Recovery and Incorporation of expanded polystyrene Solid Waste in Light-weight Concrete

Recuperación e Incorporación de Residuos Sólidos de Poliestireno Expandido en Concreto Liviano

Palabras clave: Environmental pollution, lightweight concrete, polystyrene (R-PS), waste expanded polystyrene (en_US)
Palabras clave: Concreto liviano, contaminación ambiental, poliestireno (R-PS), residuos de poliestireno expandido (es_ES)

Resumen (en_US)

Context:  The high consumption of parts made of expanded polystyrene (EPS) generates environmental problems when disposed of due to its low density and the low possibility of being used in other applications after its disposal, making it necessary to generate an alternative for recovery and application of this type of waste. This work aims to generate an alternative in the application of EPS waste, in this case, as a coarse aggregate in the manufacture of lightweight concrete.

Method: This study used discarded EPS containers as raw material. The material was cleaned, crushed and subsequently reduced in volume by applying acetone, generating pieces of polystyrene (R-PS) to be applied as a coarse aggregate for the manufacture of lightweight concrete in different proportions. In addition, the pieces were subjected to a chemical attack process to see their behavior.

Results: The results show the degree of volume reduction of the EPS pieces by using different acetone ratios, establishing the best degree of reduction (in volume) of this material. Likewise, chemical attack tests show the behavior of R-PS against different agents in R-PS samples and failure tests on different concrete samples determine the best R-PS ratio as coarse aggregate for concrete manufacturing. lightweight.

Conclusions: The data obtained in this study show that the application of acetone on EPSW samples reduces its volume by up to 55%. Concrete failure tests show that an optimum P-RS addition value to be used as an aggregate in the manufacture of lightweight concrete is 7%, improving its resistance to chemical agents and weight reduction, without reducing the mechanical properties of concrete significantly.

Resumen (es_ES)

Contexto: El alto consumo de piezas fabricadas con poliestireno expandido (EPS, por sus siglas en inglés) genera problemas ambientales al desecharse debido a su baja densidad y la baja posibilidad de ser utilizado en otras aplicaciones posteriores a su desecho, lo cual hace necesario generar una alternativa de recuperación y aplicación de este tipo de residuos. Este trabajo tiene como objetivo generar una alternativa en la aplicación de residuos de EPS, en este caso, como agregado grueso en la fabricación de concreto liviano.

Método: Este estudio utilizó recipientes de EPS desechados como materia prima. El material fue limpiado, triturado y posteriormente reducido su volumen mediante la aplicación de acetona, generando piezas de poliestireno (R-PS) para ser aplicado como agregado grueso para la fabricación de concreto liviano en diferentes proporciones. Además, las piezas fueron sometidas a un proceso de ataque químico para ver su comportamiento.

Resultados: Los resultados muestran el grado de reducción de volumen las piezas de EPS mediante el uso de diferentes relaciones de acetona, estableciendo el mejor grado de reducción (en volumen) de este material. Asimismo, las pruebas de ataque químico muestran el comportamiento del R-PS ante diferentes agentes en las muestras de R-PS y las pruebas de falla sobre las diferentes muestras de concreto determinan la mejor relación R-PS como agregado grueso para la fabricación de concreto liviano.

Conclusiones: Los datos obtenidos en este estudio muestran que la aplicación de acetona sobre las muestras de EPSW logra reducir su volumen hasta en un 55 %. Las pruebas de falla en concretos muestran que un valor de adición de P-RS óptimo a utilizar como agregado en la fabricación de concreto liviano es del 7 %, mejorando su resistencia ante agentes químicos y reducción de peso, sin reducir las propiedades mecánicas del concreto de forma significativa.

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Cómo citar
Rojas-Arias, N., Torres-Parra, L. J., Espinoza-Merchán , M. P., & Coha-Vesga, P. M. (2020). Recuperación e Incorporación de Residuos Sólidos de Poliestireno Expandido en Concreto Liviano. Ingeniería, 25(3). Recuperado a partir de https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/reving/article/view/15681
Publicado: 2020-10-02
Sección
Ingeniería Ambiental