La investigación en la Universidad de Bath ha demostrado que los residuos plásticos son un reemplazo parcial viable de la arena en el hormigón estructural, proporcionando una posible solución para la construcción sostenible futura mientras se aborda la escasez de arena en la India.

La investigación dirigida por Bath, en asociación con colegas de Goa Engineering College, India:ha demostrado cómo la sustitución del 10% de la arena del hormigón con residuos plásticos puede ayudar a reducir las grandes cantidades de residuos plásticos en las calles de la India. y hacer frente a la escasez de arena a nivel nacional.

Publicado en la revista Construction and Building Materials, La investigación demuestra cómo el equipo investigó varios tipos diferentes de plástico para ver si podían triturarse y usarse como reemplazo de la arena. que normalmente representa el 30 por ciento de una mezcla de hormigón.

El proyecto liderado por la Universidad de Bath mostró que reemplazar arena con partículas de plástico de desecho de tamaño y forma similares de botellas de plástico molidas, dio como resultado un hormigón que era casi tan fuerte como las mezclas de hormigón convencionales. Al reemplazar el 10 por ciento de arena en el hormigón, se calcula que este enfoque podría ahorrar 820 millones de toneladas de arena al año, y ayudar a reducir los niveles de desechos plásticos.

Los investigadores investigaron este enfoque probando cilindros y cubos de hormigón. Cinco tipos de partículas de plástico, incluidos los de botellas de plástico recicladas y bolsas de plástico recicladas, se probaron en las mezclas en una variedad de tamaños. Botellas de plástico recicladas, suelo y nivelado para que coincida con la arena que se reemplaza, se encontró que funcionan mejor.

Como una de las economías de más rápido crecimiento del mundo, un sector de la construcción en auge y una población urbana en rápido crecimiento, el costo y la demanda de arena en la India se han disparado con 280 megatones de cemento fabricados allí solo en 2014.

Esto ha llevado a la extracción de arena no regulada de los lechos de los ríos; en la medida en que esta minería está ahora prohibida en muchos estados de la India. También, el alto nivel de extracción de arena puede generar otros problemas, como la erosión costera y una industria pesquera inestable.

El rápido desarrollo del país también ha significado que el plástico de desecho se haya convertido en un problema significativo en India con 15, 000 toneladas de plástico arrojadas a las calles todos los días debido a la falta de instalaciones de reciclaje adecuadas. Investigaciones anteriores han investigado el potencial de reemplazar parcialmente la arena en el concreto con llantas de automóvil trituradas y otros materiales similares; esto llevó al Dr. Orr y su equipo a investigar la viabilidad de utilizar residuos plásticos como una posible alternativa a la arena.

Esta investigación, que hoy (jueves 13 de septiembre de 2018) ha sido seleccionada por un comité científico internacional para recibir el Premio Atlas en reconocimiento a su potencial impacto social en todo el mundo, proporciona la prueba de concepto para un enfoque que podría abordar de manera significativa los problemas de escasez de desechos y arena de la India, además de ofrecer una solución para la construcción sostenible en el futuro.

Investigador principal y profesor de estructuras de hormigón de la Universidad de Cambridge, El Dr. John Orr, quien completó la investigación mientras trabajaba en la Universidad de Bath, comentó:

Típicamente, cuando pones un inerte, material hecho por el hombre como plástico en hormigón, pierde un poco de resistencia porque el material plástico no se adhiere a la pasta de cemento en el material de la misma manera que lo haría una partícula de arena.

El desafío clave aquí fue tener un límite entre una pequeña reducción en las fortalezas, que logramos, y usar una cantidad adecuada de plástico para que valga la pena. Es realmente un material viable para su uso en algunas áreas de la construcción que podría ayudarnos a abordar los problemas de no poder reciclar el plástico y satisfacer la demanda de arena.

Co-investigador y lector en el Departamento de Arquitectura e Ingeniería Civil de la Universidad de Bath, Dr. Richard Ball, dijo:

Características de los residuos que se añaden al hormigón, como el tipo de plástico y el tamaño y la forma de las partículas pueden influir en las propiedades finales del hormigón. Incluso cuando la reducción en el rendimiento prohíbe las aplicaciones estructurales, los usos de tecnología más baja, como losas de pavimento, pueden ser viables.

Globalmente El hormigón juega un papel integral en la industria de la construcción y representa alrededor del nueve por ciento del presupuesto de un nuevo edificio, mientras que es responsable de casi la mitad de las emisiones de CO2 de un edificio. Cada año, Se fabrican 4,2 billones de kilogramos de cemento, resultando en alrededor de 1,9 metros cúbicos de hormigón por cada persona en el planeta. Se prevé que la construcción continuará acelerándose con una superficie equivalente a la de París que se espera que se construya cada semana hasta 2040.

El papel, titulado "Rendimiento del hormigón estructural con residuos plásticos reciclados como sustitución parcial de la arena, "se publica en Materiales de construcción y edificación .