Factibilidad del uso de vidrio molido para la - Galápagos

WorldWildlifeFund
(WWF)
CONSULTORÍA PARA: COMERCIALIZACIÓN DE VIDRIO
MOLIDO A BASE DE VIDRIO RECICLADO PARA
APLICACIONES SECUNDARIAS.
ACUERDO No. FZ08
INFORME 5
INFORME FINAL
Marcelo Castillo Pazmiño
ING. CIVIL – MSc. INGENIERÍA AMBIENTAL
CONSULTOR
24 DE OCTUBRE DE 2013
TABLA DE CONTENIDO
1.
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 1
2. INVESTIGACIÓN DE LA UTILIZACIÓN DEL VIDRIO MOLIDO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN Y
TÉCNICAS CONSTRUCTIVAS. ......................................................................................................................... 1
3.
SITUACIÓN DE LOS AGREGADOS EN SANTA CRUZ ............................................................................... 4
4.
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO. ............................................................................. 8
5.
VIABILIDAD TÉCNICA .......................................................................................................................... 15
6.
VIABILIDAD ECONÓMICA ................................................................................................................... 15
7.
RECOMENDACIONES PARA LA COMERCIALIZACIÓN ......................................................................... 18
Índice de Cuadros
Cuadro No. 1. Material y minas de agregados en Santa Cruz ...................................................... 5
Cuadro No. 2. Listado de ensayos realizados por material y Norma INEN .................................. 8
Cuadro No. 3. Resultados ensayos Peso Específico y Absorción................................................ 10
Cuadro No. 4. Resultados ensayos de compresión de bloques (unidades o sacos)................... 11
Cuadro No. 5. Resultados ensayos de compresión de adoquín rectangular ............................. 12
Cuadro No. 6. Resultados ensayos de compresión de adoquín irregular .................................. 12
Cuadro No. 7. Resultados ensayos de compresión de cilindros de hormigón ........................... 13
Cuadro No. 8. Resumen de costos para las alternativas analizadas de Hormigón f’c: 180
Kg/cm2. ........................................................................................................................................ 15
Cuadro No. 9. Resumen de costos para las alternativas analizadas de bloques........................ 16
Índice de Gráficos
Gráfico No. 1. Ubicación de las minas de agregados en Santa Cruz ............................................. 5
Gráfico No. 2. Resultados Peso Específico y Absorción .............................................................. 10
Gráfico No. 3. Resultados ensayos de compresión de bloques .................................................. 11
Gráfico No. 4. Resultados ensayos de compresión de cilindros de hormigón en Kg/cm2 .......... 13
Gráfico No. 5, Resistencia vs % de vidrio en la mezcla................................................................ 14
Gráfico No. 6. Costo del hormigón por componente de costo ................................................... 17
Gráfico No. 7. Costo del bloque de hormigón por componente de costo .................................. 17
PRODUCTO 5
INFORME FINAL CON LAS RECOMENDACIONES PARA LA COMERCIALIZACIÓN DEL
VIDRIO MOLIDO EN BASE A LA VIABILIDAD TÉCNICA Y ECONÓMICA PARA EL GADM
DE SANTA CRUZ
1. INTRODUCCIÓN
Una vez aprobados los productos anteriores, se procede en el presente informe, a
establecer las conclusiones y recomendaciones de los hallazgos encontrados en las
investigaciones realizadas.
Los productos elaborados en la consultoría han sido los siguientes:




Producto No. 1: Plan de trabajo.
Producto No. 2: Investigación de la utilización del vidrio molido como material
de construcción y técnicas constructivas.
Producto No. 3: Resultados de los ensayos de laboratorio realizados a las
muestras realizadas con vidrio reciclado
Producto No. 4:Determinación de la viabilidad técnica y económica de la
utilización de vidrio molido reciclado en Santa Cruz
2. INVESTIGACIÓN DE LA UTILIZACIÓN DEL VIDRIO MOLIDO COMO
MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN Y TÉCNICAS CONSTRUCTIVAS.
Según la American Society for Testing Materials (ASTM), el vidrio es un: “Producto
inorgánico de fusión, el cual se ha enfriado hasta un estado rígido pero sin sufrir
cristalización.”
El vidrio presenta cierta transparencia, su subestructura es amorfa, reduce su viscosidad
en función de la temperatura, etc., por lo que este comportamiento se asemeja mucho
al de cualquier líquido. Por lo que el vidrio podría ser definido más claramente como un
líquido con una viscosidad tan alta que le proporcionaría un aspecto de sólido, sin serlo.
En cuanto a la composición, el principal componente del vidrio es la sílice, además del
óxido de sodio, óxido de calcio, óxido de aluminio y componentes secundarios.
En cuanto a la resistencia del vidrio, se puede indicar que este material posee una alta
resistencia a compresión, estimándose en el orden de 10.000 Kg/cm2. En cuanto se
refiere a la resistencia a la tracción del vidrio templado es de 1.000 Kg/cm2y del vidrio
recocido 400 Kg/cm2.
1
El vidrio es un material ideal para ser reciclado, pudiendo ser reciclado en un 100%, una
infinidad de veces1. El uso de vidrio reciclado ayuda a ahorrar energía, es menos costoso,
además de reducir residuos y el consumo de materias primas.
Principalmente la utilización del vidrio reciclado, es para la formación del denominado
calcín, que es el vidrio reciclado fundido una vez más, para la conformación de nuevos
productos de vidrio. Adicionalmente se mencionan los siguientes usos:







Como reemplazo de la arena, para actividades de abrasión en la pintura de
automóviles.
Mezclado como base o subbase en la construcción de carreteras.
Mezclado con asfalto para el pavimentado de vías.
Para la construcción de filtros lentos de agua, en reemplazo de la arena.
Como agregado en el hormigón en reemplazo de agregado fino.
Como material para la protección de tuberías en zanjas.
Como reemplazo de agregados en la construcción de baldosas, bloques adoquines,
etc.
De la información revisada, la mayoría de los casos mencionados, no están
documentados con dosificaciones, calidad de los materiales utilizados, normas
aplicadas, etc.
Una de las investigaciones más documentadas del uso de vidrio molido reciclado
utilizada en una mezcla de hormigón, es la de la Universidad de Michigan en los
Estados Unidos2.
La experiencia consistió, en reemplazar un porcentaje del cemento del hormigón, con
una muestra de vidrio pulverizado, el tamaño promedio utilizado es de 13 µm. Los
ensayos se realizaron siguiendo las normas de la American Society for Testing
Materials ASTM. En los diferentes ensayos, la diferencia básicamente consistió en el
reemplazo de cemento con vidrio pulverizado desde el 15 al 23%.
Como resultados de la investigación, se tienen los siguientes:
1
2
http://es.wikipedia.org/wiki/Reciclaje_de_vidrio
Fuente:

FIELD INVESTIGATION OF CONCRETE INCORPORATING MILLED WASTE GLASS. Roz-Ud-Din Nassar y Parviz
Soroushian. Civil and Environmental Engineering Department. Michigan State University, USA.

STRENGTH AND DURABILITY OF RECYCLED AGGREGATE CONCRETE CONTAINING MILLED GLASS AS
PARTIAL REPLACEMENT FOR CEMENT. Roz-Ud-Din Nassar, Parviz Soroushian. Department of Civil and
Environmental Engineering. Michigan State University.

TOWARDS BROAD USE OF RECYCLED GLASS CONCRETE ON MSU CAMPUS. Parviz Soroushian. Diciembre
2012. Michigan State University.
2







Las muestras normales que utilizan agregados como arena y ripio, tienen una alta
absorción de agua. La muestra con vidrio por el tamaño de las partículas reduce el
uso de agua en la mezcla.
Mantiene un mejor comportamiento en el secado de las muestras.
Se observa a largo plazo mayor resistencia a la compresión y la flexión.
Las muestras con SMC (Supplementary cementitious material), mejoran la
estabilidad química, refinamiento de poros, resistencia a la humedad y presenta
mayor durabilidad del hormigón.
Las muestras con vidrio pulverizado muestran un incremento en la resistencia a la
compresión que los hormigones testigos con composición normal.
Se observa una mayor durabilidad del hormigón, ante la congelación y
descongelación, ataque de sulfatos y cloruros, se usó en las muestras un aditivo
surfactante.
Se demuestra la disminución de la porosidad lo que incrementa la vida útil del
hormigón.
Las conclusiones de la investigación, se resumen a continuación:

El hormigón producido por la sustitución parcial del cemento con vidrio reciclado
molido del tamaño de micras es compatible con la producción de hormigón
convencional en condiciones técnicas.
 El uso de residuos de vidrio molido como reemplazo parcial de cemento en el
hormigón, mejora la resistencia del concreto, la absorción de humedad lo que
resulta en la mejora de características de durabilidad.
 La resistencia a la abrasión y resistencia a largo plazo del hormigón, también se
incrementa por la sustitución parcial del cemento con el vidrio reciclado molido (en
cuanto a los niveles de reemplazo el valor óptimo es de aproximadamente el 20%
en peso).
 El hormigón realizado con un reemplazo del 20% del cemento por vidrio molido
reciclado ha funcionado satisfactoriamente en la práctica en aplicaciones reales
(pavimento y bordillo), con más de dos años de exposición a la intemperie,
mostrándose efectivo también para las cargas de tráfico.
 El uso de residuos de vidrio molido en la fabricación de hormigón es una práctica
viable que daría lugar a importantes ahorros en la energía, con beneficios
ambientales y de costos, y haría contribuciones importantes hacia la reducción de
la huella de carbono de la industria de la construcción.
La experiencia de utilizar vidrio molido reciclado en la Isla de Santa Cruz en Galápagos
ha sido realizada desde hace algunos años, especialmente por artesanos, que han
fabricado adoquines, baldosas, etc., así mismo se observa la utilización de este
material con fines decorativos en la elaboración de contrapisos de hormigón, tal como
en el muelle de Puerto Ayora.
3
Foto No. 1. Piso decorado con vidrio molido
en el malecón de Puerto Ayora
Foto No. 2. Piso decorado con vidrio molido
en el malecón de Puerto Ayora
Foto No. 3. Sr. Ángel Chisaguan, en su taller
con materiales elaborados con vidrio
reciclado.
Foto No. 4. Elementos elaborados con vidrio
reciclado.
Fuente: Equipo consultor.
De la investigación realizada en el Centro de Reciclaje Fabricio Valverde, donde en base
a los datos de los valores recuperados en el año 2012, se estableció que el vidrio
constituye el 32% en peso de los materiales recuperados con 15,2 Ton/mes.
3. SITUACIÓN DE LOS AGREGADOS EN SANTA CRUZ
Para establecer la situación de los agregados en la isla de Santa Cruz, se realizó una
entrevista con el Ing. Edgar Masaquiza, del Parque Nacional, donde se obtuvo la
información relacionada con la oferta y la demanda de agregados en la isla.
El Parque Nacional Galápagos, realizó una consultoría titulada “Plan de
Aprovechamiento para el Manejo Sustentable de los sitios de extracción de material
pétreo de la Red de Uso Público Especial en Santa Cruz” en el año 2011. Del texto, de
la mencionada consultoría, se ha obtenido la información, para establecer la situación
de los agregados en Santa Cruz.
4
Las minas, existentes en Santa Cruz son:
 Mina Granillo Negro
 Kilómetro 27
 Mina Granillo Rojo
Gráfico No. 1. Ubicación de las minas de agregados en Santa Cruz
FUENTE: Plan de Aprovechamiento para el Manejo Sustentable de los sitios de extracción de material pétreo de la
Red de Uso Público Especial en Santa Cruz.
El resumen de los materiales de costrucción obtenidos de las minas son los siguientes:
Cuadro No. 1. Material y minas de agregados en Santa Cruz
FUENTE: Plan de Aprovechamiento para el Manejo Sustentable de los sitios de extracción de material pétreo de la
Red de Uso Público Especial en Santa Cruz.
5
El resumen de las conclusiones del mencionado estudio se indica a continuación:
General
 “En el kilómetro 27 se han agotado las reservas en algunos sectores de
extracción, quedando superficies desprovistas de la cubierta vegetal.
 En el año 2006 solamente 5 personas se dedicaban a la actividad minera en
Santa Cruz, según datos del INEC, este número se ha incrementado de forma
exponencial, lo cual evidencia un crecimiento de este sector productivo.
 El proceso de extracción en la Mina Granillo Negro sigue la siguiente secuencia:
Arranque, Transporte Interno, Trituración, Clasificación, Llenado, Carga y
Transporte Interno.
 El proceso de extracción en la Mina Granillo Rojo sigue la siguiente secuencia:
Arranque, Carga, Transporte Interno y Clasificación.
 Para los tres primeros trimestres el año 2010 se han registrado en la base de
datos del SPNG:
 27 usuarios para la Mina Granillo Rojo, además del Consejo de Gobierno de
Galápagos y el Gobierno Municipal de Santa Cruz.
 7 usuarios para la Mina Granillo Negro.
 17 usuarios para la zona de extracción km 27.
Consumo
 En el año 2009 se emplearon 16.926 m3 de material pétreo para el relleno de los
terrenos de la Cooperativa de Vivienda El Mirador.
 La escoria gris es apta para pavimentos, capaz de subbases o para hormigones
alivianados dada su menor densidad.
Especificaciones Técnicas
 La escoria roja y basalto presentan una buena resistencia al desgaste (22,8 % y
20,4 %) menor que la máxima requerida para hormigones (50%).
 En la prueba de durabilidad se observa un excelente comportamiento de la
escoria roja y el basalto puesto que su porcentaje de pérdida es de 0,889 % y
1,012 % cuando la máxima admisible es del 12 % en gravas que sean usadas en
hormigones.
 Los CBR obtenidos, 63.5 % en el granillo rojo y 88.6 % en el basalto también
indican una excelente calidad de los materiales, aptos para bases de
pavimentos. Sus porcentajes de hinchamiento son de 0,06 %.
 La granulometría de la ´´arena gruesa´´ de la Mina Granillo Negro cumple con
las especificaciones para el diseño de hormigones, la ´´arena´´ fina no cumple.
Reservas y Superficie
 Las reservas explotables de la Mina Granillo Negro, hasta la cota actual de
explotación (piso de la mina) y manteniéndose con los mismos límites de
superficie ascienden a 309.558,11 m3.
 Las reservas explotables de la Mina Granillo Negro, hasta la cota 246 msnm
ascienden a 508. 943,19 m3.
 Las reservas explotables de la Mina Granillo Rojo con los actuales límites de
explotación ascienden a 1’244.897 m3.
6


Los consumos del material extraído de la Mina Granillo Negro tuvieron un
incremento del 34,7 % del año 2007 al año 2008 y un decremento del 4,07%
para el año 2009.
Los consumos del material extraído de la Mina Granillo Rojo tuvieron un
incremento del 99,55 % del año 2007 al año 2008, y un incremento del 107,36%
del año 2008 al año 2009.”
Del mismo estudio indicado, se obtuvieron los siguientes datos referentes al consumo
de agregados en los años 2008, 2009 y 2010:
FUENTE: Plan de Aprovechamiento para el Manejo Sustentable de los sitios de extracción de material pétreo de la
Red de Uso Público Especial en Santa Cruz.
En la conversación con el Ing. Edgar Masaquiza, se mencionó que de acuerdo a las
tendencias y las reservas existentes, si se mantiene la tasa de utilización de agregados
se tendría de 4 a 6 años de abastecimiento de estos materiales.
Si bien la generación de vidrio reciclado comparado con la demanda de agregados es
muy pequeña, su utilización palearía en algo, el déficit de agregados que se presenta al
mediano plazo.
7
4. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO.
Con el fin de someter a ensayos de laboratorio, se elaboró en la adoquinera del Sr.
Alberto Jaramillo, ubicada en el Parque Artesanal de Santa Cruz, 3 juegos de bloques (3
unidades en cada juego) con diferente dosificación de vidrio molido en reemplazo de la
arena negra y se trajo 1 juego de bloques normales. Así mismo se trajo 2 quintales de
arena y 2 quintales de vidrio molido, 6 adoquines con fabricados con vidrio molido
reciclado, para las pruebas de laboratorio.
Con el fin de realizar los ensayos y las respectivas comparaciones de los resultados, se
utiliza a lo largo del presente documento, la siguiente tipología, basada en la
dosificación en volumen de los componentes del hormigón:




Testigo: Es la muestra basada en la composición normalmente utilizada en la
fabricación del hormigón f’c= 210 Kg/cm2 y tiene una dosificación de: . 2 de
arena, 2 de ripio y 1 de cemento.
Tipo 1: Dosificación: 0,50 de vidrio molido reciclado (25% del volumen de
arena), 1,5 de arena, 2 de ripio y 1 de cemento.
Tipo 2: Dosificación: 1 de vidrio molido reciclado (50% del volumen de arena), 1
de arena, 2 de ripio y 1 de cemento.
Tipo 3: Dosificación: 1,5 de vidrio molido reciclado (75% del volumen de arena),
0,5 de arena, 2 de ripio y 1 de cemento.
De igual forma para los ensayos de los bloques de hormigón se utiliza la siguiente
tipología:




Testigo: Es la muestra basada en la composición normalmente utilizada en la
fabricación de bloques de hormigón y tiene una dosificación de: 1 de arena, 2
de ripio y 1 de cemento.
Tipo 1: Dosificación: 2 de vidrio, 1 de arena y 1 de cemento.
Tipo 2: Dosificación: 1 de vidrio, 1 de arena, 1 de ripio y 1 de cemento.
Tipo 3: Dosificación: 2,5 vidrio, 0,5 de arena y 1 de cemento.
Con estos materiales y en base a las Normas INEN se realizaron los siguientes ensayos:
Cuadro No. 2. Listado de ensayos realizados por material y Norma INEN
PRODUCTO O
MATERIAL
VIDRIO
MOLIDO
VIDRIO
MOLIDO
TAMAÑO 06
mm Y 1 mm
VIDRIO
MOLIDO
NORMA
TIPOLOGÍA
NTE INEN
0855-0866
N/A
NUMERO DE
ENSAYOS
3
NTE INEN
0696
N/A
4
NTE INEN
0856
N/A
4
RESULTADOS
VERIFICAR EL CONTENIDO
DE MATERIA ORGÁNICA
EN LA MUESTRA
DETERMINAR
GRANULOMETRIA (2 POR
CADA TIPO DE TAMAÑO)
DETERMINAR PESO
ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN
8
TAMAÑO 06
mm Y 1 mm
BLOQUE DE
HORMIGÓN
NTE INEN
0639
Testigo
3
BLOQUE DE
HORMIGÓN
NTE INEN
0639
Tipo 1
3
BLOQUE DE
HORMIGÓN
NTE INEN
0639
Tipo 2
3
BLOQUE DE
HORMIGÓN
NTE INEN
0639
Tipo 3
3
ADOQUIN
FORMA 1
NTE INEN
1485
N/A
3
ADOQUIN
FORMA 2
NTE INEN
1485
N/A
3
HORMIGÓN
NTE INEN
1573
Testigo
3
HORMIGÓN
NTE INEN
1578
NTE INEN
1573
Testigo
3
Tipo 1
3
NTE INEN
1578
NTE INEN
1573
Tipo 1
3
Tipo 2
3
NTE INEN
1578
NTE INEN
1573
Tipo 2
3
Tipo 3
3
NTE INEN
1578
Tipo 3
3
HORMIGÓN
HORMIGÓN
HORMIGÓN
HORMIGÓN
HORMIGÓN
HORMIGÓN
(2 POR CADA TIPO DE
TAMAÑO)
DETERMINAR
COMPRESIÓN DE BLOQUE
NORMAL - TESTIGO
DETERMINAR
COMPRESIÓN DE BLOQUE
TIPO 1
DETERMINAR
COMPRESIÓN DE BLOQUE
TIPO 2
DETERMINAR
COMPRESIÓN DE BLOQUE
TIPO 3
DETERMINAR
COMPRESIÓN ADOQUIN
FORMA 1
DETERMINAR
COMPRESIÓN ADOQUIN
FORMA 2
DETERMINAR
COMPRESIÓN CILINDRO
TESTIGO
DETERMINAR
ASENTAMIENTO
DETERMINAR
COMPRESIÓN CILINDRO
REEMPLAZO DE ARENA AL
25%
DETERMINAR
ASENTAMIENTO
DETERMINAR
COMPRESIÓN CILINDRO
REEMPLAZO DE ARENA AL
50%
DETERMINAR
ASENTAMIENTO
DETERMINAR
COMPRESIÓN CILINDRO
REEMPLAZO DE ARENA AL
75%
DETERMINAR
ASENTAMIENTO
Fuente: Equipo consultor.
Los ensayos fueron realizados en los laboratorios: Espinosa & Silva Cía. Ltda. y la
Facultad de Ingeniería de la Escuela Politécnica Nacional. Las conclusiones de los
ensayos realizados se muestran a continuación:

En el análisis de laboratorio realizado para determinar la presencia de materia
orgánica en la muestra de vidrio molido, para revisar el cumplimiento de las
Normas INEN 0855 – 0866, se determinó que el contenido encontrado es mínimo,
9


por lo que no resulta perjudicial para que el material sea utilizado en la elaboración
de hormigones ni en materiales de construcción, como adoquines, bloques.
En cuanto se refiere a la granulometría, referida en la Norma INEN 0696, se
analizaron las muestras del tamiz 10 mm de la trituradora de vidrio y del tamiz 6
mm. La muestra obtenida del tamiz de diámetro 6 mm se ajusta casi en todo el
tramo del rango aceptable. Por lo descrito, se recomienda, en caso de seguirse
utilizando el mismo equipo de trituración, se utilice el tamiz pequeño de 6 mm,
dado que este material presenta más ventajas desde el punto de vista de la
granulometría.
En cuanto se refiere al peso específico y a la capacidad de absorción se refiere, el
análisis de la arena de la Mina Granillo Negro, cumple con los parámetros
establecidos en la Norma INEN 0856. Así mismo se realizó este análisis para
mezclas de vidrio reciclado y arena, conforme se describe en el cuadro y gráfico
siguientes:
Cuadro No. 3. Resultados ensayos Peso Específico y Absorción
AGREGADO FINO VIDRIO MOLIDO
(% EN PESO)
(%EN PESO)
100
75
50
25
0
25
50
75
PESO ESPECIFICO
PESO
PESO ESPECIFICO % ABSORCION
SECO
ESPECIFICO SSS
APARENTE
DE AGUA
(kg/cm3)
(kg/cm3)
(kg/cm3)
(%)
2.473
2.504
2.552
1.25
2.545
2.487
2.538
1.35
2.466
2.497
2.546
1.27
2.487
2.506
2.55
1.15
Gráfico No. 2. Resultados Peso Específico y Absorción
Fuente: Equipo consultor.


Los pesos específicos tanto SECO, SSS como APARENTE no presentan grandes
diferencias, teniendo valores semejantes para cada tipo de combinación con vidrio
molido; pero aun así la combinación que presenta mayor valor es en la cual se
combinó 25% de vidrio molido con 75% de agregado fino, siendo esta combinación
la más recomendable para la elaboración de materiales de construcción en base a
hormigón de cemento hidráulico y sub-productos.
La absorción de agua que se presenta en las combinaciones de vidrio molido con
agregado fino es buena ya que el porcentaje de absorción es bajo y no tendría
10

mucha incidencia en la elaboración de materiales de construcción en base a
hormigón de cemento hidráulico y sub-productos; pero aun así de acuerdo a la
combinación más recomendable es necesario tener presente la absorción ya que
en este caso es la mayor absorción que se obtuvo, superior a la de agregado fino
sin ninguna mezcla.
En cuanto se refiere a la Norma INEN 0639, referente a la resistencia a compresión
de los bloques de hormigón, se obtuvieron los resultados que se muestran en el
cuadro y gráfico siguientes:
Cuadro No. 4. Resultados ensayos de compresión de bloques (unidades o sacos)
DOSIFICACION VOLUMETRICA POR M3 DE HORMIGON
CEMENTO
AGREGADO
FINO
VIDRIO
MOLIDO
TESTIGO
1
1
0
2
TIPO 1
1
1
2
0
TIPO 2
1
1
1
1
TIPO 3
1
0,5
2,5
0
AGREGADO RESISTENCIA
PROMEDIO
GRUESO
(MPA)
1,86
1,52
1,34
2,5
2,33
2,2
1,56
1,75
1,67
0,91
0,96
1,29
1,57
2,34
1,66
1,05
Gráfico No. 3. Resultados ensayos de compresión de bloques
RESISTENCIA A LA
COMPRESION
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
TESTIGO
TIPO1
TIPO2
TIPO 3
Fuente: Equipo consultor.

De los ensayos a compresión de bloques de hormigón de cemento hidráulico se
puede concluir que la mejor combinación para la elaboración de bloques en base a
hormigón de cemento hidráulico, es el TIPO 1, ya que esta presentó mejor
resistencia que los elementos que no contenían vidrio molido, con lo cual se
recomienda usar esta dosificación. Adicionalmente se puede indicar que los
bloques conforme están siendo fabricados no cumplen la norma 0639.
11


Estos bloques según la clasificación de la norma INEN 643 estarían en la categoría C
y D, los cuales sirven para ser utilizados en paredes exteriores e interiores que
tengan o no revestimiento, estos bloques pueden ser utilizados para losas
alivianadas de hormigón armado.
En lo referente a los adoquines rectangulares ensayados, se resumen los valores de
compresión determinados, según la norma INEN 1488.
Cuadro No. 5. Resultados ensayos de compresión de adoquín rectangular
DOSIFICACION VOLUMETRICA POR M3 DE HORMIGON
CEMENTO
AGREGADO
FINO
VIDRIO
MOLIDO
N/A
N/A
N/A
AGREGADO RESISTENCIA
PROMEDIO
GRUESO
(MPA)
N/A
Norma INEN 1488 RESISTENCIA CARACTERISTICA
ACOMPRESIONA LOS 28 DIAS TIPO A
55
57
57
56.33
40
40
Fuente: Equipo consultor.



Si bien la dosificación para la elaboración de los adoquines es desconocida (no se
proporcionó los datos), de los ensayos a compresión realizados de adoquines
rectangulares se puede concluir que la compresión es muy buena dado que esta
presentó mejor resistencia que el establecido en la norma INEN 1488.
Estos adoquines ensayados sirven para cualquier uso, siendo recomendados para
el uso peatonal hasta caminos secundarios y calles principales.
Los adoquines irregulares analizados, mostraron los siguientes valores de
compresión determinados, según la norma INEN 1488.
Cuadro No. 6. Resultados ensayos de compresión de adoquín irregular
DOSIFICACION VOLUMETRICA POR M3 DE HORMIGON
CEMENTO
AGREGADO
FINO
VIDRIO
MOLIDO
N/A
N/A
N/A
AGREGADO RESISTENCIA
PROMEDIO
GRUESO
(MPA)
N/A
Norma INEN 1488 RESISTENCIA CARACTERISTICA
ACOMPRESIONA LOS 28 DIAS TIPO A
50
47
48.50
40
40
Fuente: Equipo consultor.



Al igual que para el caso anterior, la dosificación para la elaboración de los
adoquines es desconocida (no se proporcionó los datos), de los ensayos a
compresión realizados de adoquines irregulares se puede concluir que la
compresión es muy buena dado que esta presentó mejor resistencia que el
establecido en la norma INEN 1488.
Estos adoquines ensayados sirven para cualquier uso, siendo recomendados para
el uso peatonal hasta caminos secundarios y calles principales.
En cuanto a los ensayos de los cilindros de hormigón, conforme la norma INEN
1573, para un f’c de 210 Kg/cm2, se obtuvieron los siguientes resultados:
12
Cuadro No. 7. Resultados ensayos de compresión de cilindros de hormigón
DOSIFICACION AL PESO POR M3 DE HORMIGON
% DE
VIDRIO
MOLIDO
% DE
VIDRIO
MOLIDO
Testigo
0
325
791
0
Tipo 1
25
325
593,25
197,75
Tipo 2
50
325
395,5
395,5
Tipo 3
75
325
197,75
593,25
CEMENTO AGREGADO
(kg)
FINO (kg)
VIDRIO
MOLIDO
(kg)
AGREGADO
RESISTENCIA RESISTENCIA
GRUESO
AGUA (kg)
(MPA)
(kg/cm2)
(kg)
18,99
193,64
1002
195
17,73
180,79
18,1
184,56
18,26
186,20
1002
195
18,34
187,01
18,71
190,78
14,51
147,96
1002
195
13,6
138,68
10,95
111,66
1002
195
11,13
113,49
PROMEDIO
(Mpa)
PROMEDIO
(kg/cm2)
18,27
186,33
18,44
188,00
14,06
143,32
11,04
112,57
Fuente: Equipo consultor.
Gráfico No. 4. Resultados ensayos de compresión de cilindros de hormigón en Kg/cm2
Fuente: Equipo consultor.

Se puede notar como la resistencia fue decreciendo según se aumentó la
proporción de vidrio molido en el hormigón y con la mezcla en la cual la resistencia
fue similar al testigo fue con el 25% de vidrio molido en reemplazo de agregado
fino como se puede apreciar en el siguiente gráfico.
13
Gráfico No. 5, Resistencia vs % de vidrio en la mezcla
RESISTENCIA
(Mpa)
18,36
18,35
14,06
11,04
Tipología
%
Testigo
Tipo 1
Tipo 2
Tipo 3
0
25
50
75
Elaboración: Equipo consultor.



De los ensayos a compresión de cilindros de hormigón de cemento hidráulico se
puede concluir que la mejor combinación para la elaboración de materiales de
construcción en base a hormigón de cemento hidráulico y sub-productos, es en la
cual se combinó 25% de vidrio molido y 75% de agregado fino, ya que esta
presentó similar y hasta mejor resistencia que los elementos que no contenían
vidrio molido, con lo cual se recomienda usar esta combinación para elaborar
materiales de construcción en base a hormigón de cemento hidráulico y subproductos.
Cabe destacar que ninguno de los cilindros llegó a la resistencia deseada de
210 kg/cm2 y esto puede deberse a la calidad del agregado grueso o de la forma de
elaborar los cilindros ya que estos fueron realizados a mano, pero en porcentaje se
llegó a un 90% de la resistencia nominal. Por esta razón se recomienda la
utilización de la mezcla 25% de vidrio molido y 75% de agregado fino para
hormigones de f´c 180 Kg/cm2.
Se recomienda el uso de vidrio molido en la fabricación de contrapisos, en mezcla
con agregado fino en dosificaciones de hasta 50% - 50%, dado que la resistencia
alcanzada permite este uso.
14
5. VIABILIDAD TÉCNICA
La utilización del vidrio reciclado, en las dosificaciones indicadas, especialmente con
aquella que reemplaza el 25% de la arena por vidrio reciclado, ha demostrado se
obtienen buenos resultados a la compresión y el cumplimiento de las Normas INEN
tanto para la elaboración de hormigón, bloques y adoquines de hormigón, por lo que
su utilización da iguales o mejores características que los métodos de fabricación
tradicional actualmente usados en la isla, por lo que son viables desde el punto de
vista técnico.
6. VIABILIDAD ECONÓMICA
En lo referente a los aspectos económicos, se elaboraron precios unitarios para los
diferentes rubros con el escenario de incluir los costos de generación del vidrio
reciclado y el escenario sin incluir los costos de generación del vidrio reciclado. La
utilización del vidrio reciclado, prácticamente no incrementa el costo de los rubros de
hormigón, bloques y adoquines de hormigón, como se observa a continuación.
6.1 Hormigón
Cuadro No. 8. Resumen de costos para las alternativas analizadas de Hormigón f’c: 180
Kg/cm2.
RUBRO
COSTO TOTAL DEL RUBRO
(US$/M3)
TESTIGO
217,70
TIPO 1
220,07
TIPO 2
216,44
TIPO 3
222,43
TIPO 4
215,17
Fuente: Equipo consultor.
15
6.2. Bloques
Cuadro No. 9. Resumen de costos para las alternativas analizadas de bloques
COSTO TOTAL DEL RUBRO
(US$/M3)
RUBRO
BLOQUE TESTIGO
0,66
BLOQUE TIPO 1 CON COSTO DEL VIDRIO
0,69
BLOQUE TIPO 1 SIN COSTO DEL VIDRIO
0,62
BLOQUE TIPO 2 CON COSTO DEL VIDRIO
0,67
BLOQUE TIPO 2 SIN COSTO DEL VIDRIO
0,63
Fuente: Equipo consultor.


Con el escenario de que los constructores paguen solo el transporte del vidrio
molido reciclado hacia la obra, la opción de la utilización de este material abarata
el costo del metro cúbico del hormigón y de los bloques de hormigón.
En los gráficos a continuación se observa que la variación de costos por
componente de costo es mínima para el caso de materiales y transporte.
16
Gráfico No. 6. Costo del hormigón por componente de costo
Fuente: Equipo consultor.
Gráfico No. 7. Costo del bloque de hormigón por componente de costo
Fuente: Equipo consultor.
17
6.3 Adoquines
Situación similar, se presume que ocurre con la utilización del material para la
fabricación de adoquines, de los cuales incluso se conoce ya han existido
experiencias de utilización en municipios del archipiélago.
6.4 Otros aspectos del uso de vidrio reciclado
Otra de las situaciones que refuerza la utilización del vidrio molido reciclado como
material de construcción, a más de las ventajas ambientales de la reutilización de
material reciclado, es el poco remanente de stock de agregados pétreos en las
islas, dado que conforme el estudio de la consultoría titulada “Plan de
Aprovechamiento para el Manejo Sustentable de los sitios de extracción de
material pétreo de la Red de Uso Público Especial en Santa Cruz”, contratada por el
Parque Nacional Galápagos, se establece que de acuerdo a las tendencias y las
reservas existentes, si se mantiene la tasa de utilización de agregados se tendría de
4 a 6 años más de abastecimiento de estos materiales. Si bien la generación de
vidrio reciclado comparado con la demanda de materiales es muy pequeña, su
utilización palearía en algo, el déficit de agregados que se presenta al mediano
plazo.
De la investigación realizada, se obtuvo el dato que anteriormente se llevaba el
vidrio reciclado al continente, donde la firma CRIDESA en Guayaquil pagaba un
valor de 60 USD/Ton, valor equivalente a 41,46 USD/m3 de vidrio molido reciclado,
sin tomar en cuenta los costos de transporte, tanto desde la Planta de Reciclaje
Fabricio Valverde al muelle, como el transporte marítimo a Guayaquil. Esta
situación incluso ha sido afectada por el bajo valor del vidrio reciclado en el
mercado, situación que podría haber ocasionado que en el último año no se haya
realizado embarques del material al continente. Por lo descrito podría ser que la
venta del vidrio reciclado como material de construcción en la isla, a $36,60/m3 es
una alternativa válida para la recuperación de los costos de inversión, operación y
mantenimiento de la trituración del vidrio.
De lo descrito y dada la viabilidad técnica del uso del vidrio molido reciclado para
los casos descritos, se concluye que la viabilidad económica de la utilización de este
material es totalmente válida.
7. RECOMENDACIONES PARA LA COMERCIALIZACIÓN

Como se ha descrito, la situación de los agregados para el hormigón y fabricación
de derivados de hormigón, como bloques, adoquines, etc., en el corto plazo será
crítico por el agotamiento de las minas que actualmente abastecen a la Isla Santa
Cruz, por lo que la utilización del vidrio molido reciclado cobra mucha importancia,
a pesar que la cantidad de este material es mínimo en comparación con la
demanda real de agregados.
18







Se podría aprovechar hasta tanto el vidrio molido reciclado almacenado en el
Centro Fabricio Valverde, para lo cual el GADM de Santa Cruz deberá incentivar el
uso de este material.
Una opción para el uso intensivo de este material, podría ser que el Municipio en
obras que ejecuta, para el caso del rubro contrapiso de hormigón, ponga en las
bases y fiscalice la utilización del vidrio molido reciclado en la elaboración de este
rubro.
Se recomienda la divulgación de los resultados de esta consultoría entre los
fabricantes de bloques del Parque Artesanal, para que utilicen el vidrio reciclado en
las dosificaciones indicadas. Además se comprobó que las muestras de los bloques
fabricados de la manera tradicional no cumplen con la norma respectiva.
Se recomienda que el GAD Municipal de Santa Cruz, como una medida de incentivo
para fomentar el uso del vidrio molido reciclado como material de construcción,
inicialmente lo facilite de manera gratuita a los constructores y en el lapso de un
año cuando se haya popularizado su uso, cobre por el mismo, para recuperar los
costos de su obtención. Por supuesto, que el costo del transporte deberá ser
cubierto por el usuario de este material.
Se recomienda la divulgación de los resultados a los contratistas de la
municipalidad, con el fin que la utilización del vidrio molido reciclado sea utilizado
masivamente en los rubros aptos de su utilización.
Se recomienda utilizar algún distintivo en las obras de construcción que utilicen el
vidrio molido reciclado, como un distintivo de buena práctica ambiental, que a la
vez que informe a la ciudadanía, sea un incentivo para que más constructores lo
utilicen.
Como recomendación general, se debería usar equipos de seguridad, tales como
mascarillas y gafas para la manipulación de los materiales de construcción. El vidrio
molido reciclado deberá ser almacenado en un sitio adecuado y ser cubierto con
una lona para evitar el levantamiento de partículas hacia la atmósfera.
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