Evaluación de las propiedades mecánicas de ladrillos elaborados con residuos de vidrio y plástico. Análisis de las emisiones de dióxido de carbono
DOI:
https://doi.org/10.21501/21454086.3725Palabras clave:
Residuos de vidrio, Residuos plásticos, Ladrillos no cocidos, Huella de carbono, Emisión de gases, Propiedades mecánicas, Materiales de construcción, Resistencia a compresión, Construcción sostenible, Reciclaje.Resumen
El uso de desechos no biodegradables como el vidrio y el plástico en la industria de la construcción ha recibido atención significativa para un medio ambiente más limpio. Este trabajo presenta un estudio de las propiedades mecánicas de ladrillos que contienen agregados, vidrio y pellets de tereftalato de polietileno. Los ladrillos se fundieron a 240 °C durante 3 horas y se enfriaron por convección natural. Los resultados mostraron que un aumento en el contenido de vidrio y agregados genera un incremento en la densidad, que es superior en las muestras con mayor contenido de agregados. La misma tendencia se observó en la resistencia a la compresión: la muestra con mayor contenido de agregados mostró una mejora del 243 % comparada con la referencia (preparada solo con plástico). Los resultados indicaron que las emisiones de dióxido de carbono disminuyeron alrededor del 30 % en las muestras preparadas, en comparación con los ladrillos tradicionales. Se espera que el uso de residuos de plástico y vidrio en la producción de ladrillos se convierta en una ruta para su valorización.
Descargas
Referencias
J. Hong, G. Q. Shen, Y. Feng, W. S. T. Lau, and C. Mao, “Greenhouse gas emissions during the construction phase of a building: A case study in China”, Journal of Cleaner Production, vol. 103, pp. 249–259, 2015. http://ira.lib.polyu.edu.hk/bitstream/10397/36019/1/Hong_Jingke_2015.pdf
A. Al-Fakih, B. S. Mohammed, M. S. Liew, and E. Nikbakht, “Incorporation of waste materials in the manufacture of masonry bricks: An update review”, Journal of Building Engineering, vol. 21, pp. 37–54, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.09.023
L. Zhang, “Production of bricks from waste materials - A review”, Construction and Building Materials, vol. 47, pp. 643–655, 2013, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.05.043
A. L. Murmu and A. Patel, “Towards sustainable bricks production: An overview”, Construction and Building Materials, vol. 165, pp. 112–125, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.01.038
M. Sutcu, E. Erdogmus, O. Gencel, A. Gholampour, E. Atan, and T. Ozbakkaloglu, “Recycling of bottom ash and fly ash wastes in eco-friendly clay brick production”, Journal of Cleaner Production, vol. 233, pp. 753–764, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.06.017
S. Elavarasan, A. K. Priya, and V. K. Kumar, “Manufacturing fired clay brick using fly ash and M À Sand”, Materials Today Proceedings, 2020, doi: ttps://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.06.042
Y. Chen, Y. Zhang, T. Chen, Y. Zhao, and S. Bao, “Preparation of eco-friendly construction bricks from hematite tailings,” Constr. Build. Mater., vol. 25, no. 4, pp. 2107–2111, April 2011.
doi:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.11.025
P. Indhiradevi, P. Manikandan, K. Rajkumar, and S. Logeswaran, “A comparative study on usage of cowdung ash and wood ash as partial replacement in flyash brick”, Materials Today Proceedings, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.06.355
M. Sutcu, H. Alptekin, E. Erdogmus, Y. Er, and O. Gencel, “Characteristics of fired clay bricks with waste marble powder addition as building materials”, Constr. Build. Mater., vol. 82, pp. 1–8, 2015, doi: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2015.02.055
O. Gencel, “Characteristics of fired clay bricks with pumice additive”, Energy and Buildings, vol. 102, pp. 217–224, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2015.05.031
A. Seco, J. Omer, S. Marcelino, S. Espuelas, and E. Prieto, “Sustainable unfired bricks manufacturing from construction and demolition wastes”, Construction and Building Materials, vol. 167, pp. 154–165, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.02.026
S. Neves, C. Maurício, and F. Vieira, “On the production of fired clay bricks from waste materials: A critical update”, Construction and Building Materials, vol. 68, pp. 599–610, 2014, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.07.006
P. Guo, W. Meng, H. Nassif, H. Gou, and Y. Bao, “New perspectives on recycling waste glass in manufacturing concrete for sustainable civil infrastructure”, Construction and Building Materials, vol. 257, p. 119579, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119579
I. Almeshal, B. A. Tayeh, R. Alyousef, H. Alabduljabbar, and A. M. Mohamed, “Eco-friendly concrete containing recycled plastic as partial replacement for sand”, Journal of Materials Research and Technology, vol. 9, no. 3, pp. 4631–4643, 2020, doi: 10.1016/j.jmrt.2020.02.090
J. O. Akinyele, U. T. Igba, and B. G. Adigun, “Effect of waste PET on the structural properties of burnt bricks”, Scientific African, vol. 7, p. e00301, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2020.e00301
J. Roberts. “How to design masonry structures using Eurocode 6”. https://www.brick.org.uk/admin/resources/d-eurocode-6-masonry-introduction.pdf (accesed Aug. 20, 2020).
Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, NTC 4205. Unidades de mampostería de arcilla cocida. Ladrillos y bloques cerámicos, Ciudad, Colombia: editor, 2000.
J. O. Akinyele, U. T. Igba, T. O. Ayorinde, and P. O. Jimoh, “Structural efficiency of burnt clay bricks containing waste crushed glass and polypropylene granules”, Case Studies in Construction Materials, vol. 13, p. e00404, December 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2020.e00404
A. Kumi-Larbi, D. Yunana, P. Kamsouloum, M. Webster, D. C. Wilson, and C. Cheeseman, “Recycling waste plastics in developing countries: Use of low-density polyethylene water sachets to form plastic bonded sand blocks”, Waste Management, vol. 80, pp. 112–118, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.09.003
G. Syngros, C. A. Balaras, and D. G. Koubogiannis, “Embodied CO2 Emissions in Building Construction Materials of Hellenic Dwellings”, Procedia Environmental Sciences, vol. 38, pp. 500–508, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.proenv.2017.03.113
M. Dabaieh, J. Heinonen, D. El-Mahdy, and D. M. Hassan, “A comparative study of life cycle carbon emissions and embodied energy between sun-dried bricks and fired clay bricks”, Journal Cleaner Production, vol. 275, pp. 114, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122998
W. Song, J. Yi, H. Wu, X. He, Q. Song, and J. Yin, “Effect of carbon fiber on mechanical properties and dimensional stability of concrete incorporated with granulated-blast furnace slag”, Journal Cleaner Production, vol. 238, pp. 1-11, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.117819
E. Crossin, “The greenhouse gas implications of using ground granulated blast furnace slag as a cement substitute”, Journal of Cleaner Production, vol. 95, pp. 101–108, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.02.082
D. J. Flower and J. G. Sanjayan, “Green house gas emissions due to concrete manufacture”, The International Journal of Life Cycle Assessment, vol. 12, pp. 282–288, 2007, doi: https://doi.org/10.1065/lca2007.05.327
P. Van den Heede, E. Gruyaert, N. Robeyst, and N. De Belie, “Life Cycle Assessment of a Column Supported Isostatic Beam in High-Volume Fly Ash Concrete (Hvfa Concrete),” presented at the 2nd Int. Symp. Serv. Life Des. Infrastruct., Delft, The Netherlands, Oct. 4-6, 2010, pp. 437–444, https://biblio.ugent.be/publication/1266046
U. Javed, R. A. Khushnood, S. A. Memon, F. E. Jalal, and M. S. Zafar, “Sustainable incorporation of lime-bentonite clay composite for production of ecofriendly bricks”, Journal Cleaner Production, vol. 263, p. 121469, August 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121469
D. A. Ramos Huarachi, G. Gonçalves, A. C. de Francisco, M. H. G. Canteri, and C. M. Piekarski, “Life cycle assessment of traditional and alternative bricks: A review,” Environmental Impact Assessment Review, vol. 80, 2019, p. 106335, April 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.eiar.2019.106335
N. G. Kulkarni and A. B. Rao, “Carbon footprint of solid clay bricks fired in clamps of India”, Journal Cleaner Production, vol. 135, pp. 1396–1406, 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.06.152
J. Hong, G. Q. Shen, Y. Feng, W. S. T. Lau, and C. Mao, “Greenhouse gas emissions during the construction phase of a building: A case study in China,” Journal Cleaner Production, vol. 103, pp. 249–259, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.11.023
A. Ukwatta, A. Mohajerani, S. Setunge, and N. Eshtiaghi, “A study of gas emissions during the firing process from bricks incorporating biosolids”, Waste Managment, vol. 74, pp. 413–426, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.01.006
UPME, “Factores de emisión del sistema interconectado nacional Colombia 2015”, upme 2015. http://www1.upme.gov.co/siame/Documents/Calculo-FE-del-SIN/Documento_calculo_del_FE_SIN_2015_dic_2016.pdf (consultado en Ago., 25, 2020).
J. P. Valencia Villegas, A. M. González Mesa, and O. F. Arbelaez Perez, “Evaluación de las propiedades mecánicas de concretos modificados con microesferas de vidrio y residuos de llantas”, Lámpsakos, no. 22, pp. 16–26, 2019, doi: https://doi.org/10.21501/21454086.3283
N. Tamanna, R. Tuladhar, and N. Sivakugan, “Performance of recycled waste glass sand as partial replacement of sand in concrete”, Construction Building Materials, vol. 239, p. 117804, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117804
U. Rajarathnam, V. Athalye, S. Ragavan, S. Maithel, D. Lalchandani, S. Kumar, E. Baum, C. Weyant, and T. Bond, “Assessment of air pollutant emissions from brick kilns”, Atmospheric Environment, vol. 98, pp. 549–553, 2014, doi: https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2014.08.075
S. Iftikhar, K. Rashid, E. Ul Haq, I. Zafar, F. K. Alqahtani, and M. Iqbal Khan, “Synthesis and characterization of sustainable geopolymer green clay bricks: An alternative to burnt clay brick”, Construction and Building Materials, vol. 259, p. 119659, October 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119659
L. F. Cabeza, C. Barreneche, L. Miró, J. M. Morera, E. Bartolí, and A. Inés Fernández, “Low carbon and low embodied energy materials in buildings: A review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 23, pp. 536–542, April 2013, doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.03.017
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
De conformidad con las normas nacionales e internacionales sobre derechos de autor, las políticas de publicación de la Universidad Católica Luis Amigó y de la revista Lámpsakos (indexada con ISSN: 2145-4086), yo(nosotros), manifiesto(amos):
1. El deseo de participar como articulista(s) y someter a las normas editoriales establecidas por la revista (nombre la revista) el artículo titulado (nombre del artículo),
2. El compromiso de no retirar el artículo hasta no terminar el proceso de edición del número de la revista en curso.
3. Que el artículo es original e inédito y no ha sido postulado o presentado conjuntamente en otra(s) revista(s); por tanto, los derechos del artículo en cuestión no han sido cedidos con antelación y sobre ellos no pesa ningún gravamen ni limitación en su uso o utilización.
4. La inexistencia de conflicto de interés con institución o asociación comercial de cualquier índole.
5. Haber incorporado las citas y referencias de otros autores, tendientes a evitar el plagio. En consecuencia, afirmo que de ser publicado el artículo, no se violarán derechos de autor, de propiedad intelectual o de privacidad de terceros. Así mismo, de ser necesario, existe forma de evidenciar los permisos respectivos sobre derechos de autor originales para los aspectos o elementos extraídos de otros documentos como textos de más de 500 palabras, tablas, gráficas, entre otros. En caso de presentarse cualquier tipo de reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre el artículo, el(los) autor(es) asumirán toda la responsabilidad, y saldrán en defensa de los derechos aquí cedidos. Por tanto, para todos los efectos, la revista Lámpsakos de la Fundación Universitaria Luis Amigó actúa como un tercero de buena fe.
6. Que en el evento de publicarse el artículo, cedo(emos) a título gratuito y con carácter de exclusividad la integridad de los derechos patrimoniales así como los derechos de impresión, reimpresión y de reproducción por cualquier forma y medio, sin ninguna limitación en cuanto a territorio se refiere, en favor de la revista Lámpsakos de la Universidad Católica Luis Amigó.
7. Reconocer como coautores y/o colaboradores, a todos quienes participaron en ese rol y no se ha omitido a ninguno.