Incorporación de filamentos de PET reciclado a conglomerantes de yeso y mortero, para crear paneles de yeso ecoeficientes, de aplicación en particiones interiores

Incorporación de filamentos de PET reciclado a conglomerantes de yeso y mortero, para crear paneles de yeso ecoeficientes, de aplicación en particiones interiores. TFG H: Tutor: Enrique Domingo Fernández Nieto Autora: Arantxa Herrera García/DNI:05937877-J Grado en Fundamentos de la Arquitectura 2017-2018 Escuela Técnica Superior de Arquitectura ÍNDICE (I) _RESUMEN 1. INTRODUCCIÓN 1 2. ESTADO DE LA CUESTIÓN 2 2.1. El plástico -Origen etimológico -Cronología del plástico -Propiedades -Tipos más comunes -Impacto ambiental -Estrategias: Europa y España 2.2. Aplicación del plástico como material de construcción 3. OBJETIVOS 13 3.1. Objetivos generales 3.2. Objetivos específicos 4. METODOLOGÍA 13 4.1. Trabajos previos a la elaboración de las probetas 4.2. Ensayos mecánicos (para yeso y mortero) 4.3. Ensayo acústico (para yeso y mortero) 4.4. Repetición de probetas de yeso 5. ANÁLISIS DE DATOS 22 5.1. Análisis de ensayos mecánicos 5.2. Análisis de ensayo acústico 6. CONCLUSIONES 33 ÍNDICE (II) 7. PROPUESTA DE PRODUCTO 34 7.1. Propuesta de panel de yeso para particiones interiores 7.2. Productos similares en el mercado 7.3. Definición y utilidad de los paneles de yeso con adición de plástico PET para particiones interiores 8. APLICACIÓN DEL PRODUCTO A UN CASO PRÁCTICO 40 9. COMPARATIVA DEL MATERIAL PROPUESTO CON OTROS SISTEMAS 42 10. BIBLIOGRAFÍA 44 10.1. Libros y artículos 10.2. Fotografías 10.3. Recursos de internet *Este TFG tiene una parte práctica de laboratorio que la hemos realizado en grupo, con lo cual desde el apartado “_INTRODUCCIÓN” hasta “_OBJETIVOS” es común en los trabajos de cada uno de los componentes: -Francisca María Ariza Crespo -María José Ayala Orellana -Arantxa Herrera García -Francisco José Mena Calvo _RESUMEN: La primera aparición del plástico fue a finales del siglo XIX, pero no fue hasta la mitad del siglo XX cuando alcanzó su auge. Hoy día, hay alrededor de 8.300 millones de toneladas de este material en el mundo. De esta cantidad, 2/3 se han convertido en residuos. Y de esos residuos, un 91% no han pasado nunca por un contenedor de reciclaje, una cifra bastante alarmante. La investigación que se va a llevar a cabo tiene como objetivo abordar esta situación y conseguir una relación directa con la arquitectura y la forma de construir, buscando una solución constructiva añadiendo el plástico como aditivo a conglomerantes como el mortero de yeso y de cemento. A la nueva propuesta de material conseguido se le estudiarán sus propiedades mecánicas tanto a flexión como a compresión y su comportamiento acústico, comparando los resultados con productos ya existentes en el mercado para comprobar las mejoras de la adición del plástico en el conglomerante. Tras hacer esos análisis se elegirá una característica que la adición de plástico PET, aporte al nuevo material que en este caso será la disminución de peso y de densidad. Y se propondrá un panel de yeso para la construcción de particiones interiores. Palabras clave: Plástico, PET, conglomerante, reciclado, construcción, material, yeso, cemento, paneles. ABSTRACT The first appearance of plastic was at the end of the 19th century, but it was not until the middle of the 20th century that it reached its peak. Today, there are around 8,300 million tons of this material in the world. Of this amount, 2/3 have been converted into waste. And of those waste, 91% have never gone through a recycling bin, a rather alarming figure. The research that is going to be carried out aims to address this situation and get a direct relationship with the architecture and how to build, looking for a constructive solution by adding plastic as an additive to binders such as plaster and cement mortar. The new material proposal will be studied its mechanical properties both bending and compression and its acoustic behavior, comparing the results with existing products in the market to check the improvements of the plastic in the binder. After doing these analyzes, a characteristic will be chosen that the addition of PET plastic, contributes to the new material, which in this case will be the decrease in weight and density. And a plaster panel will be proposed for the construction of interior partitions. Keywords: plastic, PET, conglomerate, recycling, building, material, cast, concrete, panels. 1 1. INTRODUCCIÓN El plástico, desde su expansión a principios del siglo pasado, se ha convertido en un material muy popular y se utiliza de muchas maneras diferentes. Hoy día, se utilizan para fabricar y envolver muchos de los productos que compramos y consumimos. El problema llega cuando ya no nos es útil, esto ocurre sobre todo con el plástico desechable de envasar y embalar. Este material es fácil y barato de fabricar y por eso su gran utilización además de su duración en el tiempo. Lamentablemente, estas mismas ventajas hacen que se convierta en el aliado número uno de la contaminación. Ya que no puede descomponerse y se necesita una alta energía de rayos ultravioleta para su total desaparición y la cantidad de plástico que se desperdicia en los océanos está aumentando considerablemente. 1 Por ello la importancia tan necesaria de darles un nuevo uso, con el objetivo de reducir los efectos negativos que el plástico produce al medio ambiente y dar un paso más incorporándolos al gran sector de la construcción, convirtiéndolos en aditivos de conglomerantes de cemento y yeso, como es el caso de este trabajo de investigación. Para alcanzar este objetivo necesitamos elaborar una simulación del nuevo material y ensayarlo para obtener sus características (comportamiento acústico) y comportamientos físicos (flexión y compresión). Además de compararlos con productos y materiales ya existentes en el mercado para comprobar las mejoras de adición de plástico en el conglomerante. 1 EL PROBLEMA DEL PLÁSTICO. de NU2 Sitio web: http://nu2.es/listas/reportajes/el-problema-del-plastico/ 2 2. ESTADO DE LA CUESTIÓN 2.1. El plástico -Origen etimológico La palabra plástico tiene origen del latín “plasticus”, y este a su vez del griego “plastikos”, a su vez “plastikos” se forma por la palabra “plastos” (formado, modelado), el adjetivo verbal del verbo “plasso” (yo formo, yo modelo, yo forjo) y por el sufijo “-ikoç” (relativo a, que posee cierta característica). Todos estos términos se refieren a la maleabilidad o plasticidad del material. 2 -Cronología del plástico Desde los inicios históricos, el ser humano se ha interesado por la constante modificación y manipulación de los objetos y materiales que los rodeaban, con el fin de buscar un beneficio que no podían encontrar en la naturaleza de forma directa. Esta constante inquietud, llevó a distintos pueblos mesoamericanos a una búsqueda de materiales naturales que ofrecían una serie de características plásticas intrínsecas, iniciando así el uso de materiales plásticos. 3 Como mencionamos, el uso de plástico se remonta a pueblos mesoamericanos mediante la utilización del caucho para la elaboración de pequeños utensilios. Pero no es hasta pasada la segunda guerra mundial cuando comenzó la fabricación y el uso masivo del plástico. El plástico que hoy día conocemos se consigue con la modificación química de materiales que se encuentran en la naturaleza, como sería el caucho, la nitrocelulosa, el colágeno o la galalita, para llegar hasta materiales totalmente sintéticos que son los que hoy día denominamos plásticos. Además, el plástico ha sido un gran factor para el desarrollo y numerosas investigaciones debido a sus propiedades: es impermeable, puede moldearse en diferentes formas, puede ser rígido o flexible, duro o blando, opaco o transparente. Todas estas propiedades lo han convertido en un material imprescindible en nuestra vida diaria. 2 Plástico. De Diccionario Etimológico español en línea. Sitio web: http://etimologias.dechile.net/?pla.stico 3 El plástico: una historia de más de 100 años de innovación. De PlasticsEurope. Sitio web: https://www.plasticseurope.org/es/about-plastics/what-are-plastics/history 9 vapor de agua y la resistencia al impacto. Gracias a este articulo pudimos ver como la forma y el número de partículas recicladas incorporadas en los morteros son factores muy importantes y deben tenerse en cuenta, ya que pueden causar cambios significativos en el rendimiento de los morteros, del mismo modo que la incorporación de los agregados de residuos plásticos PET como un reemplazo parcial para la arena ha demostrado reducir tanto las densidades frescas como las densas del mortero debido a la menor densidad del plástico en comparación con la arena. Se observó una caída en la resistencia a la compresión y flexión, que se puede atribuir al enlace semanal entre la matriz y los agregados de PET. Sin embargo, la pérdida de resistencia mecánica no es relevante si estos materiales compuestos se utilizan en aplicaciones no estructurales, como revoques de paredes y yesos. A pesar de esta disminución, las muestras que contienen agregados de plástico muestran una falla más gradual bajo carga de compresión que hace que el mortero modificado sea más dúctil. Esta tendencia parece ser más notable a medida que aumenta el contenido de agregados de plástico. En conclusión, los resultados del presente estudio han sido bastante alentadores y han abierto caminos para el reciclado de agregados de desechos de PET en morteros. El aumento del crecimiento del plástico en nuestra sociedad ha provocado la búsqueda de métodos para resolver la eliminación de residuos de la industria, provocando el interés de reciclar este material, tanto en términos ecológicos como económicos, ya que no es solo debido a su agresividad hacia el medio ambiente, sino también al gran volumen de material depositado en vertederos junto con el hecho de que no es biodegradable. Este documento aborda estos temas dentro del contexto del desarrollo sostenible, considerando una nueva aplicación para residuos plásticos y estudia los efectos de su incorporación en morteros. Se han considerado tres sustituciones de la proporción del mortero con plástico reciclado para agregado natural, 5%, 10% y 15%. Esta sustitución se hizo en volumen y solo en la fracción de 1-2 mm. Los resultados muestran que, aunque la incorporación de agregados de plástico condujo a un peor desempeño en algunas propiedades, en otros los morteros modificados revelaron un rendimiento significativamente mejorado en comparación con el mortero de control (sin plástico). 10 10 da Silva, A. M., de Brito, J., & Veiga, R. (2014). “Incorporation of fine plastic aggregates in rendering mortars”. Construction and Building Materials, 71, 226–236. Sitio web: https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.08.026 10 -Fibras de plástico recicladas como refuerzo Existen unos experimentos que se realizaron para investigar los efectos de las fibras residuales de plástico reciclado (RP) sobre la resistencia a la flexión, la tenacidad a la flexión y las características de agrietamiento por contracción plástica del mortero de cemento Portland. Los parámetros que se investigaron incluyen el contenido de fibra y la longitud de la fibra, y las pruebas realizadas incluyen flexión y pruebas de contracción plástica. Los resultados experimentales mostraron un aumento sustancial de la tenacidad a la flexión, aproximadamente de 26 a 61 veces, y un aumento considerable de la resistencia a la flexión que varió del 6% al 84% de los morteros reforzados con fibras RP en comparación con el mortero simple. Los resultados de la prueba también mostraron una reducción significativa en el ancho y el área total de las grietas por contracción plástica de losas reforzadas con una mayor cantidad de fibras RP en comparación con las losas de control sin fibras. No se observaron grietas por contracción plástica en la superficie de las losas de mortero reforzadas con 1,5% (en volumen) de fibras RP de 50 mm de longitud. Además de reducir el costo de la eliminación de desechos de plástico, esta investigación recomienda agregar alrededor del 1,5% de la producción local; Fibras de plástico reciclado de 50 mm de longitud al mortero de cemento ordinario para mejorar la ductilidad y el mecanismo de detención de grietas de la matriz de mortero. Además de los beneficios ecológicos de producir fibras cortas y discretas a partir de residuos de plástico, se pueden extraer las siguientes conclusiones de esta investigación: -Además de los beneficios ecológicos, las fibras recicladas (PET) pueden mejorar el rendimiento del mortero de cemento. -Los prismas de mortero reforzados con fibras de PET mostraron un aumento sustancial en la tenacidad a la flexión. -Las fibras recicladas (PET) se pueden utilizar para minimizar el agrietamiento por contracción plástica de las losas de mortero. -Se redujeron las áreas totales de grietas en las superficies de losas de mortero reforzadas con fibras de PET. 11 11 Al-Tulaian, B. S., Al-Shannag, M. J., & Al-Hozaimy, A. R. (2016). “Recycled plastic waste fibers for reinforcing Portland cement mortar”. Construction and Building Materials, 127, 102–110. Sitio web: https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.09.131 11 -Comportamiento mecánico de yeso reforzado con polímeros sintéticos La siguiente tesis doctoral ofrece unos datos muy interesantes debido a varios aspectos, el primero de ellos es el hecho de que sea una tesis que se base en un estudio de la resistencia mecánica del yeso mediante la adición de polímeros sintéticos en forma de fibra y la segunda es que tienen como finalidad su uso en la construcción de elementos prefabricados. La base teórica para escoger estos dos materiales es la existencia de fuerzas de Van der Waals entre ambos materiales, debido a su análogo sistema de cohesión a nivel estructural, con la finalidad de llegar a un aumento de las características mecánicas del yeso que permita su uso como elemento prefabricado laminar. El estudio se complementa con un proceso experimental que comprueba el comportamiento del material bajo distintas adiciones y porcentajes hasta llegar al más óptimo, con estas proporciones se fabricarán placas de yeso para realizarles ensayos de resistencia a impacto y tracción. Las conclusiones más relevantes para nosotros a las que se llega en dicho estudio son las siguientes: - La adición de fibras poliméricas con porcentajes iguales o superiores al 2% de adición cambia la rotura frágil del material híbrido por una rotura de características dúctiles. - La adición combinada de fibra de polipropileno con dispersión de policondensado de melaminaformaldehido se considera la más idónea para reforzar el yeso, así como para absorber las tensiones internas generadas por choques o impactos producidos en su superficie. - Existe una buena adherencia entre el yeso y las adiciones de fibra de polipropileno y dispersión de policondensado de melaminaformaldehido. 12 -Mezclas de cemento y agregados de plástico para la construcción de viviendas ecológicas. Este trabajo de investigación es de gran interés debido a que realiza una investigación para elaborar morteros con cemento, desechos plásticos PET triturados y un aditivo químico. Con esta mezcla se crean ladrillos y tejas, que presentan las siguientes características: 12 A. García Santos, “Comportamiento mecánico de yeso reforzado con polímeros sintéticos,” 1988. Universidad politécnica de Madrid. 12 - Menor peso unitario. - Absorción aceptable - Cumplimiento de las normas para dichos elementos constructivos. 13 -Refuerzo de matrices cementicias mediante fibras sintéticas provenientes de residuos post-consumo Esta tesis doctoral parte de dos premisas muy similares a las de nuestro trabajo de fin de grado, la búsqueda de distintos tipos de fibras para el refuerzo de nuevas matrices cementicias y el tema preocupante del incremento de generación de residuos. De tal forma se realiza un estudio sobre las fibras sintéticas obtenidas de residuos post-consumo cuando son empleadas como refuerzo de matrices de cemento, más concretamente, fibras a partir de envases de polietileno tereftalato (PET) y polietileno de alta densidad (HDPE). Ambos materiales se obtienen del reciclado de las hebras producidas en la elaboración de escobas (PET) y de los residuos generados en la instalación o sustitución del cableado de fibra óptica. Se realiza un estudio sobre su durabilidad al estar en medios alcalinos (matrices cementicias) y ensayos a flexión y compresión, obteniendo una serie de datos que permiten contrastar sus propiedades respecto a un mortero sin fibras. Las conclusiones a las que llega la tesis es que estas fibras pueden ser una opción de refuerzo, sobre todo en países con escasez de recursos o en vías de desarrollo. 14 13 V. Flores, J. Rojas, R. Torres, R. Vallejos, P. Flores, and M. Flores, “Mezclas de cemento y agregados de plástico para la construcción de viviendas ecológicas,” in Ciencias Tecnológicas y Agrarias T-I: Handbook, 2014, pp. 101–110. 14 M. E. Fernández Iglesias, J. M. (dir. tes. Monzó Balbuena, and J. (dir. tes. Payá Bernabeu, “Refuerzo de Matrices Cementicias mediante la Valorización de Fibras Sintéticas provenientes de Residuos Post-Consumo,” 2013. 13 3. OBJETIVOS 3.1. Objetivos generales Mediante la fabricación de las probetas de mortero de cemento y/o yeso y la obtención de datos (mecánicos, térmicos y acústicos) se pretende estudiar su comportamiento como nuevos materiales ecoeficientes procedentes de residuos que tengan alguna aplicación constructiva. Existe el interés de hacer uso del reciclaje con la visión de contribuir a favor del medio ambiente. Además, ver las ventajas que tendría esta nueva opción frente a materiales tradicionales. 3.2. Objetivos específicos En nuestro caso, hemos elegido como material reciclado fibras de plástico PET (Polietileno tereftalato) obtenido de los filamentos de las escobas de barrer. Por tanto, habría que ver el comportamiento del mortero de cemento y yeso con distintos porcentajes de dicho residuo para ver qué opción sería la óptima según sus propiedades mecánicas, térmicas y acústicas. Hay que tener presente también que este nuevo material ha de tener una aplicación constructiva, con lo cual la opción elegida ha de ser viable para ello. 4. METODOLOGÍA El material elegido para conseguir los objetivos es el plástico, como bien se intuye después del análisis y descripción hechos en los capítulos anteriores sobre él. Pero más concretamente he elegido los filamentos de las escobas de PET, para darles un nuevo uso. Ya que, las escobas son útiles muy abundantes por su uso cotidiano de limpieza, como por ejemplo puede ser en el hogar. 14 4.1. Trabajos previos a la elaboración de las probetas Para la correcta elaboración de las probetas primero debemos obtener la materia prima, en este caso el protagonista de estos ensayos, los filamentos de las escobas. Cortamos de varias escobas sus filamentos, y se miden para sacar una longitud media de estos y tenerlo en cuanta a la hora de hacer los cálculos y la adición en las probetas y también saber si dentro de estas cabrían. También debemos elegir los porcentajes entre los que tenemos que trabajar para posteriormente tener un número determinado de probetas y compararlas entre sí. En este caso tenemos que tener en cuenta que el plástico y en este caso los filamentos tienen una densidad muy baja en comparación con la arena que se le añade al mortero, por ello no podemos elegir porcentajes muy elevados como se nos recomendó, si no que tenemos que oscilar en torno al 0,5 y 2 por ciento. Exactamente sabremos cuales son los más correctos cuando realicemos los cálculos. En este ensayo tenemos en cuanta el cálculo de adición de filamentos tanto en yeso como en mortero de cemento. Finalmente se han elegido 0.75% y 1% en ambos materiales. Figura 3: Filamentos cortados de las escobas. Foto tomada en el laboratorio 15 4.2. Ensayos mecánicos ELABORACIÓN DE PROBETAS -Mortero de cemento Para la elaboración de estas probetas tenemos que saber de qué materiales está compuesto este mortero y sus proporciones. Y por ello indicamos las siguientes relaciones: agua/cemento=0,80 y cemento/agua=1/6. Necesitamos en total por cada probeta (son 6 en total) 350gr de arena, sin haber descontado aún de este total el material de adición que necesitamos añadir. En la relación del 0.75% añadiremos para las 6 probetas mecánicas 2500gr de arena, 18.75gr de filamentos PET con una longitud entre 4 y 4.50 cm, 416.67gr de cemento y 333.33gr de agua. Todos estos datos obtenidos de las proporciones marcadas antes. Y en la relación del 1% añadiremos para las 6 probetas mecánicas 2500gr de arena, 25gr de filamentos PET con una longitud entre 4 y 4.50 cm, 416.67gr de cemento y 333.33gr de agua. Todos estos datos obtenidos de las proporciones marcadas antes. Una vez tenemos los cálculos, en el laboratorio se nos proporcionan 6 probetas metálicas para los ensayos mecánicos. De estas obtendremos probetas prismáticas de 40x40x160 mm. El proceso en el laboratorio es el siguiente: -1. Pesar los materiales que vamos a necesitar para hacer las mezclas. -2. Aplicar el desencofrante en los moldes -3. Verter la mezcla en su interior -4. Golpear ligeramente la mezcla en el interior para que se compacte bien y el agua de la mezcla se equilibre. -5. Etiquetar cada una de las probetas con su nomenclatura y el % de cada una. Lo que se denomina como código y deberá ponerse los siguiente: Ensayo al que se designa la probeta, material conglomerante, adición, proporción utilizada (%) y el número de la probeta. -6. Cuando ya esté seco, tras unos 28 días aproximadamente se desmoldarán las probetas. Nota: Para determinar la resistencia a flexión y a compresión del mortero endurecido, se utiliza la norma UNE-EN-1015-11. 16 -Yeso. Para la elaboración de estas probetas tenemos que tener en cuenta las proporciones que de normal se usan en el mundo profesional para elaborar este conglomerante. En este caso tendremos en cuenta la siguiente proporción entre agua y yeso: agua/yeso=0,55. Esto significa que pasa sacar la cantidad de agua que necesitamos realizamos la siguiente operación: yeso (gr) x 0.55. En la relación del 0.75% añadiremos para las 6 probetas mecánicas 1800gr de yeso, 22.50gr de filamentos PET con una longitud entre 4 y 4.50 cm, y 1637.625gr/ml de agua. Todos estos datos obtenidos de las proporciones marcadas antes. Y en la relación del 1% añadiremos para las 6 probetas mecánicas 1800gr de yeso, 30gr de filamentos PET con una longitud entre 4 y 4.50 cm, y 1633.5gr/ml de agua. Todos estos datos obtenidos de las proporciones marcadas antes. Figura 4: Proceso de elaboración Imágenes tomadas en el laboratorio Figura 5: Dimensiones del filamento Foto tomadas en el laboratorio 17 Una vez tenemos los cálculos, en el laboratorio se nos proporcionan 6 probetas metálicas para los ensayos mecánicos. De estas obtendremos probetas prismáticas de 40x40x160 mm. El proceso en el laboratorio es el siguiente: -1. Pesar los materiales que vamos a necesitar para hacer las mezclas. -2. Aplicar el desencofrante en los moldes -3. Verter la mezcla en su interior -4. Mover los moldes llenos para que la masa se homogenice. -5. Etiquetar cada una de las probetas con su nomenclatura y el % de cada una. Lo que se denomina como código y deberá ponerse los siguiente: Ensayo al que se designa la probeta, material conglomerante, adición, proporción utilizada (%) y el número de la probeta. ENSAYO El ensayo en sí consiste en partir las probetas en una prensa con una determinada fuerza. La primera vez que rompe la probeta obtenemos la resistencia a flexión. Y de ahí obtenemos dos partes A y B, a ambas se les vuelve a colocar por separado en la prensa a otra fuerza, y así obtenemos resistencia a compresión en A y en B. Esta última es el máximo esfuerzo que puede soportar el material bajo una carga por aplastamiento. 4.3. Ensayos mecánicos ELABORACIÓN DE PROBETAS -Mortero de cemento En la elaboración de estas probetas también utilizamos las mismas proporciones que las usadas en los ensayos para obtener las cantidades que necesitamos de cada material, la diferencia ahora son los moldes de las probetas que solo necesitamos 3 unidades y debemos elaborarlo nosotros de forma artesanal. Las dimensiones que estas deben tener son las siguientes: entre 9.5 y 10 cm de diámetro y 2 cm de espesor. El espesor podría ser menos, incluso de 1 cm, pero tememos que en el ensayo o cuando la masa endurezca le aparezcan fisuras o incluso se partan, ya que, también le hemos 18 añadido un material que no se sabe cómo se comportará dentro de esa mezcla. Los moldes se han realizado cogiendo unas botellas que casualmente eran del diámetro que necesitamos, las hemos cortado y hemos intentado variar varios mm el tamaño de estas entre ellas para tener luego una muestra en concreto que se ajuste más al diámetro del tubo de Kundt. -yeso Como se ha explicado anteriormente en las probetas mecánicas, las proporciones de yeso se obtienen en una relación de agua = yeso x 0.55 Ahora solo se necesitan 3 probetas circulares, entre 9.5 y 10 cm de diámetro y 2 cm de espesor. En este caso para estas probetas (las tres) necesitamos para el 0.75%, 492gr de yeso, 22.5 gr de filamentos de PET de escobas y 1637.625gr/ml de agua. Y para el 1%, 492gr de yeso, 30gr de filamentos de PET de escobas y 1633.5gr/ml de agua. Figura 6: Moldes para tubo de Kundt. (los circulares) Foto tomadas en el laboratorio 25 En este caso se sigue el mismo proceso de análisis, hacemos primero la comprobación con los datos de todas las probetas y posteriormente se descartan las que consideremos defectuosas. Analizando los datos proporcionados en la tabla, observamos la resistencia a flexión y los valores más alejados del resto son la muestra 2 y la 5. (Gráfica 3) Eje Y: R. Flexión (N/mm2) y Eje X: Densidad (kg/m3) Eje X: Densidad (kg/m3) y Eje Y: R. Flexión (N/mm2) Gráfica 3: Densidad y flexión. (con todos los valores) Leyenda: Línea: recta de regresión Puntos: relación entre densidad y flexión Eje X: Densidad (kg/m3) y Eje Y: R. Flexión (N/mm2) Gráfica 4: Densidad y flexión. (con dos valores menos) Leyenda: Línea: recta de regresión Puntos: relación entre densidad y flexión 26 Hacemos las comparaciones, y eliminamos las probetas 2 y 5, como se ha indicado y obtenemos un resultado muy positivo, con r casi con valor 1 y p también, esto también nos da información de que las probetas 1, 3, 4 y 6 han salida casi perfectas. -Probeta adición 1.25 % Figura 14: Probetas 1% Foto tomada en el laboratorio Eje X: Densidad (kg/m3) y Eje Y: R. Flexión (N/mm2) Gráfica 5: Densidad y flexión. (con todos los valores) Leyenda: Línea: recta de regresión Puntos: relación entre densidad y flexión Eje X: Densidad (kg/m3) y Eje Y: R. Flexión (N/mm2) Gráfica 5: Densidad y flexión. (con dos valores menos) Leyenda: Línea: recta de regresión Puntos: relación entre densidad y flexión 27 Con las probetas de este porcentaje, se puede sacar la conclusión de que no han salido correctamente, ya que, los valores de r con todas las probetas tienen un valor negativo, y al realizar el análisis otra vez eliminando las probetas 1 y 3, que se creen que son las que alteran los resultados. Aun así, no conseguimos obtener ese valor cercano a 1 de r y p, sigue saliendo negativo. (Gráfica 6) A simple vista, con este análisis, podemos sacar la siguiente conclusión, y es que la probeta que mejor hecha está según este tipo análisis (con densidad y flexión) es la del porcentaje de adición del 1% de material PET. Que nos da resultados bastante óptimos. A continuación, vamos a examinar los pesos de las probetas, analizando una variable para ver cómo afecta la cantidad de plástico que se le añade al material. Así podremos comprobar si al añadirle el nuevo material el peso de la probeta aumenta o disminuye. Eje X: Densidad (kg/m3) y Eje Y: R. Flexión (N/mm2) Gráfica 6: Densidad y flexión. (con dos valores menos) Leyenda: Línea: recta de regresión Puntos: relación entre densidad y flexión 28 En este análisis podemos comprobar que el peso varía al añadirle el aditivo de fibras de PET, cuanto más material de adición añadimos menos pesa la probeta. Eso lo podemos comprobar viendo las medias de los pesos y la representación gráfica de cajas y bigotes (Gráfica 7). Otro indicador importante de este análisis, para tomarlo como característica en la elección de un nuevo material, en los puntos de más adelante. ¿Están las fibras de PET repartidas de forma homogénea en toda la probeta? Esta pregunta es fácil de contestar con la comparación del esfuerzo a compresión, entre las partes de la probeta A y B, obtenidas de haber realizado el ensayo de resistencia a flexión. Si el material se comportase perfectamente en la mezcla y estuviese de manera homogénea en ella, el resultado del coeficiente de correlación seria 1 o bastante cercano de 1. Este análisis se va a realizar de los porcentajes de adición 0.75% y 1%, que como hemos comprobado antes sus resultados son óptimos a comparación del 1.25%, que lo desechamos por completo, porque hemos comprobado en el primer apartado del análisis que no han salido bien. Eje X: peso (gr) F20:F25 -> 1.25% F13:F18 -> 1% F6:F11 -> 0.75% F27:F32 -> 0% Gráfica 7: % Adición y peso (gr) Leyenda: gráfico de cajas y bigotes 29 -probeta de 0.75% -probeta de 1% Eje X: -B- y Eje Y: -A- Gráfica 8: Compresión A y B Leyenda: Línea: recta de regresión Puntos: relación entre densidad y flexión Eje X: -B- y Eje Y: -A- Gráfica 9: Compresión A y B Leyenda: Línea: recta de regresión Puntos: relación entre densidad y flexión 30 La probeta que mejor tiene repartidas las fibras es la del porcentaje menor, 0.75% de filamentos PET, esto se puede deber a que su cantidad es pequeña en comparación con los demás y es más fácil que esté repartida por la probeta. Podemos sacar una pequeña conclusión, y es que, comparando todos los rasgos sacados del análisis de ensayos mecánicos, la probeta de adición 1% (eliminando las probetas “malas”) en la relación densidadflexión nos da un valor muy bueno, casi 1. Pero al contrario al hacer la relación de las compresiones en A y B que obtenemos valores negativos, muy lejos de 1. Por lo que tiene un punto muy fuerte y otro muy débil. Y la probeta de adición 0.75%, siguiendo los mismos pasos de análisis, relación flexión-densidad obtenemos un valor de 0.67 bastante cercano a 1 y en la comprobación de compresión A y B sale un valor de 0.97. Por todo lo comentado se podría concluir que la probeta que mejor ha sido realizada es la de 0.75% de adición de material. Como aclaración, las probetas de mortero no se analizarán, ya que, previamente antes de saber sus resultados de dicho análisis se entiende que están mal elaboradas y los datos que obtengamos serán equívocos y erróneos. Figura 15: Probeta de mortero Foto tomada en el laboratorio Figura 16: Probetas 0,75% Foto tomada en el laboratorio 31 5.2. Análisis de ensayo acústico. Tubo de Kundt. A continuación, vamos a incorporar las tablas con los resultados de las probetas de yeso, en la elaboración del Tubo de Kundt. (mV) (mV) (mV) (mV) 32 Estos son los resultados obtenidos del laboratorio, medidos con el tubo de kundt explicado anterior mente en la parte de metodología. Para realizar un análisis de estas variables necesitamos calcular el coeficiente de absorción acústica. Ya, una vez calculada la absorción acústica se realiza un análisis multivariable con estos datos obtenidos. En la gráfica 10 podemos ver cómo se comporta acústicamente el material. A 250Hz el material apenas tiene absorción acústica. Y en el lado opuesto nos encontramos que a 1000Hz la absorción tiene un gran pico y absorbe bastante el sonido. Esto se puede deber a que este tipo de material suele comportarse de esta manera a una determinada Eje X: Absorción acústica (dB) Q30:Q32 -> 250 Hz R30:R32 -> 500 Hz S30:S32 -> 1000 hZ T30:T32 -> 2000 hZ Gráfica 10: Hz y absorción acústica Leyenda: gráfico de cajas y bigotes 33 frecuencia y presenciar estos picos de dB. Por lo tanto, a 1000Hz hay mayor absorción acústica con diferencia de las demás concentraciones. 6. CONCLUSIONES Después haber realizado el análisis tanto de las propiedades mecánicas como de la absorción acústica, obtenemos estas conclusiones: -Los filamentos de PET que se añadan en la elaboración del nuevo material deben ser pequeños y no medir más de 2cm, esto ayuda bastante a la buena elaboración de las probetas y a su comportamiento. -Se han tenido que desechar 2 de 6 probetas en el análisis porque no alteraban negativamente los datos. Por ello sería necesario la elaboración de bastantes más probetas. -Las probetas que mejor elaboradas han salido son las de adición 0.75 % y 1%. Las probetas de 1.25% por ciertos motivos según el análisis hecho, no han salido con la calidad suficiente. -Cuanto más material plástico PET se les añada a las probetas estas disminuyen su peso y su densidad, y eso es un factor positivo. Ya que, estamos elaborando un material ecoeficiente y uno de nuestros objetivos es tener que añadir menos yeso. - La resistencia a flexión con respecto de la muestra (0% de adición) en nuestro caso disminuye y debería de ser, al contrario, ya que le hemos añadido unas fibras que en “teoría” deberían haber aumentado esta propiedad mecánica. Y la resistencia a compresión aumenta. - En cuanto a la absorción acústica, los resultados más destacados son los obtenidos a 250 Hz, donde el material es muy poco absorbente acústicamente y a 1000 Hz, donde el material es bastante absorbente y tiene un gran pico en comparación con el resto. 34 7. PROPUESTA DEL PRODUCTO 7.1. Propuesta de panel de yeso para particiones interiores Tras haber hecho el análisis de los datos obtenidos de los ensayos de las probetas y las conclusiones. Para la elección del nuevo material voy a centrarme en la propiedad que hace que a más adición de material de plástico PET baje de peso y densidad. Esto hará que no necesitemos tanta cantidad de yeso y contribuiremos con el medio ambiente a no explotar tanto las canteras de donde este sale y disminuiremos el plástico PET que ya no necesitamos que se acumula en grandes vertederos y que no está en uso, como ya se explicó en los primeros apartados. El material que se propone es un panel de yeso que conforma particiones interiores, este debe de estar definido por la norma UNE-EN_12859 Paneles de yeso. En esta norma vemos las características obligatorias que tiene que tener nuestro material. Como son el comportamiento frente al fuego (reacción frente al fuego, resistencia al fuego), Aislamiento directo al ruido aéreo, Propiedades térmicas (resistencia térmica, conductividad térmica). 15 Todo esto más específico en el ANEXO 1. En cuanto a la conductividad térmica, en esta norma está la tabla 1- Valores de diseño de conductividad térmica del yeso. Así podemos sacar como dato curioso la conductividad térmica de la probeta de yeso de control, porque de la nuestra al haber añadido los filamentos de plástico PET no tenemos una tabla donde poder tener esa referencia. La conductividad térmica del yeso, de la probeta base, la podemos deducir de su densidad (kg/m3), que en este caso tiene un valor medio de 1213.35 kg/m3, y si metemos ese dato en dicha tabla obtenemos un valor de conductividad térmica (W(m·K)) entre 0.43 y 0.47. Las dimensiones mínimas de los paneles también vienen definidas por esta norma. Estas dimensiones están definidas por su espesor, longitud y altura. El espesor mínimo debe ser, al menos, de 50 mm y no debe superar los 150 mm. La longitud no debe ser mayor de 1000 mm. Y la altura debe determinarse en relación a la longitud de forma que la superficie de un panel se de 0.10m2 como mínimo. 15 Norma UNE-EN_12859 Paneles de yeso. Capítulo 4. Requisitos. 41 Por vivienda salen aproximadamente 35 metros lineales de tabiquería, que ahora hay que multiplicar por las seis viviendas que forman cada planta del edificio y por cada planta. Obtenemos un total de 1470m de tabiquería en el edificio. Ahora debemos de obtener el número de paneles que necesitaríamos, que son los 1470 m de tabiquería por los 15 paneles que aproximadamente necesitamos cada metro, y tenemos un total 22050 paneles. Sabiendo que un sistema de panel de yeso de las características que buscamos sin añadido de plástico PET tiene un peso de 75 Kg/m2. Y si comprobamos nuestro material teniendo en cuenta la densidad media de la adición más alta que hemos analizado, 1.25%, obtenemos un peso de 71 kg/m2. Por ello si obtenemos el peso total de la tabiquería de este edificio obtenemos que la tabiquería interior serían unos 313110 kg en comparación de los 330000 kg que obtendríamos si no añadiésemos el plástico. Como conclusión a este resultado, que es bastante optimo en cuanto a la ligereza de la tabiquería, pero podríamos añadir bastante más plástico a los paneles para seguir disminuyendo su peso. Figura 22: Representación de una parte de la partición interior Imagen realizada por mi 42 Como se ha desarrollado en la mayoría de apartados no solo queremos añadir plástico a un panel de yeso para que su peso disminuya, sino también para hacer un material ecoeficiente, esto lo conseguimos con la cantidad de plástico añadimos al material. Para este edificio necesitaríamos unos 292.67 gr de plástico por panel de yeso, que hacen 6453.30 kg de plástico, invertidos en este edificio que no estarán en un vertedero y que tendrán un buen uso. Para tener una escala más cotidiana de cuanto es realmente esa cantidad de plástico, sabemos según ECOEMBES que una botella de plástico de agua (PET), pesa 30gr. Por lo tanto, el plástico usado para este edificio sería el equivalente a 215110 botellas de 1litro y medio. 9. COMPARATIVA DEL MATERIAL PROPUESTO CON OTROS SISTEMAS Después de todo el desarrollo se puede hacer una comparativa de los paneles de yeso con otro sistema constructivo como es PLADUR o un tabicón de ladrillo de hueco doble. - Peso. En cuanto a esto este sistema de fabricar particiones interiores hemos visto que es más ligero. Por ejemplo, Pladur aparte de lo que es el panel debe añadirle el aislante y las guías donde este va colocado, que es un peso extra. En cuanto al tabique de ladrillo hueco estaríamos hablando de un peso aproximado de 140 kg/m2, siendo con nuestra solución de 71 kg/m2. - Ahorro de material. Pladur siempre o casi siempre necesita colocar doble panel y un aislante y su perfilaría metálica. La solución de tabique de ladrillo además del ladrillo necesitaría mortero de agarre, enfoscado y enlucido, y nuestra solución de adhiere una pieza con otro con un pegamento muy ligero inapreciable. Esto influye favorablemente en el precio del producto. - Tiempo de montaje. Anteriormente estimamos un tiempo de montaje con este sistema que eran unos 40-50 m2 al día por operario, es bastante rápido y al no necesitar guía que colocar, simplemente se dibujan en el suelo por donde van a ir, y así ahorramos tiempo. - Ecoeficiencia. Con el medio ambiente y este material estamos contribuyendo reutilizando fibras de plástico PET, por lo tanto, la cantidad de yeso disminuye y no es necesario explotar tanto las canteras para obtener este material. Por ejemplo, Pladur, necesita guías metálicas, cuya fabricación aporta contaminación al igual que las fábricas de ladrillo. 43 - Ahorro económico. Este ahorro es un cómputo global de las comparaciones anteriores, menos materiales, menos material principal, más rápido y un % de su compuesto es plástico PET reciclado. 44 10. BIBLIOGRAFÍA Libros y artículos - García Santos, A., (1988). “Comportamiento mecánico de yeso reforzado con polímeros sintéticos”. Universidad politécnica de Madrid. - Flores, V., Rojas, J., Torres, R., Vallejos, R., Flores, P., & Flores, M., (2014). “Mezclas de cemento y agregados de plástico para la construcción de viviendas ecológicas” in Ciencias Tecnológicas y Agrarias T-I: Handbook, pp. 101–110. - L. CM Lebreton, B. Slat, F. Ferrari, B. Sainte-Rose, J. Aitken, B. Marthouse, S. Hajbane, S. Cunsolo, A. Schwarz, A. Levivier, K. Noble, P. Debeljak, H. Maral, R. Schoeneich-Argent, R. Brambini, J. Reisser. (marzo, 2018). “Evidence that the Great Pacific Garbage Patch is Rapidly Accumulating Plastic”. Scientific Reports, pp. 8, 46. - da Silva, A. M., de Brito, J., & Veiga, R. (2014). “Incorporation of fine plastic aggregates in rendering mortars”. Construction and Building Materials, 71, 226–236. Sitio web: https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.08.026 - Al-Tulaian, B. S., Al-Shannag, M. J., & Al-Hozaimy, A. R. (2016). “Recycled plastic waste fibers for reinforcing Portland cement mortar”. Construction and Building Materials, 127, 102–110. Sitio web: https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.09.131 - Ge, Z., Huang, D., Sun, R., & Gao, Z. (2014). “Properties of plastic mortar made with recycled polyethylene terephthalate”. Construction and Building Materials, 73, 682–687. Sitio web: https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.10.005 - Geyer, R., R. Jambeck, J., & Lavender Law, K., (19 de julio, 2017). “Production, use, and fate of all plastics ever made”. Science Advances. Vol. 3. No. 7. Sitio web: http://advances.sciencemag.org/content/3/7/e1700782.full - Magariños, O., Alderete, C. E., Arias, L. E., & Lucca, M. E. (1998). Estudio de morteros que contienen escamas de plástico procedente de residuos post-industriales. Materiales de 45 Construcción, (250), 33–52. Sitio web: https://dialnet.unirioja.es/servlet/extart?codigo=2287272 - Nappa, N. (1998). Contaminación ambiental producida por plásticos. Revista de Educación En Biología, 1(2), 22–31. Sitio web: https://dialnet.unirioja.es/servlet/extart?codigo=2703190 - García Cruz, F. A., García Santos, A., & Beltramone, A. (2003). Modificaciones de las propiedades superficiales en el hormigón visto, por la utilización de diferentes tipos de desencofrantes y aditivos plásticos. Materiales de Construcción, (270), 71–78. Sitio web: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=496467&orden=2 59422&info=link - Iturrizaga, A. (2009). Contaminación por plásticos en la mar. Recalada: Revista de Divulgación Marítima, (114), 10–11. Sitio web: https://dialnet.unirioja.es/servlet/extart?codigo=3032570 - Fernández Iglesias, M. E., Monzó Balbuena, J. M. (dir. tes. ., & Payá Bernabeu, J. (dir. tes. . (2013, February 21). Refuerzo de Matrices Cementicias mediante la Valorización de Fibras Sintéticas provenientes de Residuos Post-Consumo. Sitio web: https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=78614&orden=1&inf o=link - Toledo, I., Toledo, A., Vázquez, A., Santana, V., & Flores, A. (2013). Reciclaje y utilización de termoplásticos. In Ciencias de la Ingeniería y Tecnología Handbook T-III: Congreso Interdisciplinario de Cuerpos Académicos (pp. 171–181). Sitio web: https://dialnet.unirioja.es/servlet/extart?codigo=4784328 Fotografías - Figura 1: Ladrillos PET, Rosana Gaggino (COCINET) - Figura 2: Paneles para techo de PET de botella de plástico (ABILIA) - Figura 3: Filamentos cortados de las escobas. Foto tomada en el laboratorio - Figura 4: Proceso de elaboración. Imágenes tomadas en el laboratorio - Figura 5: Dimensiones del filamento. Foto tomadas en el laboratorio - Figura 6: Moldes para tubo de Kundt. (los circulares). Foto tomadas en el laboratorio - Figura 7: Esquema de funcionamiento y partes del Tubo de Kundt. Imagen cogida de los apuntes proporcionados por el profesor. - Figura 8: Muestra sobre el soporte del tubo de Kunt con plastilina para asegurar que queda bien encajada. Foto tomada en el laboratorio - Figura 9: Pantalla donde se muestra el análisis del tubo de Kundt. Foto tomada en el laboratorio 46 - Figura 10: Probeta ya rota, para el ensayo mecánico. Foto tomada en el laboratorio - Figura 11: Probetas previas a su rotura para los ensayos. Foto tomada en el laboratorio - Figura 12: Probetas para ensayo acústico “nuevo” molde. Foto tomada en el laboratorio - Figura 13: Dimensiones “nuevas” del filamento. Foto tomada en el laboratorio - Figura 14: Probetas 1%. Foto tomada en el laboratorio - Figura 15: Probeta de mortero. Foto tomada en el laboratorio - Figura 16: Probetas 0,75%. Foto tomada en el laboratorio - Figura 17: Medida del panel (perforaciones). Imagen tomada de la norma UNE- EN_12859 Paneles de yeso - Figura 18: Ensayo a flexión. Imagen tomada de la norma UNE-EN_12859 Paneles de yeso - Figura 19: Bloque de yeso para particiones interiores. Imagen tomada de catálogo Italpannelli del caribe - Figura 20: Montaje del sistema de partición interior. Imagen tomada de catálogo YTONG - Figura 21: paneles de yeso perforados. Imagen tomada de catálogo ISOMUR - Figura 22: Representación de una parte de la partición interior. Imagen realizada por mi Recursos de internet - “10 materiales de construcción ecológicos.” (2014). Abilia. Sitio web: http://conciencia-sustentable.abilia.mx/10-materiales-de- construccion-ecologicos/ - Muñoz Díaz, P., (1985) “Determinación de la absorción e impedancia acústica del corcho: método del tubo de impedancia”. AITIM-TRADA Sitio web: http://infomadera.net/uploads/articulos/archivo_1275_17149.pdf - “La presencia de microplásticos en el mar podría ser mil veces mayor que la estudiada”, (marzo, 2018). El Periódico. Sitio web: https://www.elperiodico.com/es/sociedad/20180328/la-presencia- de-microplasticos-en-el-mar-podria-ser-mil-veces-mayor-que-la-estudiada- 6721125 - “7 materiales para una arquitectura sostenible” (27 de junio, 2016). Arrevol Sitio web: http://www.arrevol.com/blog/7-materiales-para-una- arquitectura-sostenible 47 - “Materiales sostenibles en la construcción y rehabilitación de edificios.” (26-de enero, 2016). Estudio Integrar. Sitio web: http://www.integrarproyectos.com/materiales-sostenibles/ - Sanz, MJ. (07-de febrero, 2016). “Ladrillos PET, avances en la construcción ecológica”. Arquitectura y empresa. Sitio web: https://www.arquitecturayempresa.es/noticia/ladrillos-pet- avances-en-la-construccion-ecologica - Rojo-Nieto, E., & Montoto, T., (enero, 2017). “Basuras marinas, plásticos y microplásticos: orígenes, impactos y consecuencias de una amenaza global”. Ecologistas en Acción. Sitio web: https://www.ecologistasenaccion.org/IMG/pdf/informe-basuras- marinas.pdf - “Microplásticos, una “amenaza tóxica” para la vida marina”, (4 de diciembre, 2013), BBC NEWS. Sitio web: http://www.bbc.com/mundo/noticias/2013/12/131204_ciencia_gu sanos_microplastico_az - “La atracción fatal de los microplásticos sobre la fauna marina” (27 de agosto, 2017). El Tiempo. Sitio web: http://www.eltiempo.com/vida/medio-ambiente/elmicroplastico-es-danino-para-la-fauna-marina-124130 - Franco Herrera, A. (13 de abril, 2018) “Los microplásticos afectan producción de alimento de especies marinas”. El tiempo. Sitio web: http://www.eltiempo.com/vida/medioambiente/microplasticos-afectan-la-produccion-de-alimento-de- especies-marinas-205008 - “El Gobierno aprueba medidas para reducir el consumo de bolsas de plástico.” (2018), Gobierno de España. La Moncloa Sitio web: http://www.lamoncloa.gob.es/consejodeministros/resumenes/Pag inas/2018/180518-consejo.aspx?qfr=1&galv2r=6&gal1er=0 - “En España se generan 2,1millones de toneladas de plástico: el 34% se recicla y el 17% se valoriza” (5 de agosto, 2016). Instituto Tecnológico del Plástico. Sitio web: http://iresiduo.com/noticias/espana/aimplas/16/08/05/espana-se- generan-21-millones-toneladas-plastico-34-se-recicla-y-17 48 - Cáceres, P. (19 de Julio, 2017). “¿Cuánto plástico hemos generado desde que se inventó y donde ha ido a parar?”. La Vanguardia. Sitio web: http://www.lavanguardia.com/natural/20170719/424210992121/balancemundial-produccion-plasticos-residuos.html - Fontdeglòria, X. (10 de enero, 2018). “China deja de reciclar tu plástico”. El País. Sitio web: https://elpais.com/elpais/2018/01/05/ciencia/1515145196_165569.html - Ministerio de Presidencia, (18 de mayo, 2018). “El Gobierno aprueba medidas para reducir el consumo de bolsas de plástico”. La Cerca. Sitio web: http://www.lacerca.com/noticias/espana/gobierno-aprueba- medidas-reducir-consumo-bolsas-plastico-421271-1.html - Comisión Europea (16-de enero, 2018). “Residuos plásticos: una estrategia europea para proteger el planeta, defender a los ciudadanos y capacitar a las industrias”. Estrasburgo. European Commission. Sitio web: http://europa.eu/rapid/press-release_IP-18-5_es.htm - “Una ambiciosa estrategia para que el plástico sea fantástico.” (16- de marzo, 2018). Medio Ambiente para los Europeos. European Commission. Sitio web: https://ec.europa.eu/environment/efe/themes/economicsstrategy-and-information/ambitious-new-strategy-make-plastic-fantastic_es - “El plástico: una historia de más de 100 años de innovación” (2018). PlasticsEurope. Sitio web: https://www.plasticseurope.org/es/about-plastics/what-are- plastics/history - “El problema del plástico” (2018). Nu2, Mar y Arte. Sitio web: http://nu2.es/listas/reportajes/el-problema-del-plastico/ - “Residuos plásticos: una estrategia europea para proteger el planeta, defender a los ciudadanos y capacitar a las industrias.” (2018), European Commission. - Sitio web: http://europa.eu/rapid/press-release_IP-18-5_es.htm - ANEXO 1 - EN 12859:2011 - 12 - 3.2 Símbolos Para los fines de esta norma, se aplican los símbolos siguientes: ρ densidad aparente en seco en kilogramos por metro cúbico (kg/m3) λ coeficiente de conductividad térmica en vatios por metro por Kelvin W/(mK) λ 23-50 coeficiente de conductividad térmica del yeso fraguado en equilibrio a 23 ºC y 50% de humedad relativa en vatios por metro por Kelvin W/(mK) M masa del panel de yeso en kilogramos (kg) R2F reacciona al fuego FR resistencia al fuego R aislamiento directo al ruido aéreo 4 REQUISITOS 4.1 Comportamiento frente al fuego 4.1.1 Reacción al fuego Los paneles de yeso se clasifican como Euroclase A1 (no contribución en al fuego), sin necesidad de ensayo, cuando contienen menos de un 1% en peso o en volumen (el más restrictivo) de materia orgánica. Los paneles de yeso con más de un 1%, en peso o en volumen, de materia orgánica deben ensayarse y clasificarse según la Norma EN 13501-1. 4.1.2 Resistencia al fuego La resistencia al fuego es una característica de un sistema y no del producto en sí. Cuando sea necesario, la resistencia al fuego de un sistema que incluya paneles de yeso unidos mediante adhesivo para paneles de yeso debe ensayarse y clasificarse conforme a la Norma EN 13501-2. 4.2 Aislamiento directo al ruido aéreo El aislamiento directo al ruido aéreo es una característica de un sistema y no del producto en sí. Cuando sea pertinente, el aislamiento directo al ruido aéreo de un sistema que incluya paneles de yeso unidos mediante adhesivo para paneles de yeso debe determinarse y clasificarse conforme a las Normas EN ISO 10140-3 y EN ISO 717-1. 4.3 Propiedades térmicas 4.3.1 Resistencia térmica Cuando el uso previsto de los paneles de yeso sea que contribuyan a la resistencia térmica de una edificación, la resistencia térmica se calcula mediante la fórmula dada en la Norma EN ISO 6946:2007. Los valores de conductividad térmica necesarios para efectuar este cálculo se indican en el apartado 4.3.2 y los valores de espesor necesarios para estos cálculos deben determinarse conforme a lo especificado en el apartado 5.3.1. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD DE SEVILLA - 13 - EN 12859:2011 4.3.2 Conductividad térmica Los valores de diseño de la conductividad térmica del yeso endurecido usado para la fabricación de los paneles se indican en la tabla 1. Tabla 1 − Valores de diseño de la conductividad térmica del yeso ρ kg/m3 λ 23-50 W/(m⋅K) 600 700 800 900 1 000 1 100 1 200 1 300 1 400 1 500 0,18 0,22 0,26 0,30 0,34 0,39 0,43 0,47 0,51 0,56 Los valores dados en la tabla 1 proceden de la Norma EN ISO 10456:2007. Los valores de diseño se refieren al material seco utilizado en interiores. Cuando este material se encuentre húmedo, se ajustan los valores mediante la Norma EN ISO 10456. 4.4 Tipos de paneles de yeso 4.4.1 Generalidades Los paneles de yeso se fabrican con dos tipos de resistencia, clase A y R (véase 4.10). Los paneles de yeso se fabrican con tres tipos de densidad, baja, media y alta (véase 4.8). Los paneles de yeso se fabrican con tres tipos de absorción de agua H1, H2 y H3 (véase 4.13). 4.4.2 Identificación visual de los paneles de yeso por la coloración 4.4.2.1 Generalidades La identificación de los distintos tipos de paneles se hace según los dos criterios siguientes: − densidad; − absorción de agua. 4.4.2.2 Coloración de los paneles de yeso según las clases de densidad Los paneles de yeso se fabrican con tres clases de densidad (véase 4.8). Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD DE SEVILLA EN 12859:2011 5.3.2.4 Expresión de los resultados La longitud es el valor medio de las medida s 5.3.3 Altura 5.3.3.1 Principio Se mide la dimensión menor de la cara del p 5.3.3.2 Aparatos Una regla metálica o cinta métrica graduada 5.3.3.3 Procedimiento La altura se debe medir en cada panel de yes considerar el machihembrado (véase la figur 5.3.3.4 Expresión de los resultados La altura es el valor medio de las medidas e f 5.3.4 Paneles perforados Cuando se trate de paneles perforados, deb además, se debe medir la distancia entre per f (véase la figura 4). Figura 4 − Medida de la distanci 5.4 Planicidad de los paneles 5.4.1 Principio Se coloca el panel de yeso sobre una superfic i plana. - 20 - s realizadas. p anel. en milímetros con una precisión de lectura de 1 mm. o de forma paralela a sus cantos, en los extremos y en e l a 3c). f ectuadas. en aplicarse los procedimientos definidos en los apart a f oraciones y entre la perforación y la cara del panel en s u a entre perforaciones y entre la perforación y la car a i e p lana, y se mide la distancia máxima entre las caras de l l centro del panel, sin a dos 5.3.1 a 5.3.3 y, u punto más estrecho Medidas en milímetros a del panel l panel y la superficie Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD DE SEVILLA - 21 - EN 12859:2011 5.4.2 Aparatos 5.4.2.1 Una superficie lisa y plana. 5.4.2.2 Una regla metálica. 5.4.2.3 Una galgas de espesor. 5.4.3 Procedimiento Se coloca el panel con una cara apoyada sobre la superficie lisa y plana. Se coloca la regla de forma paralela a la superficie lisa sobre las diagonales del panel, introduciendo las galgas en el hueco que exista entre el panel y la regla. Se da la vuelta al panel y se repite la medida sobre la otra cara del panel. 5.4.4 Expresión de los resultados La desviación de la planicidad es el valor medio de las desviaciones obtenidas, y se expresa en milímetros. 5.5 Masa de los paneles 5.5.1 Principio Los paneles se pesan antes de su acondicionamiento (masa M1), y después del mismo (masa M2). 5.5.2 Aparatos Una balanza con una precisión del 0,1% respecto a la masa a pesar. 5.5.3 Procedimiento Se pesan los paneles de yeso, se anota la masa (M1) y se someten los paneles al acondicionamiento según el apartado 5.2. Se pesan de nuevo y se anota la masa (M2). 5.5.4 Expresión de los resultados La masa media de los paneles es la media aritmética de las masas determinadas M2. 5.6 Densidad de los paneles 5.6.1 Principio Las dimensiones de un panel o de una pieza de ensayo ya pesados, se miden y utilizan para calcular el volumen. 5.6.2 Aparatos 5.6.2.1 Una balanza con una precisión de 0,1% respecto a la masa a pesar; 5.6.2.2 Una estufa que permita regular la temperatura a 40 ºC ± 2 ºC; 5.6.2.3 Un recipiente sellado. 5.6.3 Procedimiento 5.6.3.1 Si los paneles se han acondicionado según el método A del apartado 5.2, la densidad se mide sobre piezas de ensayo cortadas de los trozos de paneles utilizados para el ensayo de resistencia a flexión. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD DE SEVILLA EN 12859:2011 - 22 - Cada pieza de ensayo debe obtenerse de un panel diferente. Las piezas de ensayo se secan en una estufa a 40 ºC ± 2 ºC hasta masa constante; se enfrían en un recipiente sellado a temperatura ambiente y se pesan con una precisión de 0,1%. Se miden las tres dimensiones de las piezas de ensayo. 5.6.3.2 Si los paneles se han acondicionado según lo indicado en el método B del apartado 5.2, la masa de cada panel se determina según lo indicado en el apartado 5.5. Este método no es válido para los paneles perforados (véase 5.6.3.3). Se pesa el panel según lo indicado en el apartado 5.5 y se miden las tres dimensiones según lo indicado en el apartado 5.3. 5.6.3.3 En el caso de paneles de yeso perforados, la densidad se determina sobre piezas de ensayo cortadas a partir de los fragmentos procedentes del ensayo de flexión. Cada pieza de ensayo debe obtenerse de un panel de yeso diferente. Las piezas de ensayo se secan en una estufa hasta masa constante a 40 ºC ± 2 ºC, se enfrían en un recipiente sellado y se pesan con una precisión de 0,1%. Se miden las dimensiones de las piezas de ensayo. 5.6.4 Expresión de los resultados La densidad de los paneles se calcula como la media de las relaciones masa/volumen obtenidas de piezas de ensayo o de los paneles completos. Los volúmenes deben obtenerse mediante cálculos a partir de las mediciones realizadas para determinar las dimensiones de los paneles o de las piezas de ensayo. 5.7 Resistencia mecánica a flexión 5.7.1 Principio La resistencia mecánica se determina mediante la carga de rotura a flexión de los paneles sometidos a una carga en tres puntos. 5.7.2 Aparatos Una máquina de ensayo provista de dos soportes cilíndricos paralelos (uno fijo y el otro con capacidad de inclinarse en el plano paralelo a la carga) dispuestos sobre una base nivelada, y de un dispositivo de carga capaz de inclinarse el plano paralelo a los soportes. El dispositivo de carga se sitúa centrado respecto a los dos soportes (véase la figura 5). Los dos soportes paralelos y el dispositivo de carga se redondean con un radio entre 9,5 mm y 10,5 mm. La distancia entre soportes se puede adaptar en función de la longitud de los paneles: − la distancia entre soportes es de 566 mm; − si la longitud del panel de yeso es menor de 650 mm, los soportes se deben situar a 50 mm de los extremos del panel. El dispositivo debe ser capaz de aplicar la carga a una velocidad aproximada de 20 N/s. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD DE SEVILLA Figura 5 − Disposi t 5.7.3 Procedimiento Los paneles deben ensayarse de uno en uno entonces, se aplica la carga en el centro del p Se aplica la carga de forma continua a una v 5.7.4 Expresión de los resultados Cuando los paneles de yeso sean menores de 50 mm por cada lado; en este caso los valo r relación entre la distancia entre apoyos y 56 6 Si la altura de los paneles es distinta de 500 m cionalmente a la relación de alturas de los p a La resistencia mecánica a flexión es la medi a 5.8 Contenido en humedad 5.8.1 Principio La masa de los paneles se determina antes y d 5.8.2 Expresión de los resultados El contenido en humedad M c de los paneles M 2 obtenidos como se indica en el apartado 5 - 23 - t ivo de ensayo de la resistencia mecánica a flexión en posición horizontal. Se deben colocar sobre los dos p anel mediante el rodillo de carga. elocidad aproximada de 20 N /s hasta la rotura del pane l 650 mm, la distancia entre apoyos es igual a la longitud d r es indicados en las tablas 4a) o 4b) han de modificarse 6 mm. m m, los valores indicados en las tablas 4a) o 4b) han d e a neles. a de los valores obtenidos. espués de su secado hasta masa cons t ante según lo indica d debe calcularse como porcentaje de la masa M 1 , a parti r 5 .5, mediante la fórmula: () 12 c2 100 MM MM − =× EN 12859:2011 Medidas en milímetros soportes paralelos y, l . d el panel descontando proporcionalmente a e modificarse propord o en el apartado 5.5. r de los valores M 1 y Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD DE SEVILLA EN 12859:2011 - 24 - 5.9 Capacidad de absorción de agua (sólo para los paneles hidrofugados) 5.9.1 Principio La masa de los paneles hidrofugados se determina antes y después de su inmersión en agua durante 2 h. 5.9.2 Aparatos 5.9.2.1 Una balanza con una precisión de 0,1% respecto a la masa a pesar; 5.9.2.2 Una estufa que permita regular la temperatura a 40 ºC ± 2 ºC. 5.9.2.3 Un recipiente sellado. 5.9.2.4 Un recipiente lleno de agua. 5.9.2.5 Dos soportes. 5.9.3 Preparación de las piezas de ensayo Se utilizan en este ensayo tres paneles de yeso adicionales a los usados para los ensayos físicos, químicos y mecánicos. Se desecan los paneles de yeso hasta masa constante con uno de los dos métodos (A o B) descritos en el apartado 5.2, y se pesan (masa M2). En los paneles de yeso perforados, las perforaciones deben sellarse con una espuma de poliuretano expandido antes de sumergirlos en el agua. 5.9.4 Procedimiento Se colocan los paneles en un recipiente con agua a 23 ºC ± 2 ºC situados planos sobre los soportes de forma que la superficie inferior de los paneles no toque el fondo del recipiente y que los paneles de yeso estén cubiertos con 50 mm ± 10 mm de agua. Tras una inmersión de 120 minutos se sacan los paneles del recipiente, se escurren durante 5 min y se pesan de nuevo (masa M3). 5.9.5 Expresión de los resultados La absorción de agua A, en porcentaje, se expresa mediante la fórmula: () 32 2 100 MM AM − =× La absorción de agua es la media de los tres valores obtenidos. 5.10 Determinación del pH 5.10.1 Principio Se mide el pH en una dispersión de una muestra de panel de yeso en agua. 5.10.2 Aparatos Un pHmetro, reactivo o papel pH que permita obtener medidas con una precisión de 0,5 unidades de pH. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD DE SEVILLA - 25 - EN 12859:2011 5.10.3 Toma de muestras Se obtiene una muestra de aproximadamente 1 g raspando la superficie de un panel de yeso, hasta una profundidad de aproximadamente 1 mm, sobre los fragmentos paneles ensayados. Se toma una muestra por cada panel. 5.10.4 Procedimiento Para cada operación de toma de muestras se dispersa el polvo obtenido en 10 g de agua desmineralizada o destilada, hervida y enfriada. A los 5 min se mide el pH. 5.10.5 Expresión de los resultados Se anota el resultado obtenido. El pH de los paneles es el valor medio de las tres medidas efectuadas. 5.11 Informe de ensayo Todos los ensayos deben reflejarse en un informe de ensayo, que incluirá lo siguiente: − descripción del producto (véase el capítulo 7); − fecha, hora y lugar de la toma de muestras; − identificación del lote de fabricación; − fecha de los ensayos; − referencia a los procedimientos; − resultados de los ensayos. 6 EVALUACIÓN DE LA CONFORMIDAD 6.1 Generalidades La evaluación de la conformidad se realiza para demostrar la conformidad de los paneles de yeso con los requisitos de esta norma, en base a: a) ensayos iniciales de tipo; b) control de producción en fábrica. El objetivo del control de producción en fábrica es garantizar que los paneles de yeso que se comercializan cumplen las especificaciones técnicas definidas en el capítulo 4. 6.2 Ensayos iniciales de tipo Las especificaciones técnicas y las propiedades especificadas en esta norma se definen en función de métodos de ensayo de referencia de normas europeas (véase el capítulo 5) y/o en otros documentos normativos que se hayan utilizado en los ensayos o cálculos iniciales de tipo, para demostrar la conformidad del producto con esta norma. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD DE SEVILLA EN 12859:2011 - 26 - 6.3 Control de producción en fábrica El control de producción en fábrica implica la existencia de un control interno permanente de la producción ejercida por el fabricante o por su representante, bajo la responsabilidad del propio fabricante. Todos los elementos, requisitos y disposiciones adoptados por el fabricante deben estar documentados de forma sistemática en forma de manuales y procedimientos escritos. Esta documentación del sistema de control de la producción debe garantizar una interpretación homogénea de las exigencias relativas a la evaluación de la calidad, y permitir la comprobación de los requisitos exigidos al producto y del funcionamiento efectivo del sistema de control de la fabricación. Para los ensayos de control de producción en fábrica se pueden utilizar otros métodos de ensayo siempre que: a) se demuestre que hay una correlación entre los resultados obtenidos con los métodos de ensayo descritos en la norma europea y los métodos de ensayo alternativos; b) la información en la que está basada esta correlación se encuentre disponible para la inspección. El fabricante debe registrar los resultados del control de producción en fábrica (registros del fabricante). Estos registros deben incluir, como mínimo, lo siguiente: − la identificación del producto ensayado; − la fecha de la toma de muestras; − los métodos de ensayo; − los resultados de los ensayos y de la inspección; − la fecha de los ensayos; − la identificación del responsable por parte del fabricante; − los registros de calibración. 7 DESIGNACIÓN DE LOS PANELES DE YESO Los paneles de yeso se deben designar de la siguiente forma: a) La frase "Panel de yeso". b) Referencia a esta norma europea. c) Dimensiones en milímetros en el orden siguiente: 1) espesor, longitud, altura; 2) o, en caso necesario, espesor en milímetros y número de paneles por metro cuadrado. d) Tipos: 1) macizo o perforado; 2) clase de densidad (D, M o B); indicando de forma voluntaria la clase de resistencia (A o R): (D, DA, DR, M, MA, MR o L); 3) masa por unidad de superficie declarada; 4) hidrofugado (cuando proceda, Clase H2 o H1); Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD DE SEVILLA - ANEXO 2 -                                                                 - ANEXO 3 - - ANEXO 2 - Xella España Hormigon Celular, S.A. Parque de Negocios Mas Blau C/Solsonès 2, esc B, 2º B3 08820 El Prat de Llobregat (Barcelona) Tel: +34 934.792.711 Fax: +34 934.792.238 www.xella.es - ANEXO 4 - En casas, departamentos, oficinas, locales comerciales, bodegas, colegios, hoteles, hospitales, etc . TABIQUE SÓLIDO RÁPIDO Y FÁCIL DE INSTALAR ECONÓMICO BAJO ESPESOR RESISTENTE A: FUEGO,HUMEDAD E IMPACTO CONFORT PERMITE SOLUCIONES ACÚSTICAS ACEPTABILIDAD DE REVESTIMIENTOS AÑOS EN EL MERCADO añosaños Sociedad Romeral S.A. garantiza que la información técnica aparecida en este documento es fidedigna.No obstante, lo anterior no constituye responsabilidad frente a su mala manipulación y/o instalación, como tampoco a los daños que se puedan provocar en los mismos a consecuencia de fuerza mayor o caso fortuito. Edición Mayo 2015 /RomeralChile @RomeralChile - ANEXO 5 - ENTRADA COCINA SALON DORMITORIO 1 ASEO 2 DORMITORIO 2 DISTRIBUIDOR DORMITORIO 3 DORMITORIO 1 DORMITORIO 1 DORMITORIO 1DORMITORIO 1 COCINA COCINA COCINA COCINA SALÓN DORMITORIO 3 DORMITORIO 2 ASEO 2 DORMITORIO 2 DORMITORIO 3 ASEO 1 ASEO 2 ENTRADA DISTRIBUIDOR SALÓN TERRAZA TERRAZA TERRAZA TERRAZA TERRAZATERRAZA TERRAZA TERRAZA TERRAZA TERRAZA TERRAZA TERRAZA DORMITORIO 2 ENTRADA DISTRIBUIDOR ASEO 2 ASEO 1 SALON DORMITORIO 2 DORMITORIO 3 DORMITORIO 4 SALON ENTRADA DISTRIBUIDOR ASEO 1 ASEO 2 DORMITORIO 2 DORMITORIO 3 SALON ASEO 2 ASEO 1 DISTRIBUIDOR ASEO 1 DESPENSA LAVADO COCINA ENTRADA DISTRIBUIDOR DORMITORIO 1 LAVADO DESPENSA ASEO 1 R R PR R P R RR R P R R R R P R P P R PRP R P P P P P P P P P P P P P ENTRADA Bloque de viviendas en Córdoba de planta baja + 6. Con estructura de hormigón (de pilares) Proyecto básico final de 42 viviendas libres, garajes, trasteros y zonas comunes. Ubicación: Parcela 2.5 sector huerta de Santa Isabel Este (Córdoba)