Residuos plásticos: estudio de la viabilidad de su reciclado en materiales compuestos para aplicaciones constructivas. Propuesta de productos de yeso con residuos plásticos para sistemas de tabiquería y revestimiento

• Autores: María Isabel Romero Gómez
• Directores de la Tesis: Diego César Frustaglia (dir. tes.), Carmen Rodríguez-Liñán (dir. tes.), Paloma Rubio de Hita (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2023
• Idioma: español
• Número de páginas: 300
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  • Tesis en acceso abierto en: Idus
• Resumen

  • La devastadora situación generada a nivel mundial por la producción incontrolada de plásticos y la ineficiente gestión de estos residuos, especialmente, los de un único uso, requiere de soluciones inminentes. En este sentido, se ve en el sector de la construcción la oportunidad de fomentar medidas que combatan esta alarmante situación. Por ejemplo, potenciando la implementación de residuos plásticos en la fabricación de nuevos materiales ecoeficientes.

    El principal objetivo de esta tesis es avanzar en el análisis de la viabilidad de desarrollo de nuevos compuestos a base de yeso, reemplazando parcialmente la matriz conglomerante por cinco tipos de residuos plásticos. Pese a tener distinto origen, los residuos estudiados comparten un balance negativo entre producción y reciclaje, así como su falta de inclusión en el sistema de reciclaje actual. Las fracciones de residuos seleccionados fueron: cápsulas de café monodosis (PPT), bolsas de plástico ligeras (LDPE), toallitas húmedas (PPF), colillas de cigarrillo (CA) y redes de pesca (PA6). En función de la composición y propiedades de cada tipo de plástico, se organizaron en dos grupos: partículas trituradas (PPT, LDPE) y fibras de refuerzo (PPF, CA y PA6).

    Los dos primeros bloques de esta investigación se enfocan en la caracterización de las propiedades físico-mecánica, térmica y de resistencia al agua de ambos grupos de compuestos. Se aplicaron porcentajes de reemplazo de hasta 10% para los plásticos triturados y hasta 3.5% para aquellos usados como fibra de refuerzo, ambos en relación al peso de yeso (wt%). Concluida la campaña de caracterización, se seleccionaron los compuestos y dosificaciones óptimos: 7.5wt% PPT y 2.5wt% PA6, respectivamente.

    En una tercera etapa de este trabajo, se evaluó el comportamiento de los compuestos óptimos ante situaciones de elevada temperatura (condiciones de servicio hasta 300ºC y fuego hasta 1000ºC). Como principal conclusión, se determinó la mayor afección de los procesos de deshidratación del yeso en el desgaste de las propiedades físico-mecánicas de los compuestos sometidos hasta 300ºC de exposición, en comparación con la influencia del contenido plástico. Además, en términos de reacción al fuego, los nuevos compuestos de yeso con contenido plástico (PPT y PA6) fueron clasificados como no inflamables-Euroclase A2.

    Finalmente, en la última etapa de esta tesis, se proponen dos tipos de productos. Por un lado, bloques de yeso alveolar (AGB) usando 7.5wt% partículas PPT y 2.5wt% fibras PA6 de reemplazo, respectivamente. Estos bloques fueron comparados con soluciones comerciales, obteniendo resultados alentadores. Mientras que el uso de PPT condujo a un producto de similares prestaciones al bloque de control, aunque con una significativa reducción de la permeabilidad al agua, la adición de fibras PA6 generó a importantes mejoras respecto a la resistencia mecánica de referencia. Asimismo, una destacable reducción de la conductividad térmica fue registrada en ambos casos.

    Por otro lado, atendiendo al buen desempeño de las fibras PA6 para mejorar el comportamiento a flexión de los compuestos de yeso, se propone una nueva aplicación para estos, como placa de yeso para falso techo registrable (FCP). El uso de 2.5wt% PA6 de reemplazo, permitió obtener placas con valores de rotura a flexión superiores a la referencia, resistencia al impacto mejorada, así como una reducción significativa de la absorción de agua.

    Por tanto, se concluye la viabilidad de desarrollar nuevos productos ecoeficientes a base de yeso, con propiedades físico-mecánicas, térmicas, de resistencia al agua y medioambientales mejoradas respecto al material de referencia, así como un correcto comportamiento al fuego, mediante la adición de 7.5wt% PPT y 2.5wt% PA6, cumpliendo todos los requisitos establecidos por normativa. Al mismo tiempo, se propone, un nuevo medio de reciclaje alternativo, para promover una gestión y eliminación eficiente de residuos plásticos altamente contaminantes.