FRLP - PRODUCCIÓN ACADÉMICA DE POSGRADO
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Item Desarrollo de baldosas con caucho reciclado de neumáticos fuera de uso(2020) Aparicio, José Luis; Botasso, Hugo GerardoEn el capítulo 1 “Los polímeros, el caucho” se desarrolla un análisis de los diferentes tipos de polímeros y se realiza un detalle del avance histórico y su incidencia en las actividades humanas. Se avanza en una clasificación de los mismos y se describe la relación existente entre las diferentes cadenas poliméricas y sus propiedades químicas y físico-mecánicas. Así mismo se muestra una descripción detallada de los cauchos naturales, su origen y descubrimiento, su proceso de extracción y la situación actual del recurso. Se aborda además, el carácter modelador de la geopolítica en la región amazónica que tuvo el auge de la extracción del caucho. Se realiza la descripción detallada de los cauchos sintéticos, se analiza en forma particular el caucho estireno butadieno goma, SBR, principal polímero constituyente de los neumáticos. En el capítulo 2 “Los neumáticos, la generación de NFU y el caucho reciclado” se detalla el proceso de fabricación de neumáticos y sus componentes. ¿En qué lugar se encuentra la industria en la actualidad?, el compromiso ambiental, el etiquetado de neumáticos y los diseños vanguardistas que ya se vislumbran por parte de las principales empresas fabricantes para el futuro a mediano plazo. Luego se describe la generación de residuos a partir del desecho de neumáticos usados que han agotado el período de su vida útil. Posteriormente se describe el caucho reciclado, en forma especial, el de neumáticos fuera de uso y los procesos a los que se los puede someter para su valorización. Particularmente la trituración mecánica para obtener la granza de caucho reciclado, materia prima de las baldosas que se estudian en la presente tesis. Se describen las posibles aplicaciones de los neumáticos tanto enteros como triturados. El capítulo 3 “Pisos, pisos de caucho” trata sobre los pisos, los distintos tipos de pisos en lo que el arte de la construcción los divide. Se hace especial énfasis en los pisos de caucho natural y reciclados, se hace una descripción de los principales pisos de caucho reciclado existentes en el mercado. Se aborda también el marco legal vigente y la carencia de normativa específica En el capítulo 4: “Caracterización de los materiales” 1) Caucho NFU, 2) Resinas MDI se muestran los resultados de los ensayos realizados al caucho reciclado para caracterizarlo. Ensayos de densidad y de granulometría, caracterizan a estos materiales a escala. Se describe además el ensayo de microscopio de barrido de electrones. Composición del caucho de NFU por TGA. Diferentes pesos moleculares, contenidos de telas sintéticas y contenido de material ferroso. Distribución granular de las dos fracciones utilizables. Composición de la resina poliuretánica. Comparación con datos del fabricante. En el capítulo 5 “Diseño de sistema de moldeo” se describen los sistemas para moldear las baldosas de caucho reciclado de neumáticos de NFU. Se describe el proceso desde la preparación de los materiales para lograr la dosificación deseada, el mezclado eficiente de los mismos, la preparación de los moldes para su posterior prensado y finalmente el desmolde y estiba. Se detallan las características de los equipos necesarios y se propone un esquema para la elaboración de un sistema de moldeo con prensado en frío adaptado a las necesidades de los actores de la economía social. Se analizan además los distintos agentes desmoldantes. En el capítulo 6 “Diseño y caracterización de los pisos con NFU” se detalla el criterio seguido para establecer las bases del diseño de las baldosas. Se analizan las propiedades de una matriz de baldosas de caucho reciclado de NFU efectuada utilizando distintas granulometrías de granza de caucho reciclado, dosificaciones de resina aglomerante y densidades. Este grupo de baldosas así confeccionadas se sometieron a distintos ensayos físicos tales como: abrasión, rotura a la tracción, resistencia a la compresión y permeabilidad. Además, en este capítulo se analizó un ensayo de envejecimiento acelerado mediante la aplicación de radiación ultravioleta a algunas muestras, las que luego se compararon con los resultados originales y para la mezcla elegida se muestran imágenes tomadas en microscopio En el capítulo 7 “Análisis de resultados y discusiones” En base a las distintas combinaciones de variables, granulometrías, dosificaciones y densidades obtenidas, se obtienen las bases para el diseño de las baldosas de caucho reciclado. Con estos resultados se pueden diseñar para los diferentes usos a los que se verán sometidas, su carácter amortiguante, su permeabilidad, su resistencia al desgaste y a la rotura, serán parámetros de diseño a considerar, lo mismo que a la radiación ultravioleta a la que estarán expuestas en su colocación exterior. Capítulo 8 “Conclusiones, líneas futuras de trabajo”, se procede a la elaboración de las conclusiones a que se arriba luego de evaluar los resultados de los ensayos realizados. Se encuadran dos en dos apartados: a) Proceso de elaboración a escala en la economía social. b) Conclusiones tecnológicas de las baldosas obtenidas y variables recomendadas para su evaluación. Se dejan reflejadas posibles líneas futuras de trabajo.Item Desarrollo de baldosas con caucho reciclado de neumáticos fuera de uso(2020-12) Aparicio, José Luis; Botasso, Hugo GerardoDesarrollo de baldosas con caucho reciclado de neumáticos fuera de usoItem Estudio, fabricación y aplicación de redes de período largo en fibras ópticas para el desarrollo de sensores de humedad embebibles en materiales cementíceos(2023-12-14) Alustiza, Diego; Russo, Nélida Araceli; Botasso, Hugo GerardoLa necesidad de contar con estructuras civiles confiables es un fuerte desafío de la Ingeniería Civil. La falta de mantenimiento trae como consecuencia un alto costo económico en reparación de estructuras que presentan evidencias de deterioro avanzado. Por este motivo, la implementación de sistemas de alarma temprana que detecten la aparición de procesos agresivos para la salud de las estructuras, es susceptible de ser tenida en cuenta en cualquier proyecto asociado a una estructura de gran porte. Las técnicas de monitoreo de salud de estructuras demostraron ser mecanismos beneficiosos para alcanzar metas de mantenimiento, en particular aquellas vinculadas a estructuras de hormigón armado. En este escenario y considerando la permanente superación tecnológica que se verifica en el ámbito de las fibras ópticas, los sensores implementados con éstas se presentan en la actualidad como elementos de sensado altamente atractivos para asistir a la Ingeniería Civil en el objetivo de lograr sistemas de monitoreo de salud confiables, robustos y durables. Una estructura de hormigón interactúa con su entorno de diferentes maneras durante su ciclo de vida. Más allá de las interacciones para las que se diseñó, existen otras que pueden generar cambios en su desempeño funcional, de seguridad o estético. Algunos agentes ambientales son considerados nocivos para el hormigón porque representan posibles causas de daño estructural (por ejemplo, pueden aparecer diferentes patologías debido a procesos de carbonatación, ingreso de cloruros y/o sulfatos, entre otros). La presencia de agua (en fase líquida o gaseosa) dentro del material juega un rol preponderante en todos los fenómenos de transporte y de degradación. Por ello, el conocimiento del nivel de humedad interna en diferentes ubicaciones estratégicas de una estructura de hormigón es un elemento de juicio de gran importancia para los ingenieros civiles durante la instancia de tomar decisiones relacionadas con el mantenimiento. Desde el punto de vista físico, el vapor de agua se difunde dentro de la matriz de hormigón debido a un gradiente de concentración del contenido de moléculas de agua que existe entre el entorno que rodea la estructura y el interior del material en sí mismo. Por ello, contar con sensores embebidos en la estructura de hormigón para monitorear la humedad relativa interna representa un recurso tecnológico de gran valor. En este trabajo de Tesis Doctoral se presentan los resultados obtenidos en el estudio y fabricación local de un tipo de dispositivo grabado dentro de una fibra óptica llamado red de período largo, con el objetivo de ser aplicado como elemento sensor en la determinación del nivel de humedad en un dado punto interno de una estructura de material cementíceo. Las acciones asociadas al plan de actividades de esta Tesis Doctoral fueron ejecutadas empleando métodos y técnicas esencialmente experimentales. Entre los emergentes del trabajo se observa la adaptación, depuración e implementación práctica de una técnica de generación de redes de período largo en fibras ópticas que potencialmente puede proveer de este tipo de elementos tanto al Sistema Científico y Tecnológico Nacional como al campo industrial privado, considerando que no existen antecedentes publicados al respecto en el ámbito nacional. Los resultados de los estudios realizados acreditan el esfuerzo de evaluar el uso de los materiales y dispositivos ópticos ensayados para un potencial desarrollo de un sensor de HR basado en los emergentes de la misma. Se concluyó que tanto la simpleza de implementación de las técnicas empleadas como las bondades observadas en los resultados de desempeño general del sensor de HR, son elementos de juicio que merecen ser evaluados en caso de efectivizarse un desarrollo tecnológico orientado al diseño de un sensor basado en redes de período largo en fibra óptica.Item Influencia del proceso de trituración en la calidad del árido(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional La Plata, 2024-12-13) Palumbo, Demian Daniel; Bianchetto, Hugo; Correa, María; Botasso, Hugo GerardoAun cuando la tecnología vial ha avanzado en el estudio y la caracterización de los materiales intervinientes en las capas estructurales, no es simple conseguir mezclas asfálticas u hormigones que cumplan íntegramente con las exigencias de las especificaciones técnicas. Esto puede estar asociado, en gran parte, a que su principal componente en peso y volumen, los agregados pétreos, no cumplen con algún requerimiento de calidad. Es ampliamente reconocido que la morfología de los agregados pétreos tiene un impacto considerable en mezclas asfálticas y hormigones. Sin embargo, a pesar de esta relevancia evidente, es común observar que algunas canteras que proveen piedra partida para este fin no otorgan la importancia necesaria al control de la calidad de los agregados en términos de su morfología. Sumado a esto, el control de las metodologías utilizadas en el procesamiento y el estudio de la litología del agregado, ambos parámetros con potencial impacto en la morfología resultante, prácticamente quedan fuera de consideración. Esta carencia de control supone que gran parte de los áridos comercializados no alcancen estándares aceptables para su uso y por ende se ve afectada su incorporación como material de construcción. La utilización de los mismos implicaría no cumplir con algunos o con la totalidad de parámetros de calidad exigidos, comprometiendo el desempeño futuro de las obras. Si bien los controles contribuyen significativamente a mejorar el producto final y consecuentemente, las prestaciones de servicio de un camino, tales controles no son suficientes para garantizar una calidad razonablemente uniforme de los áridos triturados elaborados en una cantera. La variabilidad obedece a una serie de factores intervinientes en el proceso de producción que pueden provocar cambios físicos en el material granular (tamaño máximo, granulometría, forma y macrotextura). A su vez, la falta de especificaciones en cuanto a la granulometría que debe producir una cantera provoca un serio problema en la cadena productiva, impidiendo por un lado a las canteras ajustar sus procesos para obtener productos cuyas propiedades se encuentren dentro del rango requerido por los consumidores y, por otra parte, dificultando a los clientes el proceso de diseño de mezclas, que se ajusten a las curvas granulométricas límites establecidas en las normativas. Resulta, entonces, fundamental el desarrollo de curvas granulométricas límites para productores de áridos, adaptadas al requerimiento de los clientes. Al respecto, se desarrolló una metodología para la creación de dichas curvas. Además, se elaboró un procedimiento para el control de calidad adaptado a canteras que ayuda a mitigar los efectos del proceso productivo en la variabilidad de la calidad resultante. El sistema incluye la recopilación de información del proceso, su trazabilidad con resultados de ensayos, la elaboración de gráficos de control y el análisis de capacidad acorde a las especificaciones establecidas. Por medio del análisis estadístico de los datos relevados en la cantera de estudio, se evaluó cómo distintas variables presentes en el procesamiento de los áridos afectan a la morfología resultante. A su vez, el estudio contempló una fase experimental que posibilitó analizar el efecto de los agregados con cubicidad controlada en el desempeño de mezclas asfálticas y, por otro lado, realizar determinaciones en una trituradora de mandíbulas de laboratorio para analizar el impacto de la litología y la morfología de proceso en la calidad obtenida.