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Aplicación del método de hilo caliente en la determinación de la resistencia térmica de bloques de concreto-material reciclado

JOSE MANUEL ROBLES SOLIS SET VEJAR RUIZ David Lozano Mandujano JUAN CARLOS GUTIERREZ VILLEGAS (2016)

En este artículo se presentan los resultados de la aplicación del método de hilo caliente sobre bloques de concreto adicionados con materiales de reciclaje, con el objetivo de determinar cuál de las muestras posee las mejores propiedades térmicas (capacidad de aislamiento). Los tipos materiales de reciclado utilizados en los bloques son PET y papel respectivamente, los cuales fueron adicionados independientemente en diferentes proporciones (25, 50 y 75 %). El método aplicado se calibró y validó utilizando materiales de control (ladrillo y block común de hormigón), obteniendo valores de conductividad térmica aproximados a los reportados en la literatura para este tipo de materiales. Los resultados muestran que el valor de la conductividad térmica disminuye proporcionalmente con el incremento de la cantidad de material reciclable en el bloque, así mismo se observa un comportamiento similar para la densidad. Los bloques prototipo con un agregado de 75 % de ambos materiales reciclados incrementaron su resistencia térmica respecto al bloque de control en el orden de 3.24 veces para el concreto-PET y de 4.35 para el Concreto-Papel. Por otro lado, la densidad disminuyó en una proporción similar en el orden de 3.20 para el concreto-PET y de 4.20 para el concreto-papel.

This article presents the results of applying the Method of Hot Wire in concrete blocks added with recycled materials, in order to determine which sample has the best thermal properties (insulating capacity). The recycling materials used in the manufacturing process of concrete blocks were paper and PET respectively. These materials were added in different proportions (25, 50 and 75%). This method was calibrated and validated by using reference samples (brick and concrete block common). As a result, thermal conductivity values were obtained and the rates were similar to those reported in the literature. The final results show that the value of thermal conductivity decreases proportionally to the porcentaje of recycled material added to the block. A similar behavior was observed for density. Both prototypes added with a 75% of recycled materials, increased heat resistance in comparison to the reference sample in the proportion of 3.24 times for concrete-PET blocks and 4.35 for Concrete-Paper blocks. In the other hand, density decreased at a similar rates in order of 3.20 for the concret-pet blocks and 4.20 for concrete-paper blocks.

La presente investigación fue parcialmente financiada por la Fundación Educación Superior Empresa a través del proyecto “Manufactura y Caracterización de Bloques de Concreto con materiales Reciclados para Uso en Arquitectura Bioclimática”. Se agradece al CIATEQ cede Aguascalientes por las facilidades brindadas para el desarrollo del proyecto.

Article

Conductividad térmica Aislamiento térmico Bloques de concreto-PET Bloques de concreto-papel Thermal conductivity Thermal insulation Concrete-pet block Concrete-paper block INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Generalidades sobre concreto en la construcción

SEGISMUNDO ENGELKING KEELING (1996)

52 páginas. Maestría en Diseño para la Rehabilitación, Recuperación y Conservación del Patrimonio Construido.

Trabajo cuyo tema es el concreto, el cual, abarca diversos puntos: desde los requisitos que debe poseer cada tipo de cemento así como sus tipos. Por otro lado, se profundiza en otros temas de interés general como las características de los agregados, el concreto, los materiales necesarios para la construcción y su transportación

Master thesis

Agregados; Materiales de construcción. Concrete. Concreto -- Especificaciones Concreto. Cemento. TA439 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Recovery and modification of waste tire particles and their use as reinforcements of concrete

EDUARDO SADOT HERRERA SOSA GONZALO MARTINEZ BARRERA CARLOS EDUARDO BARRERA DIAZ EPIFANIO CRUZ ZARAGOZA FERNANDO UREÑA NUÑEZ (2015)

Environmental pollution caused by solid wastes is increasing in the last decades; one of these is referred to automotive tires, which are recycled by differentmethods, includingmechanical grinding. One of the most recurrent applications is to use recycled particles as fillers in building materials, as hydraulic concrete. Nevertheless, detrimental values on the mechanical properties are obtained when they are added. For solving these problems, in this work, a novel proposal is to modify the physicochemical properties of the waste automotive tire particles, previously obtained by grinding process, by using gamma irradiation in order to use them as reinforcements of hydraulic concrete. The results show that improvements on the mechanical properties depend of gamma irradiation as well as concentration and size of waste tire particles. Moreover, SEMimages are related to mechanical properties; for instance, rough surface of the tire particles changes when applying irradiation; more smooth surfaces are created, due to the crosslinking of polymer chains.Nevertheless, for higher doses, cracks are observedwhich are produced by scission of the polymer chains.

Article

waste tire concrete reinforcement mechanical properties INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Waste and recycling materials used in concrete

GONZALO MARTINEZ BARRERA WITOLD KONRAD BROSTOW SUSANA HERNANDEZ LOPEZ (2015)

Materials with higher strength and high performanceprovide excellent benefits. But after a very short useful-life become waste and contribute to environmental degradation. Some investigations are focused on recycling by using innovative and clean technologies. In this work, waste and recycled materials as well as gamma radiation are proposed as tools for improving mechanical properties of concrete; polyethylene terephthalate of bottles, automotive tire rubber as well as cellulose of Tetra Pak packages are studied as materials.

Autonomous University of the State of Mexico (UAEM), Grant 3886/2015FS

Article

Waste materials Recycling Concrete Mechanical properties INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Alternativas sustentables para uso de residuos de explotación de tobas volcánicas en materiales de construcción

Sustainable alternatives for the use of volcanic tuff exploit wastes in construction materials

Alternatives durables pour l’utilisation de résidus d’exploitation en vrac volcanique dans des matériaux de construction

REBECA GUADALUPE ORTIZ MENA MARIA GUADALUPE NAVARRO ROJERO T. LOPEZ-LARA Juan Bosco Hernández Zaragoza DANIEL NAPOLEON GOMEZ BALBUENA (2018)

La generación de residuos sólidos derivados de diversos procesos en la explotación de bancos de materiales para construcción a nivel mundial está ocasionando deterioro en la calidad del aspecto ambiental. Diversas empresas buscan alternativas que permitan dar un manejo adecuado a sus residuos, reduciendo la contaminación paisajística provocada y manteniéndose dentro del cumplimiento legal en materia de cuidado al medio ambiente que se les está demandando. Tal es el caso de la Industria canterera dedicada a la explotación de tobas volcánicas, que tras los procesos para disposición y detallado de su materia prima genera volúmenes significativos de residuos dentro de los que predominan los polvos como deshecho del proceso de corte. La presente investigación consistió en analizar geotécnica y químicamente estos polvos, para categorizar y revisar la factibilidad de las alternativas de uso con base en la naturaleza de sus componentes empleando normativas ASTM, para analizar el comportamiento del material elaborado con polvo de deshecho de corte. Los resultados indican la clasificación del residuo como Riolita, clasificado como Limo Inorgánico (ML): La Difracción de Rayos X indica un contenido del 76% de Sílice (SiO2), lo que resultó pertinente para emplear los polvos en la sustitución de cemento portland hasta en un 67%, para obtener un cementante hidráulico con resistencias de 13 MPa; así como en la total sustitución de arena como agregado fino; dicha resistencia puede aprovecharse para emplearse en obras de albañilería como aplanados y emboquillados. Sus bajas composiciones en Óxidos de Sodio y Magnesio (Na2O y MgO), 0.96 % y 0.15% respectivamente, no provocarán efectos como desintegración del concreto o la expansión por magnesia a través de los años.

The generation of the solid waste that derives from various processes in the exploitation of building material banks worldwide is causing a deterioration in the quality of the environment. Several companies have been searching for alternatives that will allow them to manage their residues adequately, which in turn will aid in reducing the contamination of the landscape that has been caused by their activities, while complying at the same time with environmental care legislation, which they are required to do. Such is the case of the “quarry” industry, dedicated to the exploitation of volcanic tuff, which, after the processes for the provision and grinding of its raw material, generates significant volumes of waste, being dust the residue that predominates the most in this process. This study sets out to analyze these powders geotechnically and chemically in order to categorize them, and to review the feasibility of alternative uses, based on the nature of their components, and based on ASTM standards; and to analyze the behavior of material elaborated with grinded waste powder. The results indicate that the residue is a Rhyolite, classified as inorganic silt (ML); X ray diffraction indicated a content of 76% Silica (SiO2) which makes it possible for the residue to be used in the replacement of Portland cement in quantities of up to 67% in order to obtain 13 MPa resistant hydraulic cement. Likewise, it is considered feasible for it to be used in the total substitution of sand as a fine aggregate. The resistance values obtained make it possible for it to be used in masonry work such as in levelling and tunneling. Its low compositions in Sodium and Magnesium Oxides (Na2O and MgO), 0.96% and 0.15% respectively, will not cause effects such as concrete disintegration, or expansion due to magnesia over the years.

La production de déchets solides dérivés de divers procédés dans l’exploitation des rives de matériaux de construction dans le monde entier entraîne une détérioration de la qualité de l’aspect environnemental. Diverses entreprises cherchent des alternatives qui permettent une bonne gestion des déchets, réduction de la pollution et le paysage tout en restant dans le respect de l’environnement juridique en matière de soins qui les poursuit en justice. Tel est le cas de l’industrie canterera dédiée à l’exploitation de tuf, qui, après les processus d’élimination et de matières premières détaillées génère des quantités importantes de déchets dans les poudres prédominent en tant que déchets du processus de coupe. Cette recherche était d’analyser et chimiquement ces géotechniques poudres, pour classer et examiner la faisabilité d’autres utilisations en fonction de la nature de ses composants en utilisant les normes ASTM, pour analyser le comportement du matériau en taillant des poussières de déchets. Les résultats indiquent la classification du résidu comme rhyolite, classée Boue inorganique (ML): La diffraction des rayons X indique une teneur de 76% de silice (SiO2), ce qui était approprié d’utiliser des poudres en remplaçant le ciment Portland à de 67%, pour obtenir un ciment hydraulique avec des résistances de 13 MPa; ainsi que dans le remplacement total du sable comme granulat fin; Cette résistance peut être utilisée pour être utilisée dans des travaux de maçonnerie comme aplatie et emboquillados. Leur faible compositions Oxydes de sodium et de magnésium (MgO et Na2O), 0,96% et 0,15%, respectivement, ne provoquera pas la désintégration des effets concrets ou l’expansion de la magnésie au fil des ans.

Article

Arena Concreto Mortero Polvo de cantera Riolita Tobas Sand Concrete Mortar Waste dust Rhyolite Tuff Sable Béton Mortier Poussière de carrière Rhyolite Tobas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA MINERA PRODUCTOS DE LAS CANTERAS PRODUCTOS DE LAS CANTERAS

Gamma radiation as a recycling tool for waste materials used in concrete

GONZALO MARTINEZ BARRERA Liliana Ivette Ávila Córdoba MIGUEL MARTINEZ LOPEZ EDUARDO SADOT HERRERA SOSA ENRIQUE VIGUERAS SANTIAGO CARLOS EDUARDO BARRERA DIAZ FERNANDO UREÑA NUÑEZ NELLY MA DE LA PAZ GONZALEZ RIVAS (2015)

Over the course of the last 50 years, a large number of major technological advances have contributed to the development of higher-strength, high-performance materials that provide excellent benefits. Nevertheless, in most cases, after a very short useful life, these products become waste material and contribute to environmental degra‐ dation. This situation has created an environmental crisis that has reached global proportions. In efforts to combat this issue and to promote sustainable development and reduce environmental pollution, some investigations have focused on recycling using innovative and clean technologies, such as gamma radiation, as an alternative to conventional mechanical and chemical recycling procedures. In this context, the reuse and recycling of waste materials and the use of gamma radiation are useful tools for improving the mechanical properties of concrete; for example, the compressive strength and modulus of elasticity are improved by the addition of waste particles and application of gamma radiation. In this chapter, we propose the use of gamma radiation as a method for modifying waste materials; for instance, polyethylene terephthalate plastic bottles, automotive tire rubber, and the cellulose in Tetra Pak containers, and their reuse to enhance the properties of concrete.

Book part

Recycling Waste materials Gamma radiation Concrete Mechanical properties INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Characterization of recycled polycarbonate from electronic waste and its use in hydraulic concrete: improvement of compressive performance

ANA LAURA DE LA COLINA MARTINEZ GONZALO MARTINEZ BARRERA CARLOS EDUARDO BARRERA DIAZ Liliana Ivette Ávila Córdoba FERNANDO UREÑA NUÑEZ (2017)

Artículo asociado a un proyecto de Doctorado en Ciencia de Materiales

Transparency, excellent toughness, thermal stability and a very good dimensional stability make Polycarbonate (PC) one of the most widely used engineering thermoplastics. Polycarbonate market include electronics, automotive, construction, optical media and packaging. One alternative for reducing the environmental pollution caused by polycarbonate from electronic waste (e-waste), is to use it in cement concretes. In this work, physical and chemical characterization of recycled polycarbonate from electronic waste was made, through the analysis by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive spectroscopy (EDS) and scanning electron microscope (SEM). Then cement concrete was made with Portland cement, sand, gravel, water, and this recycled polycarbonate. Specimens without polycarbonate were produced for comparison purposes. The effect of the particle sizes and concentrations of recycled polycarbonate within the concrete, on the compressive strength and density was studied. Results show that compressive strength values and equilibrium density of concrete depend on the polycarbonate particle sizes and its concentrations; particularly the highest compressive strength values were 20% higher than that for concrete without polycarbonate particles. Moreover, morphological, structural and crystallinity characteristics of recycled polycarbonate, are suitable for to be mixed into concrete

Article

Recycled Polycarbonate Concrete BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Waste tire particles and gamma radiation as modifiers of the mechanical properties of concrete

EDUARDO SADOT HERRERA SOSA GONZALO MARTINEZ BARRERA CARLOS EDUARDO BARRERA DIAZ EPIFANIO CRUZ ZARAGOZA (2014)

In polymer reinforced concrete, the Young’s modulus of both polymers and cement matrix is responsible for the detrimental properties of the concrete, including compressive and tensile strength, as well as stiffness. A novel methodology for solving such problems is based on use of ionizing radiation, which has proven to be a good tool for improvement on physical and chemical properties of several materials including polymers, ceramics, and composites. In this work, particles of 0.85mm and 2.80 mm obtained from waste tire were submitted at 250 kGy of gamma radiation in order to modify their physicochemical properties and then used as reinforcement in Portland cement concrete for improving mechanical properties. The results show diminution on mechanical properties in both kinds of concrete without (or with) irradiated tire particles with respect to plain concrete. Nevertheless such diminutions (from 2 to 16%) are compensated with the use of high concentration of waste tire particles (30%), which ensures that the concrete will not significantly increase the cost.

Article

Waste tire gamma irradiation Concrete Mechanical properties BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Alternativas sustentables para uso de residuos de explotación de tobas volcánicas en materiales de construcción

Sustainable alternatives for the use of volcanic tuff exploit wastes in construction materials

Alternatives durables pour l’utilisation de résidus d’exploitation en vrac volcanique dans des matériaux de construction

REBECA GUADALUPE ORTIZ MENA MARIA GUADALUPE NAVARRO ROJERO T. LOPEZ-LARA Juan Bosco Hernández Zaragoza DANIEL NAPOLEON GOMEZ BALBUENA (2018)

La generación de residuos sólidos derivados de diversos procesos en la explotación de bancos de materiales para construcción a nivel mundial está ocasionando deterioro en la calidad del aspecto ambiental. Diversas empresas buscan alternativas que permitan dar un manejo adecuado a sus residuos, reduciendo la contaminación paisajística provocada y manteniéndose dentro del cumplimiento legal en materia de cuidado al medio ambiente que se les está demandando. Tal es el caso de la Industria canterera dedicada a la explotación de tobas volcánicas, que tras los procesos para disposición y detallado de su materia prima genera volúmenes significativos de residuos dentro de los que predominan los polvos como deshecho del proceso de corte. La presente investigación consistió en analizar geotécnica y químicamente estos polvos, para categorizar y revisar la factibilidad de las alternativas de uso con base en la naturaleza de sus componentes empleando normativas ASTM, para analizar el comportamiento del material elaborado con polvo de deshecho de corte. Los resultados indican la clasificación del residuo como Riolita, clasificado como Limo Inorgánico (ML): La Difracción de Rayos X indica un contenido del 76% de Sílice (SiO2), lo que resultó pertinente para emplear los polvos en la sustitución de cemento portland hasta en un 67%, para obtener un cementante hidráulico con resistencias de 13 MPa; así como en la total sustitución de arena como agregado fino; dicha resistencia puede aprovecharse para emplearse en obras de albañilería como aplanados y emboquillados. Sus bajas composiciones en Óxidos de Sodio y Magnesio (Na2O y MgO), 0.96 % y 0.15% respectivamente, no provocarán efectos como desintegración del concreto o la expansión por magnesia a través de los años.

The generation of the solid waste that derives from various processes in the exploitation of building material banks worldwide is causing a deterioration in the quality of the environment. Several companies have been searching for alternatives that will allow them to manage their residues adequately, which in turn will aid in reducing the contamination of the landscape that has been caused by their activities, while complying at the same time with environmental care legislation, which they are required to do. Such is the case of the “quarry” industry, dedicated to the exploitation of volcanic tuff, which, after the processes for the provision and grinding of its raw material, generates significant volumes of waste, being dust the residue that predominates the most in this process. This study sets out to analyze these powders geotechnically and chemically in order to categorize them, and to review the feasibility of alternative uses, based on the nature of their components, and based on ASTM standards; and to analyze the behavior of material elaborated with grinded waste powder. The results indicate that the residue is a Rhyolite, classified as inorganic silt (ML); X ray diffraction indicated a content of 76% Silica (SiO2) which makes it possible for the residue to be used in the replacement of Portland cement in quantities of up to 67% in order to obtain 13 MPa resistant hydraulic cement. Likewise, it is considered feasible for it to be used in the total substitution of sand as a fine aggregate. The resistance values obtained make it possible for it to be used in masonry work such as in levelling and tunneling. Its low compositions in Sodium and Magnesium Oxides (Na2O and MgO), 0.96% and 0.15% respectively, will not cause effects such as concrete disintegration, or expansion due to magnesia over the years.

La production de déchets solides dérivés de divers procédés dans l’exploitation des rives de matériaux de construction dans le monde entier entraîne une détérioration de la qualité de l’aspect environnemental. Diverses entreprises cherchent des alternatives qui permettent une bonne gestion des déchets, réduction de la pollution et le paysage tout en restant dans le respect de l’environnement juridique en matière de soins qui les poursuit en justice. Tel est le cas de l’industrie canterera dédiée à l’exploitation de tuf, qui, après les processus d’élimination et de matières premières détaillées génère des quantités importantes de déchets dans les poudres prédominent en tant que déchets du processus de coupe. Cette recherche était d’analyser et chimiquement ces géotechniques poudres, pour classer et examiner la faisabilité d’autres utilisations en fonction de la nature de ses composants en utilisant les normes ASTM, pour analyser le comportement du matériau en taillant des poussières de déchets. Les résultats indiquent la classification du résidu comme rhyolite, classée Boue inorganique (ML): La diffraction des rayons X indique une teneur de 76% de silice (SiO2), ce qui était approprié d’utiliser des poudres en remplaçant le ciment Portland à de 67%, pour obtenir un ciment hydraulique avec des résistances de 13 MPa; ainsi que dans le remplacement total du sable comme granulat fin; Cette résistance peut être utilisée pour être utilisée dans des travaux de maçonnerie comme aplatie et emboquillados. Leur faible compositions Oxydes de sodium et de magnésium (MgO et Na2O), 0,96% et 0,15%, respectivement, ne provoquera pas la désintégration des effets concrets ou l’expansion de la magnésie au fil des ans.

Article

Arena Concreto Mortero Polvo de cantera Riolita Tobas Sand Concrete Mortar Waste dust Rhyolite Tuff Sable Béton Mortier Poussière de carrière Rhyolite Tobas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA MINERA PRODUCTOS DE LAS CANTERAS

Situación actual y perspectivas del papel amate: hacía una producción sustentable.

MARÍA JANET FUENTES CASTILLO (2019)

Tesis (Doctorado en Ciencias, especialista en Desarrollo Rural).- Colegio de Postgraduados, 2019.

La investigación presenta el análisis de la organización social, el proceso de abastecimiento de materia prima, producción y comercialización del papel amate con el sustento teórico de la cadena de suministro y el desarrollo rural sustentable en San Pablito, Pahuatlán, Puebla. La metodología utilizada es mixta (cuantitativa y cualitativa). Los datos se obtuvieron a través de un cuestionario aplicado a 76 familias artesanas; se utilizó el método etnográfico; además del estudio de la gestión de la cadena de suministro (Lean Supply Chain). Con estadística descriptiva se realizó el análisis de datos, caracterizando los procesos de producción a través de cadenas de suministro. Los resultados muestran que el actual sistema de producción del amate, ha generado un alto costo social y ambiental como consecuencia de la extracción irracional de sus recursos naturales, principalmente el árbol de jonote, excesivo uso de sustancias químicas (cloro y sosa caustica) para la fabricación del papel amate y la poca organización de los artesanos. En este contexto, la cadena de suministro propone alternativas viables para obtener una producción orgánica y mejorar las relaciones sociales y organizativas de la comunidad, una propuesta para un desarrollo local sustentable. _______________ CURRENT SITUATION AND PERSPECTIVES OF THE AMATE PAPER: TOWARDS A SUSTAINABLE PRODUCTION. ABSTRACT: The research presents the analysis of the social organization, the process of raw material supply, production and commercialization of amate paper with the theoretical support of the supply chain and sustainable rural development in San Pablito, Pahuatlán, Puebla.

The methodology used is mixed (quantitative and qualitative). The data were obtained through a questionnaire applied to 76 artisan families; the ethnographic method was used; in addition to the study of the management of the supply chain (Lean Supply Chain). With descriptive statistics, data analysis was performed, characterizing the production processes through supply chains.

The results show that the current amate production system has generated a high social and environmental cost as a result of the irrational extraction of its natural resources, mainly the jonote tree, excessive use of chemical substances (chlorine and caustic soda) for Amate papermaking and the poor organization of artisans. In this context, the supply chain proposes viable alternatives to obtain organic production and improve the social and organizational relations of the community, a proposal for sustainable local development.

Doctoral thesis

Organización social Papel amate Cadena de suministro Desarrollo sustentable Social organization Amate paper Supply chain Sustainable development Desarrollo rural Doctorado CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA PROBLEMAS SOCIALES CALIDAD DE VIDA