En busca de usos constructivos para el poliestireno expandido reciclado

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Investigadores de la especialidad en materiales de la Facultad de Ingeniería, de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ), investigan las prestaciones potenciales del poliestireno expandido (llamado unicel en México) como material para la fabricación de morteros para tabiques, pavimentos sin asfalto y nuevos concretos impermeables. 

Estos proyectos, que son desarrollados por los investigadores del cuerpo académico de Materiales de la Facultad de Ingeniería Juan Bosco Hernández Zaragoza, Teresa López Lara, así como estudiantes de la licenciatura en ingeniería civil y el posgrado en construcción, tienen el objetivo de aprovechar los residuos de unicel que se utilizan en el embalaje industrial como insumo para la fabricación de materiales sustentables en la industria de la construcción.

Al respecto, el investigador del cuerpo académico de Materiales de la Facultad de Ingeniería de la UAQ, Juan Bosco Hernández Zaragoza, aseguró que estos trabajos se han desarrollado desde el 2011 a través de proyectos de posgrado y licenciatura donde, en una primera etapa, se consideró la fabricación de materiales ligeros a través de tabiques elaborados con cemento y el poliestireno expandido como agregado para reemplazar la arena.

La siguiente etapa de este estudio sobre el poliestireno expandido para materiales de construcción sustentables se enfoca en la fabricación de recubrimientos ligeros que se pueden utilizar para procesos de impermeabilización

El primer estudio se llevó a cabo en 2011 por el entonces estudiante del posgrado Óscar García Díaz, que trabajó en un mortero ligero para su uso en la industria de la construcción. Los resultados fueron alentadores, se comprobó su buen funcionamiento en las pruebas mecánicas y resistencia a la compresión y mampostería al corte. A partir de ahí seguimos trabajando con él en una segunda etapa que implicó el mejoramiento de las propiedades de absorción y densidad de los materiales cementantes para fabricar tabiques mejorados”, detalló.

Material impermeable y ligero

Hernández Zaragoza resaltó que las ventajas de estos tabiques son la baja densidad y una menor absorción de agua en comparación con los que se encuentran en el mercado.

“Mientras que el cemento tiene entre 24 o 25 por ciento de absorción, el que estamos desarrollando solo absorbe el siete, lo que lo hace un material impermeable. La resistencia es similar al mortero que se utiliza para hacer tabiques. Ya contamos con diferentes proporcionamientos para ofrecer mejores resistencias, densidades y absorciones de agua para fabricar tabiques y paneles. Todo está hecho con materiales reciclados y sin la utilización de altas temperaturas o equipos sofisticados”, puntualizó.

El investigador del cuerpo académico de Materiales de la Facultad de Ingeniería de la UAQ sostuvo que para la fabricación de tabiques se puede utilizar tanto el poliestireno expandido reciclado del embalaje como los vasos o envases de alimentos, estos últimos después de un tratamiento de lavado y secado.

“Estos tabiques se pueden utilizar sin ningún problema en la industria de la construcción porque ya están probados y analizados. Incluso, los residuos del material en nuestro proceso de fabricación pueden ser perfectamente reutilizados, lo que reduce notablemente el desperdicio”, aseguró.

“No generamos ningún costo energético para su fabricación porque el poliestireno lo obtenemos de las industrias instaladas en la región" 

Juan Bosco Hernández Zaragoza resaltó la importancia de que la industria de la construcción contemple la utilización de materiales reciclados con el respaldo tecnológico que ofrecen las universidades.

“La industria de la construcción es costosa y contaminante en sus procesos. En el caso de nuestro producto no estamos utilizando agregados adicionales, tan solo el poliestireno en diferentes combinaciones, lo que nos da una ventaja adicional; incluso ya publicamos un artículo de investigación al respecto en el 2013. Hemos evolucionado bastante en el trabajo de observación y haciendo comparaciones. Para nosotros fue la primera etapa para innovar en otros productos”, indicó.

Hernández Zaragoza dio a conocer que la siguiente etapa de este estudio sobre el poliestireno expandido para materiales de construcción sustentables se enfoca en la fabricación de recubrimientos ligeros que se pueden utilizar para procesos de impermeabilización.

Polímeros para asfalto 

Por su parte, la investigadora del área cuerpo académico de Materiales de la Facultad de Ingeniería, Teresa López Lara, explicó otra de las líneas de estudio en torno al reciclamiento de polímeros y su aplicación en pavimentos para reemplazar el asfalto.

“Estamos acostumbrados a los concretos con cemento agregado y asfaltos, un producto resultado de la ingeniería del petróleo que, además de que contamina, requiere un mantenimiento frecuente porque es de baja durabilidad. También hay que tomar en cuenta que la exposición a las altas temperaturas y los compuestos del asfalto pueden afectar la salud de las personas que trabajan con él. Nosotros pensamos en cambiar esa dinámica”, aseguró.

López Lara detalló que la propuesta consistió en la elaboración de un polímero con base de poliestireno expandido que tuviera características similares al asfalto.

“Empezamos a desarrollar el material con diferentes versiones y granulometrías. A partir de esto se generaron concentraciones con las que logramos avances muy significativos. La idea es bajar el uso del asfalto y en un futuro hasta reemplazarlo, obedeciendo las tendencias a nivel mundial respecto a la sustentabilidad”, destacó.

La investigadora del cuerpo académico de Materiales de la Facultad de Ingeniería aseguró que otra ventaja es el uso de agregados que se encuentran en la región, con lo que se evitan costos de transportación de los productos.

“No generamos ningún costo energético para su fabricación porque el poliestireno lo obtenemos de las industrias instaladas en la región. La versatilidad del producto permite que se pueda trabajar con él bajo condiciones climatológicas desfavorables e incluso sobre arenas, que por su naturaleza son de estructura inestable”, sostuvo.

Al respecto, el investigador del cuerpo académico de Materiales de la Facultad de Ingeniería de la UAQ, Juan Bosco Hernández Zaragoza, indicó que todos estos productos están en proceso de registro de patente, además de que la facultad está abierta a hacer convenios con empresas de la construcción para generar el producto y que puedan utilizarlo.

“Como investigadores estamos promoviendo el trabajo de los estudiantes para poder contar con un catálogo con productos que se adapten a las necesidades de las empresas, porque cada una de ellas requiere diferentes resistencias del material que puede ser utilizado para andadores, vías terrestres de estacionamientos o de alto tráfico e incluso para concretos permeables, además de que estamos trabajando en el proceso para reemplazar en un futuro el cemento” detalló.

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