Reutilización de polímeros reciclados en la fabricación de elementos estructurales

Abstract

El presente proyecto de titulación propone la reutilización de polímeros reciclados para la elaboración de elementos estructurales resistentes a la flexión. La materia prima proviene principalmente de polietilenos de alta y baja densidad (PEAD y PEBD) desechados. Estos polímeros se seleccionan debido a la facilidad que presentan para ser reciclados y porque son miscibles entre sí. Los polímeros utilizados (PEAD y PEBD) son inicialmente clasificados en base a su composición química para ser posteriormente reciclados. En la primera etapa del proceso de reciclaje se define el método de procesamiento más adecuado para este tipo específico de polímeros. En el proceso se consideran las características físicas de dureza y elasticidad y las características químicas de fluidez de cada uno de los materiales de interés. Los procesos aplicados al material polimérico reciclado son el molido y aglutinado. El proceso de molienda se aplica al PEAD por la dureza y rigidez que presenta el material y el aglutinado se aplica para el caso del PEBD por la maleabilidad y elasticidad que muestra dicho polímero. Una vez que se ha llevado a cabo esta primera fase del reciclaje se procede a peletizar; mediante extrusión, por separado a estos dos polímeros. Después de la obtención de los pellets de PEAD y PEBD se determina el número de mezclas que se van analizar y las proporciones de cada polímero en las mismas. Para el proceso de mezclado se hace uso de un Reómetro, este equipo permite obtener muestras representativas de cada una de las mezclas sin usar demasiado material. El propósito de éste análisis es determinar las mezclas que presenten los mejores índices de fluidez, siendo ésta una propiedad fundamental para la elaboración de probetas mediante inyección. En la siguiente etapa se elabora, mediante inyección, probetas para ensayos a flexión de las mezclas que presenten los mejores índices de fluidez. Estas probetas se caracterizan mecánicamente con el fin de determinar la mezcla que presente la mejor resistencia a la flexión, la cual es seleccionada para la última fase del proyecto que es el diseño de los pilotes. Finalmente se realiza un estudio de diseño y simulación de elementos estructurales; pilotes en específico, de un metro de longitud cuyas formas y dimensiones en corte transversal se determina en base a requerimientos de cargas de servicio. Para efectos de simulación se hace uso del paquete informático ANSYS