Estudio de un material térmico reciclado y su uso en la confección de paneles térmicos

7/23/2019 Estudio de un material trmico reciclado y su uso en la confeccin de paneles trmicos

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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERAFACULTAD DE INGENIERA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIN

DEPARTAMENTO DE INGENIERA DE OBRAS CIVILES

Estudio de un material trmico reciclado y su uso en la confeccin de panelestrmicos

TRABAJO DE TTULO PARA OPTAR AL TTULODE INGENIERO CONSTRUCTOR

PROFESOR GUA: SR. JUAN PABLO CRDENAS RAMREZ

JOHN MIGUEL SNCHEZ ARROYO-2011-


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AGRADECIMIENTOS

Me faltaran hojas si es que tuviera que mencionar uno por uno a todos aquellos que meayudaron aalcanzar esta meta.

En primer lugar est Dios, sin l, no hubiese alcanzado esta meta. l me dio la fuerza enlos momentos ms difciles de mi vida, sobre todo cuando me diagnosticaron cncer. l mesostuvo en sus brazos durante todo el proceso del tratamiento y me dio una nuevaoportunidad, por eso Seor reconozco que sin ti nada soy.

Quiero agradecer a familia en primer lugar mis padres Blanca Nieves Arroyo Muoz y JuanSnchez Crdenas. Mi madre, duea de casa y mi padre campesino, ellos desde pequeosnos motivaron a que estudiramos, tenan un sueo y era que venciramos la pobreza. A miabuela Julia Muoz Tapia, quien adems de entregarnos mucho cario, nos ayudaba comopoda, ella lavaba la ropa del pueblo de Radal y nos coca los zapatos rotos. A mis cincohermanos, compaeros de largas horas bajo la lluvia caminando en fila india por loscampos de la Regin de la Araucana, cruzando esteros anegados y bosques hmedos. Ellosson Job Snchez Arroyo, Exequiel Snchez Arroyo, Modeiby Snchez Arroyo, IsaacSnchez Arroyo y Gamaliel Snchez Arroyo.

A Daniela Romero Ulloa, por su amor y dedicacin durante los tres ltimos aos de micarrera, a su familia que tambin sent ma, a don Daniel Romero Villanueva, a la ta BertaUlloa Rodrguez, a Patricia Romero Ulloa, Daniel Eduardo Romero Ulloa y Sara RomeroUlloa. Gracias por haberme recibido en su casa, por apoyarme, por darme un hogar, porconsiderarme en los almuerzos los das Domingos, Lunes, Martes, etc., toda la semana. Porcelebrar cada asignatura que aprobaba, era como si uno de ustedes lo hiciera. No puedodejar de mencionar a la Tetey (Luz Ester Rodrguez), suegra de don Daniel, por sus sabiosconsejos y cario sincero.

A mis amigos David, lvaro, Jorge, Pablo H., Ariel C, Richard, Rubn, Andrs Pozo yfamilia. Gracias tambin a don Patricio Gonzlez, a don Heriberto Jara, a Nancy Zambrano,a mis tos, a mis primos. No debo dejar de agradecer a mis Profesores, Lus EduardoCastros Daz (Bsica), Mara Eugenia Henrquez Salazar (Liceo Pablo Neruda), LeonardoSierra Varela (Director de carrera), Juan Pablo Crdenas (Profesor gua), al Decano de laFacultad de Ingeniera Plinio Durn y a los administrativos del Departamento de Ingenieraen Obras Civiles; Margarita Olate, Ximena Martnez, Patricia Coa, Evelyn Cuminao.Todos fundamentales en este proceso.

A los que ya no estn y fueron importantes para m, la seora Anglica Mara Gonzlezvctima de un cncer, quien en su lecho de muerte me dijo, hijo titlate. Esto es por ustedtambin, a mi amigo Carlos Armando Snchez Gonzlez, tu partida amigo an no se superay aqu estoy, cost pero se logr. Y a mi amiga y colega Pamela Maldonado, quien meayud en el primer captulo de esta tesis antes de que nos dejara. Gracias a todos .


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NDICE DE CONTENIDOS

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CAPTULO 1 INTRODUCCIN....................................................................................... 1

1.1.- Antedecentes del problema ............................................................................................ 2

1.1.1.- Nivel actual del problema ........................................................................................... 31.2.- Objetivos..6

1.2.1.- Objetivos generales ................................................................................................ 6

1.2.2.- Objetivos especficos ............................................................................................. 6

CAPTULO 2 CONTEXTUALIZACIN DEL ESTUDIO ............................................. 7

2.1.- Fenomenologa trmica.................................................................................................. 8

2.1.1.- Leyes fundamentales de la termodinamica ................................................................. 8

2.1.2.- Propiedades termodinmicas....................................................................................... 9

2.1.3.- Transmisin de calor ................................................................................................. 10

2.1.4.- Conceptos y terminologa ......................................................................................... 14

2.2.- Flujo de calor a travs de una superficie unitaria......................................................... 15

2.3.- Coeficiente de conductividad trmica .......................................................................... 16

2.4.- Resistencia trmica....................................................................................................... 18

2.5.- Coeficiente de transmitanca trmica ........................................................................... 20

2.6.- Aislacin trmica.......................................................................................................... 21

2.6.1.- Materiales aislantes ................................................................................................... 222.6.1.1.- Poliestireno expandido ........................................................................................... 23

2.6.1.1.1.- Propiedades y aplicaciones.................................................................................. 23

2.6.1.1.2.-Proceso de elaboracin......................................................................................... 25

2.7.- Vasos de poliestireno expandido de alta densidad....................................................... 26

2.7.1.- Impacto ambiental de los VP .................................................................................... 27

2.8.- Vasos de poliestireno expandido en la ciudad de Temuco........................................... 28

2.8.1.- Delimitacin geogrfica del mercado y descripcin................................................. 28

2.8.2.- Anlisis de la demanda de los VP............................................................................. 292.8.3.- Anlisis de la oferta de los VP .................................................................................. 30

2.8.4.- Anlisis de comercializacin..................................................................................... 31

2.9.- Estadsticas de caracterizacin y sectorizacin............................................................ 32

2.10.- Estadsticas de uso y servicios de los VP................................................................... 36

2.11.- Percepcin de utilizacin de los VP........................................................................... 41

2.12..- Comportamiento respecto a utilizacin posterior de VP........................................... 42


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CAPTULO 3 METODOLOGA DE TRABAJO ........................................................... 48

3.1.- Confeccin de paneles trmicos con VP expansivo de alta densidad .......................... 49

3.2.- Reciclaje vasos poliestireno ......................................................................................... 49

3.2.1.- Elaboracin recipiente reciclaje ................................................................................ 49

3.3.- Elaboracin Caja de Madera ........................................................................................ 52

3.4.- Placa Bio-Calor e instrumentos.................................................................................... 54

3.5.- Diseo panel trmico.................................................................................................... 57

3.5.1.- Orientacin y posicin de los vasos .......................................................................... 57

3.6.- Muestras ....................................................................................................................... 59

CAPTULO 4 AISLANTE EXPERIMENTAL ............................................................... 62

4.1.- Conductividad trmica ................................................................................................ 63

4.1.1.- Conductividad trmica experimental ........................................................................ 63

4.2.- Evaluacin experimental .............................................................................................. 65

CAPTULO 5 COMENTARIOS Y CONCLUSIONES ................................................. 75

5.1.- Comentarios y conclusin conductividad trmica ....................................................... 76

5.2.- Comentarios y conclusin reciclaje de vasos de poliestireno ...................................... 76

BIBLIOGRAFA ................................................................................................................ 78


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NDICE DE FIGURAS

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Figura 1.1.- Incidencia de la probreza por regon, encuesta Casen 2006.............................. 4

Figura 1.2.- Distribucion de la pobreza urbana y rural.......................................................... 6

Figura 2.1.- Flujo de calor ................................................................................................... 10

Figura 2.2.- Descripcin esquematica flujo de calor........................................................... 11

Figura 2.3.- Fenmeno de conduccin ................................................................................ 12

Figura 2.4.- Transferencia de calor por conveccin............................................................ 13

Figura 2.5.- Resumen de simbolos ...................................................................................... 15

Figura 2.6.- Flujo de calor a travs de una superficie unitaria ............................................ 16

Figura 2.7.- Resistencias superficiales ................................................................................ 19

Figura 2.8.- Resistencia trmica total a travs de una pared compuesta ............................. 20

Figura 2.9.- Fragmento de poliestireno expandido.............................................................. 23

Figura 2.10.- Perla normal expandida ................................................................................. 25

Figura 2.11.- Vasos de poliestireno expandido de alta densidad ........................................ 26

Figura 3.1.- Piezas de melamina color cerezo.................................................................... 50

Figura 3.2.- Recipiente reciclaje con capacidad de 200 VP ............................................... 50

Figura 3.3.-Recipiente reciclaje ubicado en Departamento de Obras Civiles ....................51

Figura 3.4.- Caja de madera con aislante de poliestireno expandido en su primera capa,

como sistema sencillo para experimentos con flujos de temperatura................................... 53Figura 3.5.- Placa Bio-calor................................................................................................. 54

Figura 3.6.- Termocupla. Sensores ubicados en parte posterior y frontal de una muestra depoliestireno expandido.......................................................................................................... 55

Figura 3.7.- Pinza Amperimtrica Mastech......................................................................... 56

Figura 3.8.- Extensin para descubrir Fase en toma de Amperaje..................................... 57

Figura 3.9.- Panel de VP perpendiculares al tabique........................................................... 57

Figura 3.10.- Panel trmico con VP horizontales al tabique .............................................. 58

Figura 3.11.- Poliestireno Expandido de 50mm de espesor................................................ 59

Figura 3.12.- Paneles trmicos de VP ................................................................................. 60

Figura 3.13. Panel trmico de VP revestido con fibrocemento........................................... 61

Figura 3.14.- Panel de VP horizontales revestido con cartn

............................................. 61

Figura 4.1.- Regulador de voltaje monofsico ................................................................... 64

Figura 4.2.-Grfico Temperatura v/s Tiempo de la muestra A

......................................... 67

Figura 4.3.- Grfico Temperatura v/s Tiempo de la muestra B.......................................... 69


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Figura 4.4.-Grfico Temperatura v/s Tiempo de la muestra C........................................... 71

Figura 4.5.- Grfico Temperatura v/s Tiempo de la muestra D .......................................... 73


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NDICE DE TABLAS

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Tabla 2.1.- Resistencia termica de superficie en m2*K/W ................................................. 19

Tabla 2.2.- Caracterizacin de los encuestados ................................................................... 32

Tabla 2.3.- Genero del encuestado ...................................................................................... 33

Tabla 2.4.- Media de edad por genero. ................................................................................ 33

Tabla 2.5.- Relacin entre genero y sector ubicacin comercio.......................................... 33

Tabla 2.6.- Nivel educacional de los encuestados ............................................................... 34

Tabla 2.7.- Nivel educacional y sector de ubicacin del comercio ................................34-35

Tabla 2.8.- Cargo que ocupa y su genero ............................................................................ 35

Tabla 2.9.- Rubro comercial por cargo que ocupa............................................................... 36

Tabla 2.10.- Productos ofrecidos en vasos VP.................................................................... 84

Tabla 2.11.- Tipos de vasos utilizados ................................................................................ 37

Tabla 2.12.- Tamaos de vasos VP utilizados..................................................................... 37

Tabla 2.13.- Estadsticos descriptivos para uso diarios de distintos tipos de vasos ............ 38

Tabla 2.14.- Proveedor de VP.............................................................................................. 38

Tabla 2.15.-Estadsticos descriptivos para adquisicin de vasos por tamao .................... 39

Tabla 2.16.- Preferencias para eleccin de vasos ............................................................... 39

Tabla 2.17.- Utilizacin y consumo de VP en local ............................................................ 40

Tabla 2.18.- Consumo y colocacin de residuos VP........................................................... 40

Tabla 2.19.- Percepcin de ventas 2 ltimos aos............................................................... 41

Tabla 2.20.- Comparacin de resultados entre las distintas muestras. ................................ 41

Tabla 2.21.- Percepcin cambios futuros ............................................................................ 42

Tabla 2.22.- Destino de los VP............................................................................................ 42

Tabla 2.23.- Accin concreta de reutilizacin o reciclaje VP ............................................. 43

Tabla 2.24.- Conocimiento de reutilizacion o reciclaje de VP. ........................................... 43

Tabla 2.25.- Sector de ubicacin por rubro comercial del local.......................................... 44

Tabla 2.26.- Tipos de vasos usados de acuerdo al sector de ubicacin .............................. 44

Tabla 2.27.-Vasos usados de acuerdo al rubro comercial del local.................................... 45

Tabla 2.28.- Productos ofrecidos de acuerdo al rubro comercial del local.......................... 45


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CAPTULO 1

INTRODUCCIN


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Captulo 2 Contexto del estudio

Estudio de un material trmico reciclado y su uso en la confeccin de paneles trmicos 2

1.1.-Antecedentes del problema

Los pases desarrollados han logrado que sus consumos de energa crezcan considerablemente

menos que sus economas, mientras que en pases latino americanos se han iniciado programas en

esta ltima dcada y se han obtenido beneficios significativos. Chile an no ha iniciado este

proceso y los consumos de energa han estado creciendo al mismo ritmo de la economa, ms

aun, se ha propagado la errnea idea de que el alto crecimiento de la demanda de energa sera

un indicador de desarrollo.

En este mismo contexto, se sabe que Chile est importando el 72% de los insumos necesarios

para producir la energa que consume, lo cual ha llevado ha replantearse la idea de realizar

acciones que ayuden a revertir esta situacin.

En general el gasto de energa es enorme comparado con lo que se produce, sumando a esto que

el manejo de esta es deficiente, no existe la infraestructura y cultura de reciclaje ni el uso de

tecnologa que ahorre energa.

En el mbito de la Construccin, en la ltima dcada en Chile se han comenzado a realizar

estudios para comenzar a implementar sistemas para ahorrar energa y con ello se han generado

normativas como la NCH 2251 que trata de Aislacin trmica, resistencia trmica de los

materiales y elementos de construccin o la NCH 853 que habla de Acondicionamiento Trmico-

Envolvente trmica en edificios- Clculo de resistencias y transmitanca trmica. Si bien estas

normativas son instructivas y aplicables en todo el territorio nacional, no muchos saben de la

existencia de estas, adems existen una gran variedad de materiales para cumplir con las

exigencias, sin embargo los precios de adquisicin de stos estn al alcance de solo un puado de

la poblacin.

En el pas la Ordenanza General de Urbanismo y Construccin establece que toda vivienda debe

contar con una aislacin trmica que garantice un buen confort y habitabilidad. Lamentablemente

esa realidad est muy distante de la sociedad, como es el caso de las familias ms pobres de

nuestro pas, y es por esto que nace la idea de estudiar un material aislante trmico que sea de

fcil acceso y bajo costo para conformar sus paneles y as aislar sus viviendas trmicamente.


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El material a estudiar es el poliestireno expandido de alta densidad, que se utiliza para aislar y

mantener la temperatura del caf que se consume a diario en casinos, kiosco u oficinas, etc., y es

botado a la basura sin tomar en cuenta su enorme potencial de aislante trmico. En chile y

especialmente en la Regin de la Araucana, el poliestireno expandido es un material cuyo

proceso de reciclaje es extremadamente complejo, y debido a las malas prcticas de la poblaciny a la casi nula cultura ambientalista, es diseminado en el ambiente, demorando, ms de 500 aos

en degradarse. A partir de esto, nace la idea de utilizar estos vasos en la confeccin de paneles

trmicos de bajo costo y a la vez palear el dao que se le hace al ambiente.

1.1.1.-Nivel actual del problema

En Chile segn encuesta Casen 2006, que mide el ndice de pobreza por regiones, arrojo que el

nmero de hogares que actualmente vive en condiciones de pobreza y en campamentos alcanza

un preocupante 10,5% de la poblacin total, sin contar un 3,2 % que vive en las calles como

indigente. Smese a esto los damnificados del pasado terremoto del 27 de Febrero de 2010, a

quienes el gobierno proporciono viviendas de emergencia que contaban con las condiciones

mnimas de habitabilidad, elevndose de esta manera el porcentaje de familias que viven en

condicin de pobreza, sin tener un adecuado un confort trmico.


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Figura 1.1. Incidencia de la pobreza por Regin, encuesta Casen 2006.

Al observar la figura 1.1, se puede apreciar cuales son las regiones ms pobres, como por ejemplo

la novena y octava, en donde la pobreza total es de un 20,1% y 20,7% respectivamente.

Otro dato interesante es que en los aos `70 se aplicaron polticas de erradicacin en la regin

metropolitana para recuperar la organizacin social del espacio urbano, lo cual provoc el

traslado masivo de 29000 familias de escasos recursos a distintas regiones del pas, donde se

reubicaron en zonas perifricas de la ciudades, las cuales posean caractersticas con graves

carencias en infraestructura bsica, como dotacin de servicios pblicos, electricidad, recoleccin

de basura, agua potable, alcantarillado, etc.

A modo general la pobreza se extiende en todo el territorio nacional, lo cual queda expresamente

graficado en la figura 1.2. Distribucin de la pobreza por zonas.


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En la figura 1.2. Se muestran la distribucin de la pobreza tanto rural como urbana,destacndose en tonos ms claros las zonas con mayor ndice de pobreza.


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Tomando en cuenta las cifras anteriores y sabiendo que estas familias no tienen acceso a aislar

sus casas con lana de vidrio o con fisiterm, se a decidido realizar este estudio para determinar si

es viable y sustentable realizar paneles aislantes trmicos de vasos reciclados de poliestireno

expandido de alta densidad.

De esta manera se estara mejorando la calidad de vida de la personas y contribuyendo a tener un

mejor medio ambiente libre de contaminacin y residuos.

Actualmente, no existen paneles aislante trmicos en Chile elaborados con poliestireno

expandido reciclado.

1.2.- Objetivos

1.2.1.- Objetivo General

Determinar si los vasos de poliestireno expandido pueden ser reciclados para la confeccin de

paneles aislantes trmicos a un bajo costo.

1.2.2.- Objetivos Especficos

Determinar si es factible reciclar una cantidad apropiada de vasos de poliestireno expandido para

confeccionar paneles aislantes trmicos.

Desarrollar un mtodo de recoleccin de vasos de poliestireno expandido usados, de acuerdo a un

estudio de volumen y cantidad potencial.

Determinar conductividad trmica de paneles confeccionados con vasos de poliestireno.

Comparar conductividad trmica de los paneles con panel tipo de poliestireno de 50 mm .


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CAPTULO 2

CONTEXTUALIZACIN DEL ESTUDIO


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Captulo 2. Contextualizacin del estudio


2.1 Fenomenologa trmica.

Los conceptos son una parte esencial del desarrollo y la exposicin de cualquier ciencia.Representan las ideas y el lenguaje comnmente utilizados para expresarlas.La termodinmicausa muchos conceptos, entre los cuales se encuentran algunos tan bsicos como sistema, volumende control, entorno, equilibrio, propiedades y procesos, por nombrar algunos. Otros son

consecuencia de las leyes de la termodinmica, como energa, entropa, entalpa, etc. No esposible considerar con detalle estos conceptos hasta que se hayan analizado las leyes pertinentes.

2.1.1.- Leyes fundamentales de la termodinmica

La estructura completa de la ciencia de la Termodinmica abarca no solo los conceptos bsicos,sino tambin las leyes de la termodinmica. Hay dos leyes fundamentales de la termodinmicaque aluden a la energa. La primera ley de la termodinmica incluye solo el aspecto de cantidadde energa y es un enunciado del principio de conservacin de energa, mientras que la segunda

ley de la termodinmica incluye la calidad de la energa.

Han surgido otras leyes de la termodinmica como a la que se llam Ley cero de latermodinmica. La ley final sigue el desarrollo de la segunda ley y se conoce como tercera ley dela termodinmica.

Ley cero de la termodinmica:Cuando dos cuerpos se encuentran en equilibrio trmico con untercer cuerpo, los dos cuerpos estn en equilibrio trmico el uno con el otro, y se dice que los trescuerpos se encuentran a la misma temperatura

Primera Ley de la termodinmica: La energa para un sistema aislado permanece constante.Cuando hay un intercambio de energa entre un sistema y su entorno, la energa total final para el

universo es igual a la energa total inicial para el universo.

Segunda Ley de la termodinmica: (Enunciado de Kevin-Planck): Es imposible construir undispositivo que opere en un ciclo y no produzca otro efecto que el de elevar un peso y el degeneral un intercambio de calor entre el dispositivo y un depsito sencillo.

Enunciado de Clausius: Es imposible construir un dispositivo que opere en un ciclo y que noproduzca otro efecto que el de la transferencia de calor de un cuerpo a baja temperatura a otro aalta temperatura.

Tercera Ley de la termodinmica: La entropa de una sustancia pura se acerca a un ceroconforme la temperatura de la sustancia se aproxima a la temperatura de cero absoluto.

La termodinmica trata la interaccin del calor, pero no considera los mecanismos que realizan suintercambio, ni los mtodos de clculo que existen para determinar la velocidad de esteintercambio.


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La termodinmica trata de los estados de equilibrio de la materia, donde este estado excluye laexistencia de un gradiente de temperatura, pero sirve para determinar la cantidad de energa paraque un sistema pase de un estado a otro.

Para que ocurra la transferencia de calor, debe haber un gradiente de temperatura (undesequilibrio termodinmico).La transferencia de calor lleva acabo lo que la termodinmica es

incapaz de hacer: Cuantificar la velocidad a la que ocurre la propagacin de calor en trminos delgrado del desequilibrio trmico.

2.1.2 Propiedades termodinmicas

Las propiedades termodinmicas pueden dividirse en dos categoras: extensivas e intensivas. Elvalor de una propiedad extensiva es directamente proporcional a la cantidad de materia presente,mientras que una propiedad intensiva es independiente de la masa presente. Las propiedades queno dependen de la cantidad de materia presente, como la presin y la temperatura, son

propiedades intensivas, mientras que el volumen total (V) y la masa total dependen directamentede la cantidad de sustancia material presente y son propiedades extensivas.

Presin:Es lo mismo que el concepto de presin en mecnica, y se define como la fuerza normalentre la unidad de rea que acta sobre una superficie. Para cualquier fluido en la condicinllamada equilibrio esttico, la presin en un punto dado del fluido es la misma en todas lasdirecciones. Esta condicin tambin se conoce como condicinisotrpicapara el fluido.

Volumen especfico y densidad:El volumen especfico,v,de una sustancia se define como elvolumen entre unidad de masa de la sustancia. Si V es el volumen total del sistema y mes lamasa total, entonces el volumen especifico esta dado por:

La densidad de la sustancia, , se define como la masa entre unidad de volumen. Por tanto, ladensidad esta dada por:


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Temperatura: Es una propiedad derivada que es consecuencia de la segunda ley de latermodinmica. La nocin de temperatura como el grado de calor (o fro) de un cuerpo es algoque se basa en nuestros sentidos y podemos considerarlo aqu. Si bien no es posible considerar ennuestros sentidos a fin de obtener una escala segura y objetiva para medir la temperatura, hayotros sistemas en los cuales s se puede confiar, como la termometra emprica. Esta se basa en laley cero de la termodinmica que puede citarse de la manera siguiente:

Cuando dos cuerpos estn en equilibrio trmico con un tercer cuerpo, los dos cuerpos estnen equilibrio trmico entre s, y se dice que los tres cuerpos se encuentran a la mismatemperatura.

- Energa:En termodinmica, la energa es una propiedad derivada que tiene relacin tanto conel trabajo como con el calor por medio de la primera ley de la termodinmica. La unidad del SIde la energa es la misma que para el trabajo y el calor, es decir, el joule (J), que se defini antescomo el trabajo realizado cuando una fuerza de 1N acta a lo largo de un desplazamiento de 1m(en la direccin de la fuerza). En otras palabras:1 joule (J) = 1Nm.

- Potencia:Tambin es una cantidad derivada y se define como flujo de energa entre unidad detiempo. Las ms de las veces, la potencia se refiere a potencia mecnica, que se define como lavelocidad con que se efecta trabajo, o el trabajo realizado en la unidad de tiempo. La unidad delSI de potencia es el watt (W), que se define como el flujo de 1 joule de energa en un segundo, obien:1W =1 J/s.

2.1.3.- Transmisin de calor

Las leyes de la transmisin de calor tienen mucha importancia en el diseo y funcionamiento delos sistemas de calefaccin y aire acondicionado. Para comprender el problema de la calefaccin,se debe saber como se transmite el calor, puesto que calentarse es esencialmente pasar calor(energa) de una cuerpo (regin) que esta a una temperatura superior (cuerpo caliente; comocaldera, radiador) a un cuerpo fro (local habitado).

Figura 2.1.Flujo de calor


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Figura 2.2.- Descripcin esquemtica de la transferencia de calor

Las formas de transmitir el calor son tres:

Conduccin Conveccin Radiacin

Conduccin: Transferencia de energa por contacto directo (molecular). En un slidohomogneo es la transferencia de calor de una parte a otra, debido a un gradiente de temperatura,sin desplazamiento apreciable de partculas. La conduccin implica la transferencia de energacintica de una molcula a otra adyacente, siendo ste el nico mecanismo del flujo calorfico enun slido opaco.

Supongamos un cuerpo limitado por dos caras planas paralelas de la misma superficie A m 2,distante "e" metros. Un flujo de calor se desliza uniformemente de la cara mas caliente hacia laotra. La intensidad de ste flujo ser medida por:


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Figura 2.3.Fenmeno de conduccin

Donde es el coeficiente de conduccin trmica del elemento considerado. Vara para cadacuerpo con su temperatura y, sobre todo, su grado de humedad.

En un cuerpo poroso, como lo son muchos de los materiales de construccin, el calor se transmiteen parte a travs del aire o el agua que llena las cavidades, segn que los materiales estn secos ohmedos.

Conveccin:El calor no se desplaza solo, como en la conduccin, sino sobre las partculas delcuerpo, que estn en movimiento, es decir, la velocidad de propagacin del calor es un factorimportante que hay que tener en cuenta en funcin del fluido que transporta la energa calorfica.

Es preciso distinguir la conveccin natural donde el movimiento del fluido es causadoexactamente por la variacin de temperatura: por ejemplo, en una habitacin el aire que rodea unradiador se calienta, su densidad disminuye, se eleva, y mientras el aire fresco desciende deltecho, se calienta a suvez. Es gracias a estas corrientes de conveccin por lo que la temperaturade un local se equilibra, lejos o cerca de la fuente de calor. En la conveccin forzada, por elcontrario, el movimiento del fluido y su velocidad estn impuestos: es el caso del agua caliente odel vapor que circula por los conductos de calefaccin y cuyo movimiento es ayudado por unabomba.


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Figura 2.4.La transferencia de calorpor conveccin

La transferencia de calorpor conveccin se determina mediante la siguiente forma:

Donde "h" es el coeficiente global de conveccin (watts/hr m20K), que depende esencialmente,en conveccin natural, de la orientacin de los cuerpos en contacto y de su diferencia de

temperatura (t2 t1);en conveccin forzada, de la velocidad impuesta al fluido.

Radiacin: Todo cuerpo cuya temperatura absoluta es nula, emite una radiacin cuyanaturaleza es imposible definir precisamente, en trminos que no sean puramente matemticos.

Cuando se arroja una piedra al agua, un movimiento ondulatorio se propaga; un objeto flotante enla superficie, es peridicamente elevado a cada paso de las ondas concntricas que irradian del

punto de cada. El intervalo entre dos crestas sucesivas se llama "longitud de onda". Los radiostienen igualmente una longitud de onda, pero los crculos concntricos son imaginarios, puestoque las radiaciones se propagan sin soporte material En resumen, la radiacin del calor a travsdel espacio se rige por las mismas leyes fsicas de la luz.

El flujo emitido por un cuerpo de temperatura absoluta T se mide por:


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Donde a es el coeficiente de absorcin, y est muy prximo a 1 para la mayor parte de losmateriales de construccin (hormign, madera, etc.), y ser determinado en el siguiente apartado.

2.1.4 Conceptos y terminologa

1.- Conductividad Trmica,: Conductividad trmica asignada a un material de construccin enlas condiciones de intercambios superficiales y contenido de humedad que se especificaraposteriormente; se expresa en (W/m K).

2.- Conductancia trmica vlida, Kv: Valor de la conductancia trmica de un elemento deconstruccin, calculado a partir de conductividades trmicas vlidas para los diferentesmateriales; se expresa en (W/m20K).

3.- Contenido vlido de humedad,(: Razn entre el volumen de agua contenida en un materialy su volumen; se expresa en %.

4.- Masa vlida por unidad de superficie, Mv: Valor de la masa de un elemento deconstruccin por unidad de superficie, en las condiciones de contenido de humedad que se

especificar posteriormente; se expresa en Kg/m2.

5.- Resistencia trmica valida por unidad de superficie, Rv: Valor recproco de laconductancia trmica vlida; se expresa en (m20K/W).

6.- Resistencia trmica total vlida, Rt:Resistencia total que ofrece un elemento envolvente(compuesto de varios materiales) al paso del calor, en las condiciones de intercambiossuperficiales y contenido de humedad y que puede ser calculada a partir de las conductividadesvlidas; se expresa en (m2K/W)

7.- Transmitancia trmica total U:Valor de lo que transmite en cuanto a energa calrica unelemento envolvente, es decir, es la energa que pasa a travs de este elemento en las condicionesde intercambios superficiales y contenido de humedad y que puede ser calculada a partir de lasconductividades trmicas vlidas; se expresa en (W/m2K).


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Figura 2.5. Resumen de smbolos

2.2.- Flujo de calor a travs de una superficie unitaria

La conduccin trmica es la rapidez de flujo de calor a travs de un rea unitaria, de unasuperficie a otra, cuando existe una diferencia de temperatura entre dos cuerpos y condicionesestables. La velocidad del flujo trmico a travs de una placa de espesor unitario puede calcularsecon la expresin:

Q= K A( t2 t1) (2.2)

Donde:

Q = rapidez de flujo trmico (Watt)

K =coeficiente de conductividad de un material por unidad de medida

A = rea superficial, perpendicular al flujo, m2.


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t2 = temperatura, en el lado caliente de la placa, C

t1 = temperatura, en el lado fro de la placa, C

Figura 2.6.-Flujo de calor a travs de una superficie unitaria.

2.3.- Coeficiente de conductividad trmica

La cantidad de calor transmitido por unidad de tiempo y rea no solo depende del espesor de lapared y del gradiente de temperatura DT = t1-t2 o si no tambin de las propiedades propias delmaterial en cuanto a su aptitud para conducir el calor y que se denomina conductividad trmica.

La conductividad trmica se define como la cantidad de calor que pasa en la unidad de tiempo atravs de la unidad de rea de una muestra de extensin infinita y caras plano-paralelas y deespesor unidad, cuando se establece una diferencia de temperatura entre sus caras de un grado ysu unidad de medida es kcal/m h C (W/mC).

El valor de la conductividad trmica de un material puede depender de la temperatura y de unaserie de factores tales como la densidad, porosidad, contenido de humedad, dimetro de fibra,tamao de los poros y tipo de gas que encierre este.

Cuando el material aislante no es istropo se necesita indicar la direccin de propagacin delflujo calorfico; por ejemplo, para una muestra de madera hay que indicar si se refiere a ladireccin normal a la fibra o paralela a ella.


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Cuando el material est constituido por una sustancia porosa o similar, con poros y espacioslibres relativamente pequeos y distribuidos en la masa del material de un modo prcticamenteuniforme (sustancias macroscpicamente homogneas), la definicin de dada anteriormentepermanece vlida, pero toma el significado de un coeficiente de conductividad de una sustanciaficticia equivalente para las mismas temperaturas de la sustancia en examen.

Si, por otro lado, estos materiales son permeables al aire (particularmente en el caso de losmateriales granulares, filamentosos, etc.) las diferencias de temperatura provocan movimientosconvectivos que dependen de las caractersticas geomtricas y puede llegar a no ser despreciablesu influencia en la propagacin del calor.

Para los materiales susceptibles de absorber agua, o los materiales higroscpicos, es necesariodistinguir si stos estn en estado seco o, en caso contrario, en qu estado de humedad seencuentran. En los aislantes hmedos la propagacin del calor puede modificar la distribucin dela humedad por efecto de los fenmenos de difusin interna acompaados de evaporaciones ycondensaciones.

Debido a los movimientos de la humedad dentro de los materiales, los ensayos experimentalesrequieren que los elementos a estudio estn secos, y cuando stos no lo estn suficientementedarn resultados errneos.

La resistividad trmica es la inversa del coeficiente de conductividad trmica y la unidad demedida es: m h C/kcal (m C/W).

R= 1/ l (2.3)

Por otra parte la conductancia trmica tambin est relacionada con el coeficiente deconductividad trmica se define como: La cantidad de calor transmitida a travs de la unidad derea de una muestra de material o de una estructura de espesor L, dividida por la diferencia detemperatura entre las caras caliente y fra, en condiciones estacionarias. La unidad de medida es:kcal/h m2 C (W/m2 C).

C= l / L (2.4)

Cuando las caras caliente y fra no constituyan dos superficies planas paralelas es necesarioaclarar en qu condiciones se da la conductancia trmica.

La conductancia trmica depende del espesor L del material, mientras la conductividad se refierea la unidad de espesor del material.


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2.4.- Resistencia trmica

Para determinar la resistencia trmica total de una pared que separa dos ambientes a diferentestemperaturas, no solo se debe tener en cuenta la resistencia trmica interna de dicha pared, sino

tambin otras resistencias suplementarias, denominadas resistencias trmicas superficiales internay externa (rsi y rse) debidas a las dificultades de cambios de calor entre la pared y el aire(transferencias de calor por conveccin y radiacin).

Figura 2.7.Resistencias superficiales.

Los subndices se y si, coeficientes superficiales indican la cara exterior o interior delcerramiento, y estos subndices se pueden definir como la transmisin trmica por unidad de reahacia o desde una superficie en contacto con aire u otro fluido, debido a la conveccin,

conduccin y radiacin, dividido por la diferencia de temperatura entre la superficie del materialy la temperatura seca del fluido. En el caso del ambiente de un local, ser la temperatura seca delmismo, cuando ste est saturado y en reposo, en condiciones de estado estacionario.

El valor del coeficiente superficial depende de muchos factores, tal como el movimiento del aireu otro fluido, las rugosidades de la superficie y la naturaleza y temperatura del ambiente y suunidad de medida es: kcal/m2 h C (W/m2 C).


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El reciproco de este coeficiente se define como la resistencia trmica superficial y su valordepende principalmente del sentido del flujo de calor y de la situacin exterior o interior de lassuperficie.

Tabla 2.1.-Resistencia trmica de superficie en m2*K/W

Los valores de Rsi y Rse se han obtenido experimentalmente por el mtodo de la norma NCh 851Of. 1983, Aislacin Trmica, Determinacin de coeficientes de transmisin trmica por elmtodo de la cmara trmica.

La Resistencia trmica interna es propia de cada material que compone una estructura divisoriode ambiente, y depende del coeficiente de conductividad trmica y del espesor de la estructura.

R=L/ l (2.5)

De esta forma la resistencia trmica total de una pared simple ser:


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Rt = rse+ R + rsi (2.7)

La resistencia trmica de una estructura compuesta por ms de un material queda definida comola suma de las resistencias trmicas parciales de cada capa, adems de las resistencias

superficiales.

Figura 2.8.-Resistencia trmica total a travs de una pared compuesta.

Se calcula mediante la siguiente ecuacin:

Rt = rsi+ R1 + R2 + R3 + rse = 1 + L1 + L2 + L3 + 1 (m2 K/W) (2.8)

hi 1 2 3 he

2.5.-Coeficiente de transmitanca trmica

El coeficiente total de transmisin trmica tambin llamado a veces transmitancia o coeficientede transmisin trmica aire-aire difiere de la conductancia en que, para sta, la diferencia detemperatura se mide entre las dos caras, mientras que para la transmitancia esta medida se realizaentre los dos ambientes a ambos lados de la muestra. De esta manera la transmitancia trmicacomprende la conductancia y los coeficientes superficiales de transmisin de calor.


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Considerando un cerramiento con caras isotermas, que separa dos ambientes, tambin isotermos,el coeficiente total de transmisin trmica es el flujo de calor por unidad de superficie (de una delas paredes o de otra superficie interna convencionalmente elegida) y por grado de diferencia detemperatura entre los dos ambientes.

Al calcular el flujo trmico a travs de una serie de materiales diferentes sus resistencias

individuales deben calcularse para obtener la resistencia total Rt el coeficiente de transmitanciatrmica esta dado, entonces por el reciproco de la resistencia total.

U = 1 / Rt (2.9)

2.6.- Aislacin trmica

Un aislante trmico es un material usado en la construccin y la industria y caracterizado por su

alta resistencia trmica. Establece una barrera al paso del calor entre dos medios que

naturalmente tenderan a igualarse en temperatura, impidiendo que entre o salga calor del sistema

que nos interesa (como una vivienda o una nevera).

Uno de los mejores aislantes trmicos es el vaco, en el que el calor slo se trasmite

por radiacin, pero debido a la gran dificultad para obtener y mantener condiciones de vaco se

emplea en muy pocas ocasiones. En la prctica se utiliza mayoritariamente aire conbaja humedad, que impide el paso del calor por conduccin, gracias a su baja conductividad

trmica, y por radiacin, gracias a un bajo coeficiente de absorcin.

El aire s transmite calor por conveccin, lo que reduce su capacidad de aislamiento. Por esta

razn se utilizan como aislamiento trmico materiales porosos o fibrosos, capaces de inmovilizar

el aire seco y confinarlo en el interior de celdillas ms o menos estancas. Aunque en la mayora

de los casos el gas encerrado es aire comn, en aislantes de poro cerrado (formados por burbujas

no comunicadas entre s, como en el caso del poliuretano proyectado), el gas utilizado

como agente espumante es el que queda finalmente encerrado. Tambin es posible utilizar otras

combinaciones de gases distintas, pero su empleo est muy poco extendido.


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2.6.1.- Materiales aislantes

Los aislantes trmicos son materiales de la construccin que se caracterizan principalmente por

su baja conductividad trmica, esto quiere decir que se oponen al flujo de calor, que se produce

entre el medio ambiente y los materiales y por consiguiente una baja conductividad trmica, detal manera que imposibilita la entrada o salida de calor controlndola cuando exista un exceso de

temperatura.

Para la fabricacin de un sistema aislante se deben considerar dos condiciones:

1.- La transmitanca trmica o acstica debe ser igual o menor, o una resistencia trmica o

acstica total igual o superior a la especificada para un sector o recinto especfico.

2.- El material debe tener muy buenas propiedades aislantes tanto acstica y/o trmica.

Los aislantes trmicos se presentan en forma de: placas rgidas o flexibles, grnulos, fibras o

espumas, los cuales son colocados en la cara exterior, interior o inferior del propio muro con el

fin de aumentar la capacidad aislante de este y darle un valor extra al muro del recinto que est

separando.

Existen muchos tipos de aislantes en nuestro mercado, algunos mejores que otroscuantitativamente pero si comparamos sus caractersticas podremos apreciar que cada uno

cumple una funcin especfica en determinado sector del pas gracias a sus cualidades nicas para

distintos tipos de ambiente, factores econmicos o de otra naturaleza.


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2.6.1.1- Poliestireno expandido

Figura 2.9.- Fragmento de Poliestireno Expandido.

Tambin conocido como corcho blanco, aislapol, poliespano plumavit, es un material plstico

celular y rgido, la capacidad de aislamiento que posee este material se debe a la propia estructura

del material el cual consiste en aire ocluido (correspondiendo al 98%) dentro de una estructura

celular que es el poliestireno (2%).

2.6.1.1.1.- Propiedades y aplicaciones

Su cualidad ms destacada es su higiene al no constituir sustrato nutritivo para microorganismos.

Es decir, no se pudre, no se enmohece ni se descompone. Su fabricacin con bajo costo

energtico y sin elementos contaminantes lo hace popular en las construcciones.

Baja absorcin de agua:lo que permite mantener las propiedades trmicas y mecnicas sin que se

vean afectadas por la accin de la humedad (de ah que el poliestireno expandido sea un

excelente material aislante con prestaciones superiores a materiales que no tienen este

comportamiento frente a la humedad).


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Una de las aplicaciones del poliestireno expandido (PE) es la de aislante trmico y acstico en el

sector de la construccin, utilizndose como tal en fachadas, cubiertas, suelos, etc. adosado de un

hidrorrepelente cubierto por nada ms que tierra apisonada. Tambin en morteros especiales

interiores para brindar capacidades aislante a las terminaciones.

Este material presenta un elevado ndice de absorcin de energa en caso de cada e impacto. Se

convierte as en el material idneo para proteger los productos sensibles durante el transporte y

almacenamiento.

Con densidades que oscilan entre los 10-35 kg/m3 y que permiten construcciones ligeras pero

seguras.

Son ligeros, los productos de poliestireno expandido tienen una alta capacidad de resistencia

mecnica, siendo esto importante para determinadas aplicaciones donde se exija esta

caracterstica (por ejemplo: aislamiento de cubiertas bajo carga, suelos bajo pavimento, etc.).

Facilidad de manipulacin e instalacin:es un material que se puede trabajar con las

herramientas habituales en obra y as garantizar perfectos acabados y ajustes. Por otro lado, su

bajo peso permite facilidad de transporte de los materiales en la obra y grandes economas en la

instalacin.

Versatilidad: ya que puede presentarse en multitud de formas y tamaos que se ajusten a las

necesidades especficas de la construccin.

Resistencia qumica:los materiales de poliestireno expandido son perfectamente compatibles con

los materiales comnmente empleados en la construccin como los cementos, yesos, cales, agua

dulce o salina, etc.

Resistencia al envejecimiento: todas las propiedades mencionadas se mantienen durante la vida

til del material que ser tan larga como la de la propia construccin a donde va asociado. Los

productos de poliestireno expandido no se ven alterados por los agentes externos ni por la accin

de hongos o parsitos que no encuentran en este material soporte nutritivo alguno.


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La desventaja de este tipo de material es que la forma de instalar es mediante planchas continuas

lo ms uniformemente posible, lo que suele ser un tanto ineficaz en estructuras ms complejas y

no tan verticales como muros o de difcil acceso, ya que hara romper la plancha al tratar de

instalarse pues son muy frgiles a mayor espesor.

2.6.1.1.2.- Proceso de elaboracin

Figura 2.10.-Perla normal y expandida

La fabricacin del material se realiza partiendo de compuestos de poliestireno en forma de perlas

que contienen un agente de expansin.

Pre-expansin: La materia prima (millones de pequeas esferas que semejan "perlas") se calienta

con vapor de agua, en unos equipos denominados pre-expansores, a una temperatura entre 80 y

100 C. La densidad del material disminuye drsticamente y durante este proceso las "perlas"

compactas de materia prima se convierten en "perlas" de plstico celular con una estructura

interior de pequeas celdillas rellenas de aire.

Despus de una pre-expansin, las perlas se mantienen en silos de reposo y posteriormente son

conducidas hacia mquinas de moldeo. Al enfriarse las partculas recin expandidas se crea un

vaco en su interior que es preciso compensar con la penetracin de aire por difusin. Dentro de

dichas mquinas se aplica energa trmica para que el agente expansor que contienen las perlitas


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se caliente y stas aumenten su volumen, a la vez que el polmero se plastifica. Durante dicho

proceso, el material se adapta a la forma de los moldes que lo contienen. En la construccin lo

habitual es comercializarlo en planchas de distintos grosores y densidades.

2.7.- Vasos de poliestireno expandido de alta densidad (VP)

Estos vasos estn hechos de poliestireno expandido de alta densidad, muy compacto que no

permite que ninguna sustancia se filtre a travs de l y que adems tiene propiedades trmicas

que mantienen los contenidos de los vasos fros o calientes por mas tiempo, superando

temperaturas de 70C sin sufrir deterioro. Su cualidad ms destacada es su higiene al no constituir

sustrato nutritivo para microorganismos. Es decir no se pudre, no se enmohece, no se

descompone, resiste a la humedad.

La fabricacin del material se realiza partiendo de compuestos de poliestireno en forma

deperlitasque contienen un agente expansor (habitualmentepentano). Despus de una pre-

expansin, las perlitas se mantienen ensilos de reposo y posteriormente son conducidas hacia

mquinas de moldeo. Dentro de dichas mquinas se aplica energa trmica para que el agente

expansor que contienen las perlitas se caliente y stas aumenten su volumen, a la vez queelpolmero se plastifica. Durante dicho proceso, el material se adapta a la forma de losmoldes que

lo contienen.

Figura 2.11.-Vasos de poliestireno expandido de alta densidad


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2.7.1.- Impacto ambiental de los VP

Para producir poliestireno se usan recursos naturales no renovables, ya que es un plstico

derivado del petrleo. En lo que respecta al proceso de produccin y su huella ecolgica, una de

las principales preocupaciones es la emisin de clorofluorocarbonos(CFC) a la atmsfera. Cabemencionar que, los procesos de produccin de productos tales como planchas para construccin,

vasos trmicos para bebidas y embalajes para electrodomsticos nunca han sido responsables por

tal liberacin de CFC. Estos procesos utilizan pentano y no CFC's y por tanto no son sujetos a las

regulaciones del protocolo de Montreal y otras similares. A raz del descubrimiento del agujero

de ozono no fue necesario hacer cambios al proceso de produccin del EPS.

El poliestireno expandido es reutilizable al 100% para formar bloques del mismo material y

tambin es reciclable para fabricar materias primas para otra clase de productos. Adems, ya quetiene un alto poder calorfico y no contiene gases del grupo de los CFCs, puede ser incinerado de

manera segura en plantas de recuperacin energtica. No es deseable verterlo en rellenos ya que

este material no es fcilmente degradable. Dependiendo de las caractersticas (principalmente

tamao y forma) de un objeto de poliestireno expandido y del medio que lo rodea, la degradacin

puede tardar desde unos meses hasta ms de 500 aos. Un vaso de poliestireno expandido,

expuesto a energa solar, viento, lluvia, etc. se degradar en poco tiempo. Mientras que un vaso

similar que se encuentre enterrado en un relleno sanitario tardar mucho ms, 50 aos en

promedio. El smbolo de reciclaje correspondiente al poliestireno es el tringulo con el nmero 6

y las siglas PS. El principal mtodo para reciclar el poliestireno se ha usado desde hace dcadas y

consiste en despedazar mecnicamente el material para posteriormente mezclarlo con material

nuevo y as formar bloques de EPS que pueden contener hasta un 50% de material reciclado.

Existen actualmente otras tecnologas para reciclaje como la densificacin mecnica que consiste

en aplicar energa mecnica y trmica a los espumados para convertirlos en partculas compactas

que pueden transportarse ms fcilmente. Tambin se estudian mtodos para disolver los

espumados en disolventes especiales y as facilitar su transporte y reprocesamiento.

Uno de los principales problemas ambientales es el uso de vasos desechables de cualquier

material, ya que se descartan mezclados con el resto de los desechos y es muy difcil separarlos

para reciclaje. En la ciudad de Los ngeles recientemente se implement un programa de

recoleccin del EPS que permitir reciclar estos desechos adecuadamente. Unas 100 ciudades


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de Estados Unidos han prohibido el uso vasos descartables de espuma de poliestireno, sin tomar

en cuenta que los vasos de cartn requieren gran cantidad de recursos para su fabricacin, no

pueden reciclarse por estar recubiertos y tardan ms de 300 aos en degradarse en los rellenos

modernos. Entre estas ciudades estn: Portland,Berkeley y Oakland. Algunos fabricantes han

prohibido unilateralmente el poliestireno en sus embalajes, como el fabricante de consolasNintendo.

En Chile se sigue utilizando el vaso de poliestireno expandido ah la urgente necesidad de buscar

una forma til de reutilizacin para sacar de los vertederos.

2.8.- Vasos de poliestireno en la ciudad de Temuco

2.8.1 Delimitacin geogrfica del mercado y descripcin

Delimitacin geogrfica.

En Temuco ciudad capital de la regin de La Araucana, con aprox. 300.000 hbts., siendo una

zona de desarrollo principalmente de servicios en su zona urbana. Esto se condice con su

desarrollo en instituciones de educacin superior, servicios comerciales, sector turismo, e

instituciones de gobierno centralizadas en esta ciudad.

Situacin del sector comercio.

La situacin comercial en especfico al uso de los vasos de poliestireno expandido (VP) se orienta

a la demanda de un mercado menor que se inserta en el rubro de servicios de alimentacin.

Siendo fuerte su utilizacin en sectores pblicos de la zona urbana de Temuco. Por lo cual hay

una gran cantidad de locales o puestos que utiliza VP albergados en un comercio ilegal, pero que

tiene un mercado fuerte y constante durante los meses correspondientes a la temporada de otoo e

invierno. Otros sectores del mercado son fuentes de soda, Restaurantes, cafs, Sandwicheras que

utilizan en menos medida este tipo de vasos. Tambin existen sectores del rubro que lisa y

llanamente ya no proporciona sus servicios en este tipo de vasos dada la orientacin empresarial,

como por ejemplo las bencineras que en su mayora utiliza vasos de cartn.


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Contexto socio-demogrfico.

La poblacin de la comuna se centraliza en su urbe central y en el sector de Avenida Alemania

que es donde se distribuyen los servicios financieros, comerciales, de entretenimiento y/o

esparcimiento y los servicios educativos. Por ello gran parte de la poblacin se traslada de zonas

poblacionales ubicadas en el cordn perifrico de la ciudad; de la misma forma otra parte de la

poblacin que recibe la ciudad de Temuco proviene de comunas cercanas a ella, atrayendo a

personas que laboran en la ciudad desde comunas como Imperial, Freire, Lautaro entre otras.

Hbitos de consumo de la poblacin.

La ciudad de Temuco no tiene gran movimiento de actividades sociales y de entretenimiento,

quizs dada su condicin climtica. Pero es esta misma condicin la que incentiva el crecimiento

del comercio para los VP, pues quienes se trasladan a sus lugares de trabajo, de estudio u otro seacercan a locales que comercian con caf, sopaipillas, entre otros.

2.8.2 Anlisis de la demanda de VP.

Segmentacin demogrfica.

De los comerciantes encuestados que se dedican a los servicios de alimentacin se puede

establecer que son en su mayora de gnero femenino en un 70,2% por sobre los hombres, siendo

la edad media entre los 40 y 41 aos en ambos gneros. Otro dato relevante es que la posicin en

el comercio en su mayora son dueos de sus locales o puestos (59,5%), o por lo menos estn a

cargo de las decisiones que se toman, como puede ser el caso de un administrador (12,7%). Un

punto dbil es el nivel educacional ya que slo un 10,6% tiene estudios posteriores a la enseanza

obligatoria. Lo cual se acrecienta con 34% de encuestados que solo tiene enseanza bsica

completa e incluso un 17% no tiene estos estudios completos. Lo cual afecta la forma de formar o

sensibilizar en cuanto a la reutilizacin pues tienen poco conocimiento al respecto.

Segmentacin psicogrfica

Del perfil de los encuestados un 91,5% no cree que cambiar los VP por otro tipo de vaso,

adems de un 93,5% seala todos los VP se van directo a la basura, dejando en claro la falta de

conciencia al respecto de la reutilizacin pues un 80,4% no se plantea accin alguna. Podemos


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refrendar esta tendencia con el 72,3% que se seala que no sabra como reutilizar ni reciclar este

tipo de vasos.

Tamao de mercado. (volumen de venta, demanda del mercado).

El mercado potencial de la muestra se basa en que los comerciantes compran una media de

2158,52 vasos de VP, y el uso diario est en una media de 76,39 vasos.

Adems, la consolidacin del mercado para los vasos se establece en que un 66% sealan que su

uso aumentado en los dos ltimos aos, y esto se refuerza al tener que los encuestados han estado

una media 2,72 aos instalados en el comercio, variando fundamentalmente entre 1 a 3,5 aos en

determinado sector.

Otro aspecto reseable es la participacin de los VP se basa en la utilizacin de vasos de 180 cc

que concentran en uso diario de 200 vasos por sobre los de 300cc con 42,86 vasos. De tal hecho

los vasos VP de 180 cc concentran el 68,2% y un 29,5% usa ambos tamaos de vasos VP 180cc y

300cc, as sobre el 90% de los encuestados da preferencia a los vasos de 180cc y un 61,7% los

usa en exclusividad por sobre vasos de otros materiales como los de cartn, plstico o loza.

2.8.3 Anlisis de la oferta de VP.

Comportamiento de oferta. (Evolucin del producto en los ltimos aos, empresas existentes,

perspectivas corto, mediano y largo plazo).

Si bien la oferta de vasos de poliestireno expandido es amplia, en la muestra se concentra en los

vasos de tamao 180cc y 300cc.

Tambin, quienes proveen de este tipo de vasos se concentra en un mercado pequeo, pues en la

zona no hay empresas e industrias dedicadas a este tipo de materiales, esto principalmente se

debe a que las materias primas se deben traer desde el extranjero, por lo cual los proveedorestraen los VP ya fabricados. En el caso de Temuco est la excepcin de la Fabrica Vanni,

quienes exportan las materias primas y los fabrican en la comuna de Lautaro, comercializando

sus productos a la zona de Temuco, la regin y otra parte a nivel nacional.


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Los proveedores entonces son principalmente supermercados, y negocios de venta mayorista. De

los encuestados se concentran en los siguientes: Vanny, Supermercado mayorista de Miraflores,

Distribuidora Fruna, Supermercados Alvi, Supermercado Mayorista 10 de Recabarren. Al

respecto se puede decir que los tres primeros concentran las ventas con un 38,6%, 22,7% y un

27,3% respectivamente.

Como se ha dicho Vanny es quien concentra la venta de vasos, quienes sealan que las ventas en

la regin son de 120.000 vasos mensuales, siendo un 60% orientado a la zona de Temuco, se

puede decir que ellos concentran las ventas pues al ser fabricantes manejan costos menores para

su clientes. De los dems proveedores existe un promedio de 35.000 vasos de venta mensual.

2.8.4.- Anlisis de comercializacin.Se ha dicho antes que la preferencia en la totalidad de los encuestados que utilizan VP es en los

tamaos de 180cc y 300cc. Sin embargo el mercado ofrece otros tamaos de vasos de 120, 200,

230, 290 y 350 centmetros cbicos.

Los VP son utilizados preferentemente para servir lquidos calientes que debe ser transportado

en la mano del cliente por mucho rato, y que es ampliamente usado por ser desechables y

econmicos. Los productos para lo que se utiliza este tipo de vaso es en su totalidad para servir

caf, en segundo lugar t (72,3%) y luego productos como el Milo y las aguas de hierba.

Hay gran parte de los locales de los rubros Kiosco comida rpida, Kiosco ambulante y local

de Sandwich tienen preferencia por un uso exclusivo de los VP.

Los VP son preferidos por los comerciantes del sector estudiado por sobre otros materiales para

los vasos como el plstico, cartn y loza. La utilizacin de los VP se prefieren debido a que son

ms cmodos (44,7%), seguros (51,1%) e higinicos (42,5%) que otros tipos de vasos.

Sin duda los VP tienen la hegemona en el uso por los comerciantes en el rubro estudiado, yaunque tambin ellos desconocen nuevos productos, podemos sealar que existen sustitutos como

los vasos biodegradables de caa de azcar que lentamente han ingresado al mercado de la zona

de Temuco, aunque su precio es aun poco competitivo ha tenido una buena aceptacin dada las

caractersticas positivas en cuanto a las variables antes sealadas para los VP. El agente zonal de

Vanny seala que este tipo de vaso tiene un plan de expansin a 5 aos para la regin.


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2.9.- Estadsticas de caracterizacin y sectorizacin

Tabla 2.2. Caracterizacin de los encuestados

Sector Nivel educacional Total

B.Im B.C M.Im M.C T.Im T.C S.Im S.Ccentro Gnero del

encuestadoM

0 1 2 2 0 5

F 1 1 1 2 2 7

Total 1 2 3 4 2 12

feria Gnero delencuestado

M1 0 0 0 1

F 2 1 1 1 5

Total 3 1 1 1 6

Pueblonuevo

Gnero delencuestado

M0 1 0 1 2

F 1 0 2 1 4

Total 1 1 2 2 6

Alemania Gnero delencuestado

M1 1 0 0 0 2

F 0 0 2 1 1 4

Total 1 1 2 1 1 6

SantaRosa

Gnero delencuestado

M0 1 2 3

F 1 0 1 2

Total 1 1 3 5

Amanecer

Gnero delencuestado

F1 1 1 3

Total1 1 1 3ufro Gnero del

encuestadoF

1 2 1 4

Total 1 2 1 4

Valdivia Gnero delencuestado

M1 0 0 0 1

F 1 1 1 1 4

Total 2 1 1 1 5

B.Im= Bsica incompleta , B.C = Bsica completa

M.Im= Media incompleta, M.C = Media completa

T.Im= Tcnica incompleta, T.C= Tcnica completa

S.Im= Superior incompleta, S.C= Superior completa


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Tabla 2.3.Gnero del encuestado

Frecuencia PorcentajePorcentaje

vlidoPorcentajeacumulado

hombre 14 29,8 29,8 29,8

mujer 33 70,2 70,2 100,0

Vlidos

Total 47 100,0 100,0

La eleccin de los encuestados no se realiz bajo parmetros de gnero por lo cual en la muestra

quienes estn ms cerca de la temtica son las mujeres.

Tabla 2.4. Media de edad por gnero

Gnero delencuestado Media N Desv. tp. Mnimo Mximo

hombre 41,43 14 8,653 26 56

mujer 40,94 32 12,064 23 67

Total 41,09 46 11,043 23 67

El rango de edad de quienes estn dedicados al servicio donde se utilizan vasos de poliestireno

(VP) se orienta principalmente a las mujeres, quienes se encuentran a ms temprana edad y

durante ms tiempo de su vida en el negocio del comercio con VP.

Tabla 2.5. Relacin entre gnero y sector de ubicacin del comercio

Sector ubicacin Totalcentr

o feriaP.Nue

voAlema

niaSantaRosa

Amanecer

UFRO

Valdivia centro

Gnero delencuestado

M5 1 2 2 3 0 0 1 14

F 7 5 4 4 2 3 4 4 33

Total 12 6 6 6 5 3 4 5 47


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La concentracin de la muestra est definida por la poblacin usuaria del comercio para los VP.

En los datos recogidos nos muestran que las mujeres son quienes se dedican a este tipo de

comercio. Claro ejemplo son el sector de Feria, Ufro y el sector Amanecer donde la

vinculacin masculina al comercio en la muestra casi no existe.

Tabla 2.6.Nivel educacional de los encuestados

Gnero delencuestado

hombre mujer Total

bsica incompleta 2 6 8

bsica completa 4 4 8

media incompleta 3 7 10media completa 5 11 16

Formacin tcnicaincompleta 0 1 1

formacin tcnicacompleta 0 3 3

Niveleducacional

formacin universitariaincompleta 0 1 1

Total 14 33 47

En cuanto al nivel educacional de los encuestados se puede sealar que gran parte de ellos tiene

una enseanza formal en media completa o media incompleta, aunque estudios posteriores para

esta actividad son escasos.

Tabla 2.7. Nivel educacional y sector de ubicacin del comercio.

Sector ubicacin Total

centro Feria Pueblonuevo Av.Alem. SantaRosa Amanecer UFRO Valdivia centroNiveleducacional

B.Im1 3 1 0 1 0 0 2 8

B.C 2 1 1 1 1 1 0 1 8

M,Im

3 1 2 1 0 1 1 1 10

M,C 4 1 2 2 3 1 2 1 16


42/86



T.Im0 0 0 1 0 0 0 0 1

T.C2 0 0 1 0 0 0 0 3

S.Im 0 0 0 0 0 0 1 0 1

Total 12 6 6 6 5 3 4 5 47

Los casos donde se concentran los encuestados con menor nivel de estudios son en el sector P.de

Valdivia y en el sector de la Feria, y en los sectores Av. Alemania y Ufro donde se

concentra quienes poseen ms aos de estudio. En el sector Centro se ven dos casos

Formacin tcnica completa que puede ser referencia al rol que se cumple dentro de la

actividad, como se muestra en la siguiente tabla ya que quienes poseen formacin tcnica

completa laboran en Caf o Restaurant o se especializa en Fabrica de empanadas en

sectores Av. Alemania y Centro.

Tabla 2.8.Cargo que ocupa y su gnero.

Cargo ocupa

Dueo dependiente administradormaestra/ode cocina Total

hombre 8 4 2 0 14Gnero delencuestado mujer 20 8 4 1 33

Total 28 12 6 1 47

De quienes se encuestaron gran parte de ellos son dueos de sus propios negocios, siendo un dato

interesante pues entre los dueos y quienes administran un negocio son quienes toman las

decisiones.


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Tabla 2.9.- Rubro comercial por Cargo que ocupa

Cargo ocupa Total

Dueo dependiente administradormaestra/ode cocina Dueo

Rubrocomercial Kiosco ambulantecomida rpida 6 3 0 0 9

Fabrica de empanadas 0 0 0 1 1

kiosco comida rpida 7 3 2 0 12

Sndwich comida alpaso

9 4 0 0 13

kiosco 4 2 0 0 6

Caf o Restaurant 2 0 4 0 6

Total 28 12 6 1 47

Los locales encuestados son en gran parte kioscos y comercio de comida al paso comosandwicheras. Los kioscos hacen referencia en su gran mayora a la venta de sopaipillas,

calzones rotos a los cuales se le agrega algn bebestible como caf, t entre otros.

2.10.- Estadsticas de usos y servicios de VP

Tabla 2.10. Productos ofrecidos en vasos VP



caf 10 21,3 21,3 21,3

caf, te 6 12,8 12,8 34,0

caf, milo 3 6,4 6,4 40,4

caf, milo, t 24 51,1 51,1 91,5

Caf, t,milo, agua

hierbas

4 8,5 8,5 100,0

Vlidos

Total 47 100,0 100,0

Un producto esencial en el servicio del comercio en el rubro para los VP es el caf pues en el

100% de los locales lo tienen entre los productos ofertados.


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Tabla 2.11.Tipos de vasos utilizados



Vasos poliestireno 29 61,7 61,7 61,7

Vasos plsticos1 2,1 2,1 63,8Vasos loza o vidrio 2 4,3 4,3 68,1

V poliestireno yplstico

2 4,3 4,3 72,3

v poliestireno y cartn 7 14,9 14,9 87,2

V Poliestireno y loza ovidrio 3 6,4 6,4 93,6

Todos los tipos devaso

1 2,1 2,1 95,7

V poliestireno, V.cartn y Loza o vidrio 2 4,3 4,3 100,0

Vlidos

Total 47 100,0 100,0

Se asocia en gran parte el uso de VP al producto caf y los otros lquidos calientes, ya que el

comercio lo utiliza sobre el 90%, siendo marginal quienes no lo utilizan 6,4%.

Tabla 2.12.Tamaos de vasos VP utilizados.



180 cc 30 63,8 68,2 68,2

300 cc 1 2,1 2,3 70,5

Ambos 13 27,7 29,5 100,0

Vlidos

Total 44 93,6 100,0

Perdidos 3 6,4

Total 47 100,0

A pesar de que hay una gran variedad en tamao de VP disponibles en el comercio, su uso seconcentra en dos tamaos 180 cc y 300 cc. Siendo el de tamao 180cc el ms utilizado y el de

300cc su uso exclusivo es marginal.


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Tabla 2.13. Estadsticos descriptivos para uso diarios de distintos tipos de vasos

N Mnimo Mximo Media Desv. tp.

Uso diario de VP 44 3 250 76,39 62,046

Uso diario de vasoscartn 9 1 300 54,11 93,324

Uso diario de vasosloza 9 15 200 90,67 74,968

Uso diario de vasosplsticos

6 5 80 20,83 29,566

La media de uso de los VP es de 76,39 vasos de quienes los utilizan, ahora, si bien los vasos de

cartn tienen una media de 54,11 existe una dispersin mayor con un 93,32. Lo cual significa

que su media es menos representativa que la correspondiente a los VP.

Tabla 2.14.Proveedor de VP



Fruna, miraflores 12 25,5 27,3 27,3

Mayorista 10 10 21,3 22,7 50,0

Alvi, Balmaceda 3 6,4 6,8 56,8

Vanni 17 36,2 38,6 95,5

mayorista 10recabarren

2 4,3 4,5 100,0

Vlidos

Total 44 93,6 100,0

Perdidos 3 6,4

Total 47 100,0

Los proveedores de VP entre los encuestados se centran en algunos locales ubicados en la zona

cntrica de la ciudad de Temuco, y en su minora a locales cercanos a los puestos de quienes

utilizan los VP. Siendo Vanni, Fruna y el Mayorista 10 de Miraflores los locales que

concentran la venta de VP.


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Tabla 2.15. Estadsticos descriptivos para adquisicin de vasos por tamao

N Mnimo Mximo Media Desv. tp.

Frecuencia de cantidad300cc de compra porvez

14 25 100 42,86 22,847

Frecuencia de cantidad180cc de compra porvez

43 25 800 200,58 146,942

Cantidad de compramensual vasos VP 44 75 6000 2158,52 1652,271

La cantidad que compran cuando van a un proveedor los comerciantes tienen una media de 201

vasos para los VP de 180cc y una media de 43 vasos para los de 300cc. Para las cantidades

compradas al mes existe una media de 2158 vasos en general para la muestra.

Tabla 2.16. Preferencias para eleccin de vasos.



Higinicos 4 8,5 8,5 8,5

Seguros 6 12,8 12,8 21,3

Higinicos y seguros 8 17,0 17,0 38,3

Disminuye costos 5 10,6 10,6 48,9

Cmodos 3 6,4 6,4 55,3

mejor calidad queotros tipos 1 2,1 2,1 57,4

Cmodos y seguros 10 21,3 21,3 78,7

Higinicos y porcomodidad 8 17,0 17,0 95,7

ocupa menos

espacio1 2,1 2,1 97,9

por costumbre 1 2,1 2,1 100,0

Vlidos

Total 47 100,0 100,0

En cuanto al por qu de la utilizacin de los VP hay una tendencia clara a la higiene que presenta

usar este tipo de vasos, adems de la comodidad y seguridad que brinda su uso.


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Tabla 2.17.-Utilizacin y consumo de VP en local



Todos 6 12,8 12,8 12,8la gran mayora 21 44,7 44,7 57,4

la mayora 7 14,9 14,9 72,3

la minora 6 12,8 12,8 85,1

Todos seretiran

7 14,9 14,9 100,0

Vlidos

Total 47 100,0 100,0

En general hay un 72% de los encuestados seala que mayoritariamente los clientes consumen y

utilizan los VP en el local. Esto se ve reafirmado con que ms de la mitad de los clientes

consumen en el local o puesto.

Tabla 2.18.Consumo y colocacin de residuos VP



todos en Basurero del

local4 8,5 8,9 8,9

mayora bota vasos enbasurero del local 26 55,3 57,8 66,7

algunos en local otrosfuera 3 6,4 6,7 73,3

la mayora los botafuera

4 8,5 8,9 82,2

desconoce donde losbotan 8 17,0 17,8 100,0

Vlidos

Total 45 95,7 100,0

Perdidos 999 2 4,3

Total 47 100,0

El resultado de este tem se ve correlacionado con la consulta anterior del uso de los VP en el

local, pues un 66,7% de los encuestados seala que los clientes depositan los vasos en los

basureros dispuestos en el local o puesto.


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2.11.- Percepcin de utilizacin de vasos de poliestireno ( VP)

Tabla 2.19.Percepcin de venta 2 ltimos aos



aumentado 31 66,0 66,0 66,0

mantenido 14 29,8 29,8 95,7

disminuido 1 2,1 2,1 97,9

no sabe 1 2,1 2,1 100,0

Vlidos

Total 47 100,0 100,0

Respecto a la percepcin de uso de los VP en los ltimos aos es clara a un aumento en su

utilizacin (incrementado su uso 66%), ya que slo un 2,1% de las respuestas dice que ha

disminuido su uso durante los dos ltimos aos.

Tabla 2.20.Percepcin uso a futuro



Si, seguro 31 66,0 66,0 66,0

tal vez 12 25,5 25,5 91,5

tal vez a menos queaparezca algonuevo, econmico yprctico

3 6,4 6,4 97,9

Si, lo dejar de usar 1 2,1 2,1 100,0

Vlidos

Total 47 100,0 100,0

Relacionado esta consulta con la anterior existe concordancia pues a futuro los encuestados

consideran que se seguir manteniendo su uso 91,5%, siendo un 8,5% quienes consideran que los

VP sern remplazados en un futuro prximo.


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Tabla 2.21.Percepcin de cambios a futuro.



no 28 59,6 59,6 59,6no creo 15 31,9 31,9 91,5

quizs aparezca 3 6,4 6,4 97,9

si es muy posible 1 2,1 2,1 100,0

Vlidos

Total 47 100,0 100,0

Esta pregunta esta directamente relacionada con la anterior y busca reafirmar la condicin

anterior respecto a la continuidad de uso de los VP. Y los resultados no hacen ms que confirmar

la percepcin de los encuestados.

2.12. Comportamiento respecto a utilizacin posterior de VP

Tabla 2.22.Destino de vasos VP



Basurero 43 91,5 93,5 93,5

una parte sereutiliza enmaceteros

3 6,4 6,5 100,0

Vlidos

Total 46 97,9 100,0

Perdidos No sabe 1 2,1

Total 47 100,0

De los encuestados ante la pregunta hipottica de qu haran con los VP despus de su uso un93,5% dice que los desecha a la basura y un 6,5% dice que aparte de botarlos a la basura podra

utilizarlos como macetero. En este sentido entre los encuestados no hay ninguna expectativa en

cuanto al uso posterior de los VP.


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Tabla 2.23. Accin concreta de reutilizacin o reciclaje VP



Ninguna 37 78,7 80,4 80,4regalo o vendo partede los vasos botados 6 12,8 13,0 93,5

los reutilz en otrasacciones 3 6,4 6,5 100,0

Vlidos

Total 46 97,9 100,0

Perdidos 1 2,1

Total 47 100,0

Esta consulta es directa en cuanto a saber que es lo que hacen con los VP luego de su uso. Ac un80,4% de los encuestados reconoce no hacer nada para reutilizarlos, y un 13% dice que una parte

los VP desechado los regala o vende a otras personas, y slo un 6,5% seala que reutiliz alguna

parte de los vasos en maceteros, u otra forma. Estas otras formas se sealan en el siguiente tem

relacionado con el conocimiento que se tiene respecto a la reutilizacin o reciclaje de los VP.

Tabla 2.24.Conocimiento de reutilizacin o reciclaje VP



no sabe 34 72,3 72,3 72,3

Para piso o paredes 3 6,4 6,4 78,7

se usa paramaceteros

7 14,9 14,9 93,6

Se usa para cultivohidropnico 2 4,3 4,3 97,9

para Almacigo 1 2,1 2,1 100,0

Vlidos

Total 47 100,0 100,0


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Tabla 2

Documents

Estudio de un material térmico reciclado y su uso en la confección de paneles térmicos