Browsing by Author "Kreiker, Jerónimo"

Now showing 1 - 6 of 6

Aprovechamiento de deshechos lignocelulósicos derivados de la producción industrial de aceite de palma en el desarrollo de materiales compuestos
(2024) Valle Álvarez, Lauro Vladimir; Kreiker, Jerónimo; Raggiotti, Bárbara Belén; Cadena, Francisco
El trabajo doctoral se enfocó en la valorización de residuos de raquis de palma africana (variedad INIAP-Tenera) provenientes de la industria ecuatoriana, en el desarrollo de materiales compuestos de matrices poliméricas termoplásticas. En una primera etapa se acondicionaron los residuos por medio de procesos de secado, molienda y tamizado. La clasificación por tamaños provocó que las mayores proporciones de masa retenida se encuentren en los tamices intermedios (mallas N° 20, 30 y 40) del sistema, por lo que se decidió emplear las fibras retenidas en estas mallas para el posterior desarrollo de los materiales compuestos. En virtud de que las fibras que fueron retenidas, así como aquellas que atravesaron la separación libre del tamiz pudieron contener longitudes mayores o menores a su correspondiente abertura, se procedió a evaluar la longitud de las fibras contenidas en cada retenido. Con el objetivo de disponer de suficiente data para un estudio estadístico riguroso, se planteó una metodología que permita obtener un volumen de datos de longitud de fibra significativamente superior al sugerido en bibliografía. En este sentido, se considera que la metodología desarrollada tiene amplio potencial para ser aplicada en la medición de cualquier fibra natural. El comportamiento de los datos obtenidos para las longitudes de fibra tamizada no estuvo descrito por los supuestos de normalidad estadística como se reporta en bibliografía, sino que se ajustan satisfactoriamente a una distribución exponencial para las fibras sin tamizar y distribución gamma para las retenidas en las mallas N° 20, 30 y 40. En una siguiente fase, se realizó la caracterización de las fibras provenientes de las fracciones pedunculares del tallo y espiguillas. En virtud de que las diferencias entre todas las características evaluadas del tallo en comparación con las de las espiguillas no fueron significativas, se decidió trabajar con la fibra del tallo y de las espiguillas en conjunto para el posterior desarrollo de la investigación experimental. Posteriormente, se elaboraron y caracterizaron materiales compuestos a partir de las fibras acondicionadas en cuatro matrices poliméricas (acrílica, vinil-acrílica, poliolefínica e híbrida). En términos generales se estudió la influencia del tipo de matriz, parámetros de procesamiento y longitud de fibra (sin tamizar, mallas N° 20, 30 y 40) en las propiedades de los materiales obtenidos, dentro del siguiente contexto: (i) Composites a partir de resinas base acuosa acrílicas y vinil-acrílicas, por separado, y a través del embebido de las fibras en los polímeros contenidos en las resinas. Durante el procesamiento, se estudiaron cinco temperaturas de modelo por compresión. (ii) Composites con matriz de polietileno de alta densidad reciclado, procesados por extrusión, a tres contenidos de fibra y con dos mecanismos de compatibilización. (iii) Composites de matriz híbrida (acrílica–polietileno de alta densidad reciclado) por medio de un proceso de transformación combinado entre los mecanismos propuestos en los ítems i y ii. Para todos los casos, los composites obtenidos fueron caracterizados en términos de sus propiedades mecánicas a tracción, espectrofotométricas, morfológicas y estabilidad térmica. Los resultados de esta caracterización evidenciaron diferencias significativas en cuanto a su Aprovechamiento de desechos lignocelulósicos derivados de la producción industrial de aceite de palma en el desarrollo de materiales compuestos 4 comportamiento mecánico a tracción, así como también en la estabilidad térmica de cada una de las formulaciones. Este comportamiento está asociado principalmente al tipo de matriz empleada y en menor término al método de procesamiento. La distribución de tamaños de fibra de las fracciones sin tamizar, malla 20, 30 y 40 influyeron fundamentalmente en el comportamiento mecánico de los composites elaborados, con diferentes tendencias para cada caso. Posterior a la elaboración y caracterización de composites, las formulaciones que presentaron balance positivo de propiedades fueron sometidas a ensayos de envejecimiento acelerado en atmósfera salina permanente, atmósfera salina cíclica, radiación ultravioleta cíclica, y la combinación de atmósfera salina cíclica y radiación ultravioleta cíclica. Los resultados de envejecimiento acelerado demostraron que las condiciones de la atmósfera salina permanente favorecieron el biodeterioro fúngico. Desde la perspectiva de las características mecánicas, térmicas y espectrofotométricas, todos los composites presentaron tendencias de comportamiento relativamente similares bajo la influencia de los ensayos de envejecimiento. Respecto a la caracterización complementaria, se presentaron cambios importantes en la capacidad de absorción de agua. Para este caso, los composites de matriz vinil-acrílica exhibieron las tasas más elevadas de absorción e hinchamiento. Debido a la naturaleza de las materias primas empleadas en la presente investigación, los composites presentaron tasas bajas de conductividad eléctrica y térmica. Por otra parte, los materiales compuestos obtenidos exhibieron potencial para ser empleados como elementos constructivos; específicamente, los de matriz acrílica para placas y mobiliario en tanto que, los de matriz de polietileno e híbrida para mobiliario y perfiles. Como un aporte complementario a la investigación realizada, se exploró el uso de materiales biodegradables como el polivinil acetato, almidón de oca (Oxalis tuberosa) y harina de amaranto (Amaranthus hypochondriacus) para ser empleados como matrices poliméricas; sin embargo, la naturaleza higroscópica de los composites obtenidos limita su aplicación como elementos constructivos.
Asistencia técnica a una fábrica de BTC en Rosario, Argentina
(22º SIACOT, 2024) Darras, Gonzalo; Cabrera, Santiago; Kreiker, Jerónimo; Guilarducci, Anabela
En el año 2023 una cooperativa de trabajo comienza a producir bloques de tierra comprimida (BTC) en la ciudad de Rosario, Argentina, y se pone en contacto con el Grupo de Investigación y Desarrollo en Técnicas de Construcción con Tierra de la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Santa Fe (UTN FRSF) para solicitar su asistencia técnica y optimizar su proceso de fabricación y la calidad final de los BTC que producen. Para ello se realizó una visita a la planta de producción y se capacitó in-situ a su personal, profundizándose en los aspectos teórico-prácticos de las diferentes etapas de fabricación de estos bloques. Se propuso además una nueva distribución en planta que permita optimizar el flujo de materiales dentro de la fábrica. En una segunda etapa se ensayaron en laboratorio los BTC producidos y se determinaron sus dimensiones efectivas, su resistencia media a compresión y su resistencia a erosión húmeda por pulverizado de agua a presión. El objetivo de este trabajo es presentar los resultados de las actividades llevadas a cabo por el Grupo de Investigación tendientes a lograr una optimización del proceso productivo de los BTC y las propiedades físicas y mecánicas de estos. Como resultado principal, pudo determinarse que la resistencia media a compresión de los BTC ensayados es superior recomendada por la Red Argentina de Construcción con Tierra, y que éstos no se ven afectados de manera significativa por el ensayo de erosión húmeda. Además, en lo que respecta a la estabilidad dimensional de los BTC, a pesar de encontrarse una variación de altura entre bloques esta es inferior a 1 mm, cumpliendo con las tolerancias dimensionales estipuladas por la normativa internacional.
Componentes constructivos con agregado de plástico reciclado hecho en base a residuos de aparatos eléctricos y electrónicos
(2021) Cappelletti, Ariel; Pesino, Lucas Ernesto; Gaggino, Rosana; Gomez, Melina; Raggiotti, Bárbara Belén; Kreiker, Jerónimo
La cantidad de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (RAEE), creció notablemente en los últimos años y se espera que esta tendencia continúe. La fracción plástica de RAEE (FPR), constituye aproximadamente el 25% del total en peso, y no ha podido ser insertada en el circuito del reciclado, debido a la heterogeneidad de los plásticos que la componen y a la presencia de contaminantes tóxicos para la salud humana, principalmente retardantes de llama y metales pesados. La adición de plásticos a morteros, actuando como agregados o fibras de refuerzo, ha sido extensamente estudiada, logrando materiales con aptitud para el uso en la construcción, en muchos casos mejorando las propiedades técnicas. Esto llevó a considerar el uso de la FPR como agregado, en reemplazo total y/o parcial del agregado natural. Estudios previos de nuestro equipo demostraron que la matriz cementicia no logra estabilizar los contaminantes orgánicos y éstos lixivian con el tiempo, resultando ser una tecnología deficiente y un peligro para su utilización en ambientes habitados. Para estabilizar dichos contaminantes, se desarrolló un agregado de plástico reciclado (APR) aplicando el concepto Core-Shell, en el cual el núcleo de plástico reciclado es recubierto con sucesivas capas de cemento y aditivos estabilizantes. El APR mostró características físicas y morfológicas que lo hacen apto para agregar a morteros. Los ensayos químicos mostraron la estabilización completa de los contaminantes y los ensayos de resistencia a la compresión presentaron valores similares al agregado natural. En base a estos resultados se avanzó en la fabricación de componentes constructivos con el APR en reemplazo de arena para fabricar ladrillos, bloques y placas. En este trabajo se presentan los componentes fabricados y los resultados primarios de los ensayos de resistencia a la compresión simple, los cuales evidenciaron que los componentes podrían ser aptos para la construcción.
Evaluación térmica y espectrofotométrica de materiales compuestos elaborados a partir de raquis de palma africana y resina termoplástica
(2022) Valle Alvarez, Vladimir; Aguilar, Alex; Kreiker, Jerónimo; Raggiotti, Bárbara Belén; Cadena, Francisco
Uno de los aspectos de mayor preocupación ambiental en la industria extractora de aceite de palma, es la generación de subproductos y residuos lignocelulósicos. El aprovechamiento de estos residuos en la fabricación de materiales compuestos y su caracterización constituyen aspectos de especial interés científico. Por tanto, el presente trabajo plantea el estudio térmico y espectrofotométrico de composites elaborados a partir de residuos de raquis y resina acrílica base acuosa. Los residuos fueron secados, molidos y tamizados hasta obtener fibras con tamaño de 530 μm. Posteriormente, la fibra fue embebida en resina acrílica por medio de agitación mecánica. La fibra embebida fue secada y subsecuentemente sometida a moldeo por compresión a 80°C, 100°C, 120°C, 140°C y 160°C. Los materiales obtenidos fueron caracterizados en términos de sus aspectos espectrofotométricos y de estabilidad térmica. Los resultados del análisis termogravimétrico mostraron tres etapas de descomposición para los composites procesados a 80°C y 100°C. Para el caso de las formulaciones a 120°C, 140°C y 160°C se presentaron cuatro zonas de descomposición térmica, sin diferencias significativas entre ellas. El análisis infrarrojo evidenció el incremento de la intensidad de todas las bandas conforme aumenta la temperatura de moldeo. Este comportamiento se asocia posiblemente a productos de degradación.
Fabricación de componentes constructivos con la fracción plástica de residuos provenientes de reciclado de RAEE
(2023) Gómez, Melina Gabriela; Kreiker, Jerónimo; Peisino, Lucas; Raggiotti, Belén
Hoy en día, la problemática de los residuos genera gran preocupación y sobre todo requiere de acciones desde distintos ámbitos. Los residuos han provocado daños irreversibles en el ambiente que impactan directamente en las personas y demás seres vivos. Calentamiento global, incremento del diámetro del agujero en la capa de ozono, sequías, incendios forestales, derretimiento de los glaciares son algunas de las problemáticas que escuchamos casi a diario. Uno de los residuos que más daño genera y que más se ha incrementado en las últimas décadas es el de los provenientes de los Aparatos Eléctricos y Electrónicos o bien, RAEEs. Esta corriente de residuos presenta contaminantes que, en contacto con la tierra o el agua se trasladan hasta llegar al contacto con seres vivos y causando graves problemas de salud. En esta tesis se hace hincapié en la fracción plástica de los RAEES (FPR). La FPR se forma por las carcasas de plástico que se desprenden del residuo y que son muy difíciles de reciclar, reusar o reinsertan en un proceso productivo debido a que se encuentran contaminadas con metales pesados o retardantes de llama bromados, producto de haber estado durante si vida útil en contacto con el aparato. El resto del aparato, es decir toda su parte electrónica interna, hoy en día ha encontrado su corriente de reciclado en la minería urbana y re uso de partes con buen funcionamiento. El objetivo de este estudio es lograr un reciclado seguro y eficiente de esta FPR para evitar así su desperdicio y lograr inserción en un ciclo productivo, el de la construcción. Se desarrolló un sistema que permite encapsular la partícula para retener químicamente en su matriz los contaminantes y con este se desarrolló un agregado para morteros que a la vez presenta una forma de producción sencilla y económica que puede ser llevada a cabo sin conocimientos técnicos específicos, grandes inversiones de capital o necesidad de infraestructura compleja o de gran porte. En virtud de lo investigado, es posible neutralizar los contaminantes tanto metálicos como orgánicos mediante un sistema sencillo de encapsulado con cemento y aditivos. Con este procedimiento se logra generar un agregado apto para morteros y construcciones en general que presenta propiedades mecánicas aptas para tal fin. Finalmente se desarrollan propuestas de componentes constructivos y su respectivo proceso de producción y un análisis de ciclo de vida que permitió determinar su elegibilidad frente a otras alternativas.
Material compuesto de plástico reciclado en la producción de perfilería para aberturas.
(2020) González Laría, Julián; Gaggino, Rosana; Positieri, María Josefina; Kreiker, Jerónimo
La presente investigación realiza un análisis de diferentes visiones teóricas sobre la tecnología, sus implicancias y limites, para determinar un marco teórico para el desarrollo tecnológico. En este caso aportar a la idea de las tecnologías sociales (TS) para un contexto inclusivo. A su vez, se propone el desarrollo de un material compuesto por plásticos reciclados de los residuos sólidos urbanos (RSU) evaluando su comportamiento, hasta obtener una formulación óptima y apta para su aplicación a la producción de prefilería para aberturas de construcción. El rubro de aberturas es actualmente central en la construcción del hábitat, por el impacto que genera en el consumo energético de los edificios y su costo económico. Pero es un tema infrecuente en la investigación en materiales de construcción, siendo relegado su desarrollo a las aplicaciones de la gran industria o high tech El material compuesto obtenido, a partir de polímeros plásticos de residuos 100% con una técnica de extrusión/inyección de simple aplicación, evidenció valores de resistencia mecánica mayores a 30 MPa en ensayos a compresión y 20 MPa a flexión, verificando a la normativa aplicable. A su vez, con el agregado de un 10% de aditivos ignífugos y carga mineral, fue un material autoextingible en ensayos de comportamiento al fuego, verificando en el nivel máximo. Finalmente, con el estudio del desempeño de prototipos fabricados, se obtuvieron resultados positivos de conductividad térmica, menor a perfiles comerciales comparables, y de estanqueidad al agua y al aire. También pudo verificarse, la aplicación positiva de las técnicas de carpintería tradicionales a los nuevos perfiles producidos. Los prototipos fueron fabricados, así como la matricería utilizada en el proceso, con técnicas de fabricación sencillas, al alcance de productores del sector local, del reciclado de los plásticos y de las carpinterías de aberturas. Estas y otras decisiones técnicas que se tomaron en el proceso, son la base para el desarrollo de una TS en una futura etapa. La presente tesis aporta el análisis de numerosas variables del desarrollo tecnológico y plantea una tecnología de código técnico abierto, que podrá complementarse en una producción a mayor escala de componentes, con los aportes futuros generados.

Browsing by Author "Kreiker, Jerónimo"

SECRETARÍAS

ENLACES UTN

ENLACES EXTERNOS