Diseño de mobiliario urbano ecológico basado en el sistema constructivo en concreto con agregados de escamas de plástico reciclado PET en la ciudad de Popayán

Abstract

El presente trabajo experimental en modalidad de profundización, se basa en una metodología teórico práctica, y se elabora con la finalidad de analizar la posibilidad técnica que generará, en el área de la construcción en la ciudad de Popayán, la elaboración de una Banca de concreto y como reemplazo parcial del agregado grueso, reutilizar el plástico Polietileno - Tereftalato (PET) como solución sostenible y alternativa al mobiliario urbano tradicional, dando una respuesta a la problemática de la generación de Residuos Sólidos Urbanos (RSU), los volúmenes arrojados, y el aprovechamiento de los mismos. Elemento urbano que, estaría situado en el contexto de la ciudad de Popayán, acorde con los espacios públicos consolidados existentes y con una identidad definida. Se realizaron tres muestras de prueba, una de concreto convencional y dos en las cuales se reemplaza un porcentaje del agregado grueso con proporciones de adición de escamas de PET del 5% y 7% sobre la masa total de la grava. Para la fabricación del concreto, se emplearon los materiales tradicionales para su preparación (Cemento, grava, arena y agua). El material como reemplazo parcial, fueron las escamas de plástico reciclado de las botellas (PET), lo anterior, para analizar su comportamiento y efectividad para ser utilizado en la construcción de la banca como prototipo del mobiliario urbano. Realizada la mezcla de materiales, se elaboraron cilindros de concreto, los cuales se dejarían en curado, a los 3, 7 y 28 días, para evaluar el incremento de la resistencia dado por el fraguado y curado del concreto, para luego, ser sometidos a los ensayos de resistencia a la compresión (Norma NTC-673) y Tracción indirecta (Norma Invías INV E-411-13).Los porcentajes de resistencia a la compresión se lograron tanto para el concreto convencional, así como para la mezcla de concreto más PET al 5% y 7%, siendo el escogido para la fabricación de la Banca en Concreto, el del 5% de adición de PET. Como resultado de la propuesta de diseño se obtuvieron 3 módulos de banca, uno de forma cuadrada, otro triangular para unirse en sus caras laterales con el módulo cuadrado y permitir giros a 30° y, por último, una matera que sirve como elemento de remate de la agrupación de elementos y como articulador; todo esto, para proponer diversas agrupaciones o familias de módulos que se relacionan entre sí, e integrarse de manera ordenada de acuerdo al contexto del lugar donde se ubiquen. El generar un elemento constructivo que integre materia prima reciclable, como lo es el Polímero PET adicionado al concreto, brinda un enfoque de sostenibilidad y contribución al aprovechamiento de los residuos plásticos que se generan cada vez más en la ciudad de Popayán, ya que estos se comercializan a otras ciudades o países y no aportan a la industria Caucana, por lo que es pertinente en investigaciones futuras, continuar con este tipo de desarrollos de manufactura.

The present experimental work in deepening modality, is based on a practical theoretical methodology, and, is carried out to analyze the technical possibility that will generate, in the construction area in the city of Popayán, the elaboration of a concrete bench and as a partial replacement of the coarse aggregate, reuse the plastic Polyethylene - Terephthalate (PET) as a sustainable and alternative solution to traditional urban furniture, answering to the problem of the generation of Urban Solid Waste (USW), the volumes thrown and the use thereof. Urban element that would be located in the context of the city of Popayán, in accordance with the existing consolidated public spaces and with a defined identity. Three test samples were made, one of conventional concrete and two in which a percentage of the coarse aggregate is replaced with additional proportions of PET flakes of 5% and 7% over the total mass of the gravel. For the manufacture of concrete, traditional materials were used for its preparation (cement, gravel, sand, and water). The component as an additive was the recycled plastic flakes from the bottles (PET), to analyze their behavior and effectiveness to be used in the construction of the bench as a prototype of street furniture. Once the materials were mixed, concrete cylinders were made, which would be left to cure, at 3, 7 and 28 days, to evaluate the increase in resistance given by the setting and curing of the concrete, to then be subjected to the tests of resistance to compression (Standard NTC-673) and indirect traction (Standard Invías INV E-411-13). The percentages of compressive strength were achieved both for conventional concrete, as well as for the concrete mix plus PET at 5% and 7%, the one chosen for the manufacture of the Concrete Bench, the 5% addition of PET. As a result of the design proposal, 3 bench modules were obtained, one square, another triangular to join on its side faces with the square module and allow 30° turns, and, finally, a planter that serves as a finishing element. of the grouping of elements and as an articulator; all this, to propose various groupings or families of modules that are related to each other, and integrate in an orderly manner according to the context of the place where they are located. Generating a constructive element that integrates recyclable raw material, such as the PET polymer added to the concrete, provides a focus on sustainability and a contribution to the use of plastic waste that is increasingly generated in the city of Popayán since it is they are marketed to other cities or countries and do not contribute to the Cauca industry, so it is pertinent in future research to continue with this type of manufacturing development.