Evaluación de las proporciones del residuo PVC de tapicería sobre la resistencia a la compresión, flexión, asentamiento y costos en un concreto para pavimento rígido, Trujillo - La Libertad

Abstract

RESUMEN El presente trabajo de investigación se realizó con el objetivo de evaluar las proporciones de residuo PVC de tapicería sobre la resistencia a la compresión, flexión asentamiento y costos en un concreto para pavimento rígido, con un diseño de mezcla de 280 kg/cm2 por el método ACI 211. Los residuos de PVC (policloruro de vinilo) utilizados fueron recolectados de las pequeñas industrias de tapicería de la ciudad de Trujillo; se los clasificó principalmente a los de apariencia transparente, ya una vez clasificado, se los llevó al tamaño de macrofibras, con una medida correspondiente a 2 mm x 50 mm. Una vez llevados al tamaño requerido, ya cumpliendo la clasificación de fibras, se las evaluó en el concreto en las proporciones de 3 kg/m3, 4 kg/m3 y 5 kg/m3, planteándose que a medida que incorporen estos residuos mejore ligeramente su resistencia la compresión (ASTM C39), incremente la resistencia a la flexión (ASTM C 78), se produzca una pérdida de asentamiento (ASTM C 143) y se optimicen costos al diseñar un pavimento rígido. En definitiva, habiéndose evaluado la cantidad de especímenes planteados, y confirmando la hipótesis; se comparó los resultados obtenidos con las del concreto patrón. Al realizar el análisis de datos y la discusión de resultados, se obtuvo que el concreto con cuantía de refuerzo 5 kg/m3 mostró mejores resultados en cuanto a la resistencia a la compresión, con un mejora del 12% respecto al concreto patrón; en lo que compete a la resistencia a la flexión, propiedad que se vio más favorecida al reforzar el concreto con este material, ya que ganó una resistencia del 20% respecto al concreto patrón; y finalmente, respecto al asentamiento de aquel concreto, solamente se presentaron pérdidas de Asentamiento de 1.5 cm respecto al concreto patrón. Con los resultados obtenidos, correspondientes a los ensayos mecánicos del concreto, se optó por diseñar un pavimento rígido por el método de AASTHO-93 (Asociación Americana de Oficiales de Carreteras Estatales y Transportes), donde se obtuvieron espesores de carpeta de rodadura para el concreto patrón (20.8 cm) y reforzado (18.8 cm), consiguiéndose una reducción del espesor de capa de 2.0 cm, generando una reducción de volúmenes de concreto y una evidente reducción de costos. Finalmente, se puede afirmar que, al tener un buen desempeño de los tipos de residuos de tapicería sobre las propiedades mecánicas del concreto, se pueden utilizar como refuerzo de éste, y a su vez reducir impactos ambientales y cumplir con lo expuesto en la Ley General de Residuos Sólidos N° 27790.

ABSTRACT The present research was carried out with the objective of evaluating the proportions of PVC wastes upholstery's on the resistance to compression, flexion settlement and costs in a concrete for rigid pavement design with a mixture of 280 kg/cm2 by ACI 211 method. The PVC wastes (polyvinyl chloride) used; were collected from small upholstery's industries at Trujillo city. They were mainly classified to the transparent appearance, at the time they were classified and were cut into macro fibers with a measurement corresponding to 2 mm x 50 mm. When the macro fibers were at the required size, already fulfilling the classification of fibers, they were evaluated in the concrete at 3 kg/m3, 4 kg/m3 and 5 kg/m3 proportions, at the time we incorporate these residues slightly improve their compression resistance (ASTM C39), increase the resistance to the bending (ASTM C 78), they produce a loss of settlement (ASTM C 143) and optimize costs when designing a rigid pavement; Finally; after having evaluated the amount of raised specimens, and confirming the hypothesis, we compared the results obtained with the concrete pattern. When we perform the data analysis and the discussion of results, we obtained that the concrete with amount of reinforcement 5 kg/m3 showed better results with respect to the compressive strength with an improvement of 12 % with respect to the concrete pattern; in what concerns to the bending resistance, property that it was most favored to reinforce the concrete with this material, because it won a resistance of 20 % respect to the concrete pattern; and finally in relationship to the settlement of that concrete, there was only a loss of Settlement of 1.5 cm with respect to the concrete pattern. With the results obtained, corresponding to the mechanical tests of the concrete, we decided to design a rigid pavement by AASTHO-93 method (American Association of State Highway and Transportation Officials), where we obtained thickness of tread folder to the concrete pattern (20.8 cm) and reinforced (18.8 cm), getting a reduction of the layer thickness of 2.0 cm, generating a reduction of concrete volumes and an evident reduction of costs. Finally; We can affirm that; if we have a good performance of the types of upholstery´s residue on the mechanical properties of concrete, then we can use it as a reinforcement of this, and at the same time we can reduce environmental impacts and accomplish with the exposed at the General Law of waste solid N° 27790.