Evaluación experimental de la influencia del polietileno de baja densidad (LDPE) en las propiedades físicas y mecánicas de bloques de concreto

Abstract

El Ministerio del Ambiente (MINAM), comparte una estadística a nivel nacional en julio del 2023 indicando que en el país se producen 1,2 millones de toneladas de residuos plásticos anualmente, y solo el 10% de estos residuos son reciclados adecuadamente. En este contexto, se propone diseñar un bloque de concreto que utilice polietileno de baja densidad (LDPE) derivado de residuos plásticos como agregado, buscando así su implementación en la construcción. La investigación tiene como objetivo principal analizar las propiedades físicas y mecánicas de bloques de concreto, al ser sustituido el agregado fino por LDPE en forma de pellets, en porcentaje de pesos de 0%, 5%, 10% y 15%. Se realizo una caracterización de materiales y se diseñó el bloque de concreto con los porcentajes mencionados de LDPE, los pellets que se usaron tenían un tamaño entre 2,36 - 4,75 milímetros. Los bloques de concretos diseñados fueron sometidos a ensayos de: variación dimensional, alabeo, absorción, compresión de bloques, compresión de pilas y compresión diagonal en muros. El objetivo de los ensayos es evaluar el comportamiento de los elementos con los parámetros recomendados en las normas de albañilería que se encuentran vigentes. En conclusión, los diseños de mezcla con porcentajes de 5% y 10% de reemplazo de arena por LDPE para la elaboración de bloques de concreto corresponden a bloques no portantes a partir de una comparación entre los resultados de los ensayos y los parámetros del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE E.070). De esta manera se demuestra que sí es viable utilizar polietileno de baja densidad como insumo para la elaboración de bloques de concreto.

The Ministry of the Environment (MINAM) shares a national statistic in July 2023 indicating that the country produces 1.2 million tons of plastic waste annually, and only 10% of this waste is properly recycled. In this context, it is proposed to design a concrete block that uses low-density polyethylene (LDPE) derived from plastic waste as an aggregate, thus seeking its implementation in construction. The main objective of the research is to analyze the physical and mechanical properties of concrete blocks when the fine aggregate is replaced by LDPE in the form of pellets, in weight percentages of 0%, 5%, 10%, and 15%. A characterization of materials was carried out, and the concrete block was designed with the mentioned percentages of LDPE, the pellets used had a size between 2.36 - 4.75 millimeters. The designed concrete blocks were subjected to tests of: dimensional variation, warping, absorption, block compression, pile compression, and diagonal compression in walls. The objective of the tests is to evaluate the behavior of the elements with the parameters recommended in the current masonry standards. In conclusion, the mix designs with percentages of 5% and 10% of sand replacement by LDPE for the production of concrete blocks correspond to non load-bearing blocks based on a comparison between the test results and the parameters of the National Building Regulations (RNE E.070). This shows that it is feasible to use low density polyethylene as an input for the production of concrete blocks.