Utilizacion del plastico en bitumen de asfalto

Proyecto

Propuesta de trabajo

Integrantes:

• Nicolás Coudeu Correa
• Mónica Tagle Acevedo

Fecha de entrega: 25 de abril del 2022

Utilización de plástico triturado para la modificación de asfalto.

NICOLAS COUDEU CORREA, Estudiante, Ingeniería Civil Industrial en Hidráulica, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile.

MÓNICA TAGLE ACEVEDO, Estudiante, Ingeniería Civil Gestión de la Construcción, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile.

Emails: ncoudeu@uc.cl, matagle1@uc.cl        

Resumen

El plástico es el mayor componente presente en los residuos sólidos a nivel mundial y tiene innumerables consecuencias en el impacto climático. Se ha visto diferentes formas de utilizarlo para fines determinados, pero aun así la brecha entre la cantidad de residuos sólidos que se están generando y la recuperación de estos todavía es muy grande. Por lo anterior, se han empezado diferentes modificaciones en las mezclas asfálticas incorporando estos plásticos triturados para reducir los residuos plásticos en el mundo. Todavía el mecanismo es muy reciente y las consecuencias a largo plazo en la durabilidad de los pavimentos no se han podido identificar. Es por ello que la presente propuesta de trabajo busca obtener los principales parámetros que influyen en la modificación de asfalto mediante la utilización de plástico triturado y su posterior estudio en el laboratorio. La investigación podrá aportar referencias para realizar el diseño de las carreteras asfálticas con plástico reciclado minimizando las posibles fallas estructurales que se podrían generar una vez construidas.

Palabras claves: Plástico, Asfalto, Pavimento Asfáltico, Reciclado, Estudios de laboratorio.

INTRODUCCIÓN

Actualmente el mundo se ve enfrentado a miles de procesos industriales que generan diferentes desechos, algunos de los cuales son reutilizables y otros que se abandonan en cualquier parte que se estime conveniente ya sea por una mala política de la economía mundial (Geyer et al, 2017). Estudiando el origen de esta gran cantidad de desechos es donde empiezan a nacer las iniciativas de reciclaje y con ello, diferentes formas de hacer un uso más responsable y controlado de las materias primas utilizadas en los procesos. Uno de los residuos que más se genera a nivel mundial es el plástico, relacionado principalmente con su producción mundial que ha llegado por sobre los 407 millones en los últimos años (Treat & Williams, 2018), es un material que se inventó hace más de cien años y se encuentra presente en la mayor parte de nuestro alrededor al ser es económico, moldeable y puede reemplazar a otros materiales, como es el caso del metal, en múltiples funciones debido a sus propiedades. (Mejia, 2002). Aun así, el problema de la basura en general no es algo meramente ambiental, sino que como cultura estamos acostumbrados al consumismo y con ello se produce el crecimiento productivo.

En consecuencia, ha surgido la especial importancia de estudiar cómo reutilizar el plástico en diferentes áreas, y así ayudar a frenar la insostenible contaminación que se encuentra presente en nuestra sociedad. El plástico proviene de las cadenas poliméricas y se pueden clasificar en 7 tipos de materiales de plásticos según el polímero empleado. Sus clasificaciones se pueden ver a continuación las cuales se adjudican a un numéro según corresponda (Libera, 2019):

• PET (1): Tereftalato de polietileno. (Ej: botellas, champús, fibras de ropa y de alfombra)
• HDPE (2): Polietileno de alta densidad. (Ej: envases de comida, cajas, sillas, cubos, juguetes)
• PVC (3): Policloruro de vinilo. (Ej: tarjetas de crédito, tuberías, marcos de ventana, piel sintética)
• LDPE (4): Polietileno de baja densidad. (Ej: bolsas, aislantes de cables, papel film, plástico de burbujas)
• PP (5): Polipropileno. (Ej: tapones, pajitas, tuppers, lonas, pañales)
• PS (6): Poliestireno. (Ej: termos, hueveras, perchas, bandejas de comida)
• Otros (7): biberones, nailon, piezas de coches, discos compactos)

Una de las formas en que se podría utilizar residuos de plásticos triturados es en mezclas asfálticas para la pavimentación de carreteras.  Debido a la creciente demanda de la construcción de estas a lo largo de todo el país y el mundo, surge la iniciativa de incorporar un porcentaje del residuo a la mezcla del bitumen con el agregado. Si bien es cierto, ya existen pavimentaciones de asfalto con la adición de plástico, pero todavía falta el desarrollo de la variabilidad que tienen estas mezclas frente a las condiciones ambientales. A continuación se presentará el estado del arte sobre el tema, la hipótesis que se buscará resolver con su metodología respectiva.

Estado del arte

Se han realizado diversas investigaciones sobre el uso de plásticos para la modificación del asfalto, estas teniendo diferentes plásticos, diferentes ensayos, países.

Un estudio realizado en Australia por Audy et al. el 2022 tuvo como objetivo encontrar que tipo de plástico presentaba una mejor afinidad con el asfalto. Para ello utilizó 31 muestras de plásticos obtenidas de diferentes empresas entre Australia y Nueva Zelanda. Los plásticos se clasificaron según: densidad, polaridad, punto de fusión, solubilidad, índice de fluidez, presencia de contaminantes, filler y aditivos, para lograr encontrar aquellas propiedades se realizaron ensayos de: Fourier transformed infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, thermogravimetric, gas chromatography-mass spectrometry, melt flow index, análisis de densidad, Hansen solubility parameters y contamination mitigation and repeatability. Se demostró que los plásticos LDPE y LLDPE son los que presentan mejor afinidad con el asfalto según los ensayos.

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