)amien)o a la in)emerie. <. A)i)ud ara el cla,ado 8 aserrado. 6<. Ad=erencia de re,oues. 7<. Resis)encia al ueo. <. &ermea4ilidad al ,aor de aua. 9<. Resis)encia ac?s)ica.
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Desu+s de some)erse a los ensa8os se conclu8ó ue los ladrillos son li,ianos de4ido al 4a:o eso nesec/ico de la ma)eria5 )ienen 4uena aislación )+rmica5 oseen resis)encias menores a o)ros elemen)os )radicionales5 ero la suicien)e ara ser u)ilizados en mamos)er/as de ,i,iendas con es)ruc)ura indeendien)e an)is/smica5 )am4i+n resen)aron similar a4sorción de aua ue o)ros elemen)os )radicionales5 no resen)aron de)erioro cuando ueron eues)os a la in)emerie5 son ciles de cla,ar 8 aserrar se?n ensa8os reliminares5 or lo ue ueden ser u)ilizados en sis)emas cons)ruc)i,os no modulares5 su )ensión de ad=erencia similar a la de o)ros ma)eriales )radicionales5 adems5 los elemen)os cons)ruc)i,os con &$( reciclado cuen)an con 4uena resis)encia al ueo ues disru)an de mu8 4a:a roaación de llama5 8 or ?l)imo5 )ienen una resis)encia ac?s)ica ma8or a la de un muro con,encional 7J. O)ro aen)e con)aminan)e en el ue ac)ualmen)e se es) in,es)iando es el de las colillas de ciarrillo 8a ue or sus numerosos comonen)es u/micos5 e,idencia lo er:udicial ue es ara la salud del =om4re 8 del medio am4ien)e 8a ue los dis)in)os comonen)es u/micos ue comonen una colilla de ciarrillo 8 sus osi4les ,aria4les recicla4les con)aminan direc)amen)e el medio am4ien)e5 se?n un es)udio realizado or la 'ni,ersidad de "an Dieo en el a3o 20105 se encon)ró ue las colillas son el )io de 4asura ms com?n en )odo el mundo5 con un es)imado de L. 4illones de colillas anuales5 enerando una cara medioam4ien)al con )endencia a aumen)ar5 airmando ue ara con)rarres)ar es)a amenaza am4ien)al lo ideal ser/a la imlemen)ación del ro)o)io de ladrillo usando como adi)i,o las colillas de ciarrillo5 8 oderlo )omar como adi)i,o ilimi)ado5 8a ue anualmen)e se eneran )oneladas del mismo J. Asimismo5 con 4ase en una in,es)iación realizada or es)udian)es de la 'ni,ersidad &ilo)o en #oo) se airmó ue las colillas ue se arro:an a la calle con)aminan ms ue el aua residual de las casas5 )am4i+n se resal)ó ue al a3o son arro:adas casi 9 millones de colillas en andenes 8 ,/as5 eui,alen)es a 16 )oneladas5 en un 20C de las zonas rosas de la ciudad de #oo)5 lo ra,e es ue con las uer)es llu,ias5 los res)os de ciarrillos se deslazan =acia el sis)ema de alcan)arillado5 ue a su ,ez las lle,a direc)o a alunos r/os5 como el #oo)5 lo cual enera un da3o a ran escala 8 =ace uren)e una al)erna)i,a de uso de es)as 9J. Al o)ro lado del lo4o )errueo5 en Aus)ralia se de)erminó ue )rillones de ciarrillos se roducen cada a3o en )odo el mundo5 lo ue resul)a en millones de )oneladas de residuos )óicos ue se ,ier)en en el medio am4ien)e en orma de colillas de ciarrillos. omo las colillas )ienen una 4ioderada4ilidad deicien)e5 ueden )ardar muc=os a3os en romerse5 mien)ras ue los me)ales esados como el ars+nico5 el cromo5 el n/uel 8 el cadmio a)raados en los il)ros ene)ran en el suelo 8 las ,/as lu,iales. 'n euio de la 'ni,ersidad RMI( liderado or el Dr. A44as Mo=a:erani demos)ró ue los ladrillos con )an solo un 1C de con)enido de )oe de ciarrillo ueden reducir los cos)os de roducción de ladrillos 8 sal,ar el medio am4ien)e5 8a ue cada a3o se roducen alrededor de 6 4illones de ciarrillos5 lo ue enera 152 millones de )oneladas de residuos de )a4aco de ciarrillos5 cira ue se esera ue aumen)e ms del 0C en 2025 rincialmen)e de4ido al aumen)o de la o4lación mundial. "ólo en Aus)ralia5 la en)e uma en)re 2 8 K0 mil millones de ciarrillos il)rados al a3o 85 de es)os5 unos 7 mil millones es)n rele)os de lec=ones. $s)e es)udio demues)ra ue5 si sólo el 25 or cien)o de la roducción anual de ladrillos incorora4a 1 or cien)o de ciarrillos5 odr/a comensar comle)amen)e la roducción anual de ciarrillos en )odo el mundo5 del mismo modo se descu4rió ue arear colillas uede reducir la ener/a necesaria ara ela4orar ladrillos =as)a un or cien)o 10J. $l il)ro del ciarrillo es) comues)o de ace)a)o de celulosa5 ue se roduce al =acer reaccionar la celulosa con el cido ac+)ico. $l ace)a)o de celulosa es un ma)erial )ermols)ico rela)i,amen)e duro 8 4rillan)e5 incoloro5 )ransaren)e 8 amoro con una 4uena claridad5 es)a4ilidad a los ra8os 'E 8 resis)encia u/mica moderadas. De4ido al ace)a)o de celulosa las colillas de ciarrillos son una uen)e de con)aminación siniica)i,a5 8a ue al a3o se roducen unos . )rillones ;unidad americana de )rillón ue eui,ale a un millón de millones< de ciarrillos en el mundo. %a ma8or/a de los cuales )ienen il)ros de ace)a)o de celulosa. "e?n un es)udio realizado en Inla)erra en el a3o 200L las colillas de ciarrillos suonen el KK.KC de la 4asura enerada en el a/s5 adems de es)ar localizados en el K.C de las localizaciones de es)udio ;)io de 4asura ms a4undan)e< 11J. %os il)ros de ace)a)o de celulosa no son 4ioderada4les5 )ardan en)re 7 8 12 a3os en ser deradados en el medio am4ien)e5 8 duran)e )odo ese )iemo ,an li4erando las sus)ancias ue =an re)enido duran)e la com4us)ión del ciarrillo. Adems5 el imac)o ,isual ue eneran al ?4lico5 or ser una de las 4asuras resen)es en rc)icamen)e )odas las localizaciones donde se encuen)ra el ser =umano.
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Aroimadamen)e el 10C de la 4asura es) comues)a de me)ales. 'no de los ro4lemas ms serios de las sociedades modernas es como des=acerse de es)e ,olumen de 4asuras. %as dos al)erna)i,as son en)errar o incinerar. $l en)erramien)o uede con)aminar las auas su4)errneas5 mien)ras ue la incineración uede con)aminar la a)mósera al li4erar alunos de los me)ales ,ol)iles. $l )ra)amien)o de las colillas de ciarrillo como adi)i,o5 no resen)a nin?n )io de roceso de des=ec=o de 4asuras5 or ello 4a:ar/a la con)aminación 12J. Ac)ualmen)e eis)e un 4loue de ladrillo denominado #loue de oncre)o Aireado en au)ocla,e o AA5 or sus silas en inl+s> Au)ocla,ed Aera)ed oncre)e5 es)os 4loues son al)erna)i,as ms uer)es5 muc=o ms lieras5 )am4i+n son la elección ,erde a los 4loues de mamos)er/a con,encionales5 es)os ueden ser roducidos a ar)ir de la ceniza5 or es)a razón es)e comues)o rese)a el medio am4ien)e al no ser )óico5 el AA es )am4i+n resis)en)e al ueo 8 a los insec)os5 ecelen)e en el a4sorción de sonido 8 adems )iene mu8 4uenas roiedades de aislamien)o5 de es)a misma manera el AA osee limi)aciones es)ruc)urales5 as/ ue es recomenda4le u)ilizarlo en ediicaciones de oca al)ura. (iene un e)enso arecido al ro)o)io de ladrillo ue es o4:e)i,o de es)udio ara su imlemen)ación5 ues es)e con)iene de adi)i,o las cenizas mien)ras ue el susodic=o u)iliza las roiedades de las colillas de ciarrillos5 or )an)o5 su es)ruc)ura /sica 8 u/mica es mu8 similar 1KJ. $n el a3o 200K5 "e?n el Ministerio de Agricultura de Colombia 5 odemos airmar ,arios ac)ores ue a,orecen la osi4le recolección de colillas de )a4aco en cier)a zonas esec/icas de olom4ia en cuan)o a su consumo ersonal5 el ma8or roduc)or de )a4aco se =a8a en de "ucre5 asimismo5 los ciarros son a4ricados or ms de L emresas en los dear)amen)os de #ol/,ar5 #o8ac5 aldas5 esar5 @uila5 Nari3o5 Nor)e de "an)ander5 Quind/o 8 Ealle del auca5 ero solo en)re "an)ander 8 @uila se roduce el 72C de la roducción )o)al. $n alunas de es)as zonas )radicionalmen)e se cul)i,a4a )a4aco nero5 esecialmen)e en el Ealle5 las carac)er/s)icas u/micas ue comonen el )a4aco en las dis)in)as ,ariedades ue se eenden en el a/s5 el consumo aaren)e nos mues)ra ue en olom4ia el consumo aumen)a conorme asan los a3os5 con)rariamen)e a lo ue se resen)a a ni,el mundial5 de acuerdo a es)a inormación odemos ase,erar ue la ,ia4ilidad ara la recolección de ma)eria rima es ecelen)e5 8a ue el consumo es) en crecimien)o radualmen)e5 8 con es)o5 su desec=o. 1LJ.
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O%OM#IA5 200K.
= DISEO METODOLÓGICO (M*'o2o/og#! Un2!2*. -o-*.'!.) = METODOLOG?A %a selección de la inormación direc)amen)e relacionada con la roues)a se o4)u,o a )ra,+s de cri)erios de clasiicación de inormación ma8ormen)e de ar)/culos 8 )esis5 donde los susodic=os )u,ieran relación con roducción de 4loues de ladrillo 8 ladrillos5 aluna ainidad con el imac)o am4ien)al enerado or las colillas de ciarrillo5 medios de roducción de es)e5 roduc)ores5 comosiciones u/micas del mismo 8 eec)os )óicos 8 noci,os causados or es)e elemen)o5 )am4i+n de cons)rucción ,erde 8 )odo lo reeren)e al e:e am4ien)al5 al)erna)i,as de mi)iación usando residuos 8 e)c.
= DISEO EPERIMENTAL
Anlisis comara)i,o de los dieren)es )ios de arcilla5 ara seleccionar la ue ms se adecue con el adi)i,o. Recolec)ar colillas de ciarrillo en la uni,ersidad5 iden)iicando los un)os de ma8or deósi)o de es)as con resec)o a su consumo. $n una ladrillera cercana a la uni,ersidad realizar el roceso de creación de los ladrillos5 8 cada uno de es)os con su corresondien)e orcen)a:e de adi)i,o. $% roceso in)erno de la roducción de cada ladrillo inclu8e den)ro de s/ ,arios su4rocesos inclu8endo su almacenamien)o5 rocesamien)o5 8 secado ;de aroimadamen)e 20 d/as<5 en)re o)ros5 como se mues)ra en el siuien)e diarama* A%MA]NAMI$N(O D$ MA($RIA%$"
(RI('RADOGMO%I$NDA D$ O%I%%A" ARI%%A"
RI#ADO
"$ADO ;20 DYA" A&RO_.<
OI!N
A%INADO
M$^%A AMA"ADO
MO%D$O
A%MA$NAMI$N(O D$ &ROD'(O ($RMINADO
%ADRI%%O %I"(O &ARA "' '"O
Desu+s de =a4er realizado correc)amen)e los su4rocesos mencionados an)eriormen)e5 8 una ,ez inalizado el roceso eneral de a4ricación del ro)o)io5 es)e ueda en disosición ara usar 8 es a:us)ado ara los siuien)es asos.
"e rocede a medir las dimensiones de los ladrillos 8 su eso5 8 os)eriormen)e =allar las densidades romedio de cada uno5 )eniendo en cuen)a el )io de adi)i,o u)ilizado o no. Realizar los ensa8os a leión 8 a comresión en las ro4e)as con a8uda de la mauina uni,ersal 8 el rorama ue arro:a la rica cara ,s alaramien)o. Realizar los clculos necesarios ara de)erminar las roiedades mecnicas 8 la densidad ara cada )io de ro4e)as en unción del orcen)a:e de adi)i,o ue con)ienen. Realizar un anlisis de)allado de los resul)ados o4)enidos5 8 con es)o5 =acer una areciación direc)a de los
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4eneicios 8 con)raindicaciones del uso de es)e adi)i,o5 ara as/ de)erminar si es ,ia4le su uso en cons)rucciones ci,iles5 de no ser as/ uede llearse a de)erminar ue su uso es a,ora4le ara o)ro )io caras u o)ras al)erna)i,as aines a es)a.
= PROGRAMA DE TRABAJO 1 Conog!,! $)aa
"em "em "em "em "em "em "em "em "em 1 2 K L 6 7 9
Recolección de colillas Realización de ladrillos con adi)i,o al 1 C Realización de ladrillos con adi)i,o al KC Realización de ladrillos con adi)i,o al C Realización de ensa8os Medición de esos 8 dis)ancias en cada )io de ro4e)as $nsa8o a comresión de las ro4e)as $nsa8o a leión de las ro4e)as (ra4a:o de oicina De)erminar roiedades mecnicas ara cada )io de ladrillos Anlisis 8 conclusión de da)os $n)rea de )esis 8 R*&.o.:
ESCUELA DE INGENIERIA CI>IL ASESORES:
"em "em "em "em "em "em "em 10 11 12 1K 1L 1 16
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O"MAR A%#$R( AM#A ;docen)e a caro del la4ora)orio de ma)eriales de inenier/a ci,il de la uni,ersidad edaóica 8 )ecnolóica de olom4ia< O"AR F$%I&$ "A$N^ &ARDO ;docen)e del rea de ma)eriales de inenier/a ci,il de la uni,ersidad edaóica 8 )ecnolóica de olom4ia< ANDR$" %$ONARDO "I%EA #A%A'$RA ;direc)or de es)e )ra4a:o de rado5 docen)e de la uni,ersidad edaóica 8 )ecnolóica de olom4ia<
P*.-*.'o
RUBROS PERSONAL EQUIPOS SOFTWARE (Word E!ce" Pro#r$%$ &'e 'ti"i$ "$ %)&'i*$ '*ivers$" de e*s$+os, -ATERIALES . REACTI/OS 1 Reco"ecci2* de co"i""$s de ci#$rri""os co%o %$teri$ pri%$1 -ATERIAL BIBLIO5R6FICO (Ad&'irido $ tr$v7s de 8$ses de d$tos + 8'sc$dores proporcio*$dos por "$ '*iversid$d, PUBLICACIONES SER/ICIOS T9CNICOS 1 Uti"i$ci2* de %)&'i*$ '*ivers$" p$r$ e*s$+os $ co%presi2* + s's correspo*die*tes res'"t$dos1 :1 1 F$8ric$ci2* de "os ; "otes de" prototipo por p$rte de "$ "$dri""er$ co* difere*tes porce*t$
FUENTES DE FINANCIACION PARTIDA CONTRAPARTIDA Efectivo Especie Efectivo Especie 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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OTROS 1 /i)ticos
3:01000
TOTAL
3:01000 $758.000
OBSER>ACIONES DEL RE>ISOR P*&.+n *n */ -/!n'*!,*n'o 2*/ -o3/*,!: $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ C/!2!2 &on..'*n&! 2* /o. o34*'o.:$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ I,-o'!n&! -*'n*n&! 2*/ -o*&'o:$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ S.'*n'!&+n &on&*-'!/ *.'!2o 2*/ !'*: $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ Co**n&! 2* /! ,*'o2o/og#!:$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ B3/og!"#! * In"og!"#!$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
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