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"Desarrollo de materiales sustentables con la incorporación de cascotes, eps, materiales naturales y papel provenientes de RSU y RCD en hormigones con la misión de generar productos aptos para uso
en emprendimientos sociales y generación de empleos verdes“
Arquitectas investigadores: Marta Edith Yajnes, Susana Caruso, Lucía Alejandra Tosi
Becarias Ubacyt+CIN: Mariana Berardino; Paula Goñi; M Belén Putruele y pasantes CA-FI
El Centro es un espacio de diversidad incluyendo activamente a cooperativas de trabajo y microemprendedores generando soluciones a las
necesidades de la comunidad en cuanto a gestión de residuos, productos y generación de empleos.
Proyecto Ubacyt GEF
En este eje se trabaja con materiales de residuos sólidos urbanos recuperados que pueden ser de valor por sus propiedades intrínsecas, además de sus propiedades aptas para la construcción, a saber: poliestireno expandido (EPS), cascotes en sus distintas granulometrías y características, papeles, restos de maderas y distintos plásticos, materiales todos que de no ser usados, ocuparían un gran volumen en el relleno sanitario contribuyendo a la problemática ambiental ya conocida, sumando los efectos de sus traslados.
Experiencias en Materiales de Construcción
El CEP tiene un fuerte vínculo con la Cooperativas y microemprendedores en el área hormigones y se ha capacitado a integrantes de la comunidad para la fabricación de bloques en base a investigaciones y desarrollos del laboratorio del CEP.
CEP ATAE LEVINTON
1986 2017
QUE SE
DESARROLLAA) MATERIALES B) PRODUCTOS C) SISTEMAS D) GESTION DE RCD
1) RECURSOS
HUMANOS: tiempos,
capacitacion, aptidutes,
crecimiento
2) MATERIALES:
disponibilidad, costo,
lugares, peso, logistica
3) MOLDES Y MAQUINAS:
materialidad,
complejidad,
requerimientos
4) CLASIFICACION EN
OBRA
1.a) investigadores 2. a) virgenes 3.a) moldes de volcado 4.a) protocolos
1.b) pasantes/becarios 2.b) de reciclado3.b) herramientas y
maquinas procesamiento
4.b) carteleria,
contenedores
5.b) enfoque de la
institucion: teoria y
practica
6.b) institutos:
organización,
localizacion, vinculos
7.b) caracterizacion:
capacidades tecnicas,
economicas, objetivos,
insercion local
8.b) aportes privados
en dinero, en
materiales virgenes
5.a) experiencias
anteriores en general:
resultados
6.a) ensayos: tipos,
tiempos, costos,
valores, precauciones
7.a) territorialidad
8.a) subsidios UBA,
Ciencia y Tecnica,
Ministerio Educacion
5) MARCO TEORICO 6) VALIDACION TECNICA7) POSIBLES
DESTINATARIOS8) FONDOS
LINEAS DE DESARROLLO DE TRABAJO DENTRO DE UNA INVESTIGACION SOBRE HORMIGONES CON
INCLUSION DE RECICLADOS EN UN CENTRO DE INVESTIGACION UNIVERSITARIO
QUE SE
NECESITA
Desarrollo de Hormigones con agregados provenientes de residuosRCD y RSU aplicados a Productos de Construcción
OBJETIVOS y PREMISAS DE LA INVESTIGACION APLICADA
Que las tecnologías sean fácilmente apropiables por cooperativas y micro emprendedores: uso de
moldes y herramientas standard y ergonométricas con manuales de
guías y protocolos, diseño de maquinas y herramientas, tradición
Que se simplifiquen al máximo las tareas en obra para evitar: cortes por polución, mano de
obra especializadas y revoques por seguridad en el trabajo,
piezas tricapa con uso de interfaces por calidad
Balancear el menor peso propio y costo, el mayor aporte a la resistencia térmica y
tamaño manipulable, el cumplimiento de normas y requisitos técnicos y aporte
estético y de calidad
Sistema de bloques Ladrillón incluyendo bloques esquina y dintel con variantes para muros de cerramiento y portantes.
Desarrollo de mezclas con inclusión de EPS y cascotes provenientes de reciclado y aplicación en bloques Hache.
Contacto con Estudio Kozak en Jornadas de Investigación SI FADU para posible uso de bloques en obra.
Caracterización de residuos: densidades, propiedades, trabajabilidad, existencia, proyecciones, antecedentes de uso.
E T A P A S Del proceso de investigación y desarrollo
E N S A Y O S
E N S A Y O S
a) Bloque ladrillón
Muro exterior para edificios con muro doble y estructura independiente
Muro exterior para edificios con muro doble y portantes
Conformar un sistema constructivo bloque, bloque u, parapeto, esquina
Incorporación de terminaciones y aislación hidrófuga
Aporte a la resistencia térmica
Elemento Tricapa, exteriores de morteros de cemento, uno color con uso de ferrites
Alma de Hormigón HEPS densidad 900 a 1400 kg/m3
Moldes sencillos madera y metal replicables y desarmables
Uso de interfaz con lonetas de publicidad usadas para evitar perdidas de materiales y cuidado molde
Placa plástica interna en interfaz para cara exterior para lograr calidad de terminación.
Pruebas de color y bloques especiales
El edificio existente: Residuos Recursos Reservas
Molde y Proceso de mezcla de Reciclados Distintas piezas del sistema de Bloques
Propuesta constructiva con Materiales Reciclados
Capacitaciones en obra al equipo de diseño y técnico
Mezclas de hormigón con EPS
Mezclas de hormigón con EPS y cascotes de demolición
Bloques tricapa con EPS y cascote de densidad media
Bloques tricapa con EPS y cascote de densidad alta
Calculo de coeficiente lamda dentro de curva hormigones agregados vírgenes.
Resistencia a compresión para mezclas asiento bloques cerramiento y portante, valores reglamentarios.
ENSAYOS
Densidad óptica de humos y propagación de llama. Valores óptimos para elementos no incombustibles.
Resistencia a compresión para bloques cerramiento, valores reglamentarios.
Resistencia a compresión para bloques portantes, valores reglamentarios.
Ensayos a la compresión de Bloques y Mezcla de asiento realizados en el INTI, Argentina.
Otros ensayos hechosDensidad Óptica de HumosPropagación de Llama.
Ensayos sobre morteros de asiento
Edificio Olaya 1544: Análisis preliminar y producción de materiales con reciclados in situ imágenes proyectadas
MODELOS CONTRAPUESTOS DE PRODUCCION DEL HABITAT
Criterios de sustentabilidad en la selección y producción de materiales De Certificación De la Cuna a la Cuna:
1. Salud del material: Selección de materiales seguros y saludables. Diseño de productos que sean seguros y saludables para los seres humanos y el ambiente desde la producción al uso y reúso. Ingredientes seguros perpetuamente aprovechados, ciclados y reciclados. 2. Reutilización de material: Eliminación del concepto de “residuo” a través de un diseño que lo remplace por “nutrientes”, biológicos (que vuelven a la tierra sin impacto) o tecnológicos (que continúan indefinidamente en la cadena productiva) internacionales (aplicables en todo el mundo) para retener el valor completo del nutriente. 100 % de recuperación y posibilidad de reciclado.
De Certificación Alemana de Construcción Sustentable - DGNB:
1. Plan de residuos para evitarlos, reducirlos y reciclarlos.2. Conversión y deconstrucción de edificios y un plan de reciclaje de
componentes.3. Plan de deconstrucción y desensamblaje. 4. Pautas específicas: a Homogeneidad en la elección de materiales.
b. Separabilidad de materiales.c. Uso de materiales de construcción reciclables
libres de contaminantes.
La primera capa, exterior, del bloque tricapa es de mortero de cemento con color en este caso gris claro obtenido con la combinación de cementos gris y blanco y aditivo hidrófugo MCI 1:3 de 1cm de espesor, la segunda capa o alma de hormigón con agregados gruesos de EPS y cascote triturados HEPS 1:1:1:3,75 de 12 cm y la tercer capa o cara interior de lechada de mortero de Cemento MC 1:3 de 0,5cm.
El muro luego se completa con cámara de aire con aislante térmico, barrera de vapor y muro interno de mampostería hueca de 08 revocada apto para ser canaleteado para las instalaciones requeridas por el destino de vivienda urbana.
Definición del objeto Bloque tricapa e inserción en el muro compuesto
Preparación de bloques en obra
Preparación de bloques en obra para ensayos en INTI
- Capacitación inicial y avanzada en obra para bloques estándar. La capacitación se llevó adelante en dos etapas, en una primera instancia se hizo una demostración del proceso de fabricación de 3 bloques –que luego fueron ensayados –, para los integrantes del estudio proyectista y de direccion de obra así como del contratista principal.
Los materiales reciclados fueron llevados al sitio procesados en laboratorio delCEP así como el resto de materiales vírgenes ingresaron a obra ya fraccionados ypesados. Se trasladó equipo móvil de vibrado.
En este caso los bloques presentan dos perforaciones en lugar de las tres de losprimeros bloques y lo más definitorio, 5 de sus 6 caras vistas con mortero decemento combinado común y blanco. En este caso se trabajó con un únicointerfaz de PVC cristal y un molde interno de chapa.
Una vez terminada la producción de bloques de cerramiento estándar, se trabajó con la capacitación y producción de los bloques “parapeto” utilizados como cerramiento calado de balcones y retiros.
B l o q u e P A R A P E T O
Edificio Olaya 1544 : OBJETIVOS:
1) Promover el debate sobre las posibilidades de aplicación de criterios y estrategias de sustentabilidad en arquitectura urbana de escala media en ciudades de las características de Buenos Aires, factibles de ser realizadas con los medios tecnológicos y presupuestarios usuales en esta escala, y dentro del marco normativo vigente.
2) Presentar casos construidos que incorporan criterios de sustentabilidad en la selección de materiales existentes en el mercado local.
3) Introducir procesos innovativos en el diseño y la producción de nuevos materiales, fabricados con la inclusión de residuos de la propia locación reciclados in situ, que entre otras características, aportan capacidad aislante térmica a la envolvente edilicia.
Justificación de la incorporación de EPS triturado en la mezcla para bloques
Estimación de la huella de EPS y cascotes producidos en Obra si fueran descartados
Estimación de la huella de materiales y combustible para 400 m2 de muro exterior de ladrillos cerámicos huecos con revoque grueso
Preparación de moldes. Para lograr una mayor productividad se armaron
dos moldes de tres bloques cada uno. El primero de ellos se construyó en
obra durante la capacitación con material precortado en proveedor, el
segundo fue armado por el personal capacitado in situ.
Preparación de interfaces: las piezas intermedias entre el colado y los
moldes a efectos de su protección por un lado y requeridos para la
terminación buscada se cortaron y doblaron en laboratorio y unieron in
situ. Están compuestos por lona de cartelería reutilizada obtenida de
donaciones y bandejas de PVC cristal 0,5 virgen para la cara expuesta de
los bloques.
Procesado de materiales reciclados: Picado y tamizado de cascotes;
Pesado de cascotes picados; Triturado y tamizado EPS, Medición en
volumen de EPS triturado.
Pesado de materiales vírgenes (cemento, cales, arena, aditivos, colorantes,
agua)
Capacitación para el Proceso Productivo en Obra
Pre humectación de cascotes; Mezclado
de EPS con agua más aditivos
Mezclando restos de materiales en seco;
Mezclado de conjunto del hormigón
Preparación de morteros para
terminaciones con sus aditivos y
colorantes
Colado de capas, - Curado; Desmolde;
Estiba; Control de calidad y descarte
piezas; Estiba controlada
Limpieza del lugar, moldes y
herramientas.
En la capacitación final se trabajó ya con equipamiento adquirido por el estudio lamesa vibradora y balanza de precisión o fabricado in situ en los casos de unidadesespeciales del sistema como tamices para EPS y cascotes triturados. Se capacitódurante una semana a un oficial y un ayudante y director de obra.
Capacitación para el Proceso Productivo en Obra
Edificio Olaya 1544 en 2016 construido
Justificación de la incorporación de EPS triturado en la mezcla para bloques
Y entrega del material a una diseñadora industrial que diseño la Tritupor en la FADU para Tecno 4 catedra Louzau capacitada previamente en el CEP y en el mismo flete trajo material ya picado y tamizado.
Se cumplió con el objetivo de promover el trabajo de micro emprendedores y en especial formados en la FADU
Se incluyo a los puntos barriales de recolección sabatina de residuos para reciclado como la “Red de Puntos Verdes” del vecino barrio porteño de Flores, desde el Hospital Italiano y del Laboratorio Raffo, en estos dos casos se entrego certificado de Gestión de Residuos.
Edificio Olaya 1544 en 2017
Conclusiones, Materiales e Innovaciones
Utilización de materiales reciclados en el diseño y la producción de bloques: De demolición in situ (mampostería – cascotes)
Sistema de bloques de hormigón con agregados provenientes de reciclado, a medida, diseñados y fabricados con adaptación a dimensiones y encuentros requeridos en la obra:
Se reducen cortes de piezas, emisión de material particulado y generación de residuos.
Se solucionan dificultades ocasionadas por el uso de productos estandarizados ideados por un equipo técnico y de diseño diferente al usuario final.
Se elimina huella ecológica del transporte del material terminado a obra y de cascotes de demolición a cascoteras/corralones/espacios de volcado
Elegir un diseño y materiales sustentables no afecta la imagen de un edificio sino que lo potencia
DESAFÍOS DE LA PROPUESTA GENERAL A RESOLVER
1- El carácter dinámico de la generación de tipos de residuos debido al cambio tecnológico y de marketing de equipamiento y sus embalajes. La velocidad con la que mutan los residuos disponibles localmente atenta contra la eficiencia en los
procesos de estudio de reutilización directa y reciclado de los mismos.
2- La disponibilidad de recursos para estudio y desarrollo en tiempo de las propuestas, la reutilización de residuos en productos es compleja por la cantidad
de variables que intervienen en el proceso de diseño y la forma en que estos conformarán sistemas además de los ensayos a que deben ser sometidas tanto
piezas como elementos de unión para satisfacer requisitos de seguridad y normativas locales.
3- Los requerimientos de procesamiento de los recursos materiales provenientes de residuos referidos a formas y/o tamaños que implican la necesidad de
equipamiento específico como trituradoras, molinos y tamices.
4- La logística de traslado de los residuos en relación a disponibilidad del medio de trasporte, pago de combustible, estacionamiento y recursos humanos para la
carga y descarga.
5- La características de los subsidios para capacitaciones y la complejidad de sus rendiciones, extensos períodos de tiempo para la publicación de los resultados de
presentaciones, múltiples traspasos de fondos entre organismos intervinientes, montos máximos de facturación que complican las adquisiciones.
6- La demostración de la viabilidad económica y social de los procesos.
7- La estabilidad en el mantenimiento en el mercado de la oferta de productos
Muchas Gracias
Daniel Kozak - Susana Mühlmann arq.
Centro de Investigación Hábitat y Energía
CIHE-SI-FADU-UBA y arq. Alejandra Kozak
Centro Experimental de la ProducciónCEP ATAE-SI-FADU-UBA
CONSULTAS:
Caso de aplicación : Olaya 1544 CABA
