PET: un acercamiento a la reducción del uso de geomateriales en el concreto

Abstract

The plastic is one the materials with greater presence worldwide leaving aside the sustainability in its production and distribution. Most of the wasted plastics are made of poly ethylene terephthalate (PET), since its main use is in single-use bottles and as a liquid container. That is why the reuse and recycling of waste materials, and their applications in the construction industry, has been a reason for study in recent years. This study examines the implementation of PET bottles as coarse aggregates in the hydraulic concrete mixture as a partial replacement for the crushed natural aggregate. The PET aggregate is the result of a thermal process to which the plastic bottles (PET) were subjected and then crushed to obtain various sizes suitable to be considered as a replacement for natural gravel. A series of concrete specimens were prepared for the realization of this experiment, with a compressive strength of 250 kgf/cm2. The specimens made were 15cm x 15cm x 60 cm for the beams and 10cm x 20cm for the cylinders, for mixtures with 0%, 15% and 30% replacement of the natural aggregate with PET. To evaluate the properties of workability, density, compressive strength, elastic modulus, flexural strength, diametral compression as destructive test and also non-destructive ones. The experimental results obtained were compared with the established criteria in the current Mexican and American Standards. The mixtures with the highest amount of PET substitution (30%) have a less favorable mechanical behavior, however in the electrical resistivity test they presented appropriate results. This is attributed to the smooth surface of the aggregates, their low density and the insulating property.

El plástico es uno de los materiales con mayor presencia a nivel global dejando a un lado la sustentabilidad en su producción y distribución. La mayoría de los plásticos desperdiciados son conformados por el Tereftalato de polietileno (PET), pues su principal uso es en las botellas de un solo uso y como contenedor de líquidos. Por eso la reutilización y reciclaje de materiales de desecho, y su aplicación en la industria de la construcción ha sido motivo de estudio en los recientes años. Este estudio presenta la implementación de botellas de PET como agregado grueso en la mezcla de concreto hidráulico como sustitución parcial del agregado natural triturado. El agregado de PET es el resultado de un proceso térmico al que se sometieron las botellas de plástico (PET) para después ser triturados para la obtención de diversos tamaños aptos para considerarse como reemplazo de la grava natural. Una serie de especímenes de concreto fueron elaborados para la realización de esta experimentación, con una resistencia a la compresión (f’c) de 250 kg/cm2. Los especímenes elaborados fueron vigas de 15cm x 15cm x 60cm y cilindros de 10 cm x 20cm, para 3 mezclas con 0%, 15% y 30% de sustitución del agregado natural por PET. Para evaluar las propiedades de trabajabilidad, densidad, resistencia a la compresión, módulos de elasticidad, resistencia a flexión, tensión indirecta como pruebas destructivas y de igual manera las no destructivas. Los resultados experimentales obtenidos son comparados con los criterios establecidos en las Normas Mexicanas y Americanas vigentes. Las mezclas con mayor cantidad de sustitución por PET (30%) tuvieron un comportamiento mecánico menos favorable, sin embargo, en la prueba de resistividad eléctrica presentaron resultados convenientes. Esto se atribuye a la superficie lisa de los agregados, a su baja densidad y a la propiedad aislante.