Preparación de emulsión a partir de poliestireno con aplicación en mezclas de cemento

Abstract

The current augmentation of solid wastes in landfills an urban pollution is a crowing issue that brings environmental consequences. The importance of developing sustainable processes where polymeric wasted materials, as polystyrene, will bring environmental benefits as well as generation of new industries associated to obtain profits and created new employees. The purpose of this work, is to use this wasted material in one of the most important areas in Mexico: the construction. With cement it is possible to obtain concretes that are mostly use to cover structural functions; the mortars are plastic binder mixtures that results of the combination and mix of sand and water with lime, plaster or a mixture of this materials. In the construction fill, there are several additives to add in mortar and concrete mixtures, those change the mechanical properties of the material. For that reason an emulsion was obtained with wasted expanded polystyrene, thus we can passivate an environmental polluting agent and, after of have been obtained, the emulsion was characterized physicochemicaly and finally added to a mortar and concrete mixtures. A compressive strength probe was made to the modified concrete samples, and also a setting time probe for modified mortars. A good performance was obtained remaining in the range that marks the construction regulation. A live cycle analysis of the emulsion was obtained in order to know the environmental impact of their use and confinement in construction materials.

La acumulación actual de residuos sólidos en basureros municipales y la contaminación urbana es una creciente problemática que trae consecuencias ambientales. La importancia del desarrollo de procesos sustentables donde se reutilicen materiales poliméricos como el poliestireno no solo provee de beneficios ecológicos, sino también de carácter social en la generación de nuevas industrias asociados a la obtención de utilidades y generación de empleos. La aplicación propuesta por este trabajo de éste material de reúso se da en una de las áreas de desarrollo más importantes en nuestro país: el de la construcción. Con el cemento se pueden obtener concretos, utilizados principalmente para cubrir con funciones estructurales; los morteros, son mezclas plásticas aglomerantes, que resultan de la combinación de arena y agua con un cementante que puede ser cemento, cal, yeso, o una mezcla de estos materiales. En el área de la construcción existen varios aditivos que se agregan a las mezclas de mortero y concreto que cambian las propiedades mecánicas del material. Es por ésta razón que se fabricó una emulsión a partir de poliestireno expandido post-consumo, con la finalidad de pasiva un contaminante ambiental que se analizó fisicoquímicamente y posteriormente fue adicionado a mezclas como morteros y cementos. Se realizó la medición de pruebas mecánicas de resistencia a la compresión y de tiempo de fraguado, logrando un desempeño que queda dentro de las normas de construcción para ciertos elementos. Finalmente fue realizado un análisis de ciclo de vida para medir el impacto ambiental del uso de la emulsión.