Uso de los agregados PET en la elaboración del concreto: Revisión de la literatura
PDF
XML
HTML
ePUB

Palabras clave

Concreto con Fibras PET, medio ambiente, reciclado, resistencia a la compresión, resistencia a la flexión. Concrete with PET Fibers, environment, recycled, compressive strength, flexural strength.

Cómo citar

Saucedo Rodriguez, J. A. ., Atoche Zamora, J. J. ., & Muñoz Pérez, S. P. (2021). Uso de los agregados PET en la elaboración del concreto: Revisión de la literatura. Avances Investigación En Ingeniería, 18(2). https://doi.org/10.18041/1794-4953/avances.2.6942

Resumen

El impacto socioambiental que provoca la generación impulsiva de residuos orgánicos e inorgánicos sin destino final adecuado es alarmante en la actualidad. Por lo anterior, se propone un uso más técnico de las fibras polietileno tereftalato (PET) en la construcción. Este artículo tuvo como objetivos revisar la literatura de 50 artículos científicos de diversas revistas y analizar los diferentes efectos en las propiedades del concreto por la incorporación de agregados PET. La metodología corresponde a la búsqueda, selección y análisis de diferentes estudios. La revisión permitió observar mejores resultados con respecto al rendimiento de flexión posterior al agrietamiento y su ductilidad que mejoran debido al uso de fibra de PET. Por otra parte, los valores de resistencia a compresión axial y a tracción por compresión diametral del compuesto se ven disminuidos cuando se incorpora mayor porcentaje de fibras PET. Estas últimas llegan a ser un gran aliado en la reducción de fisuras, la deflexión de elementos estructurales, la resistencia a la abrasión del concreto; aumentó con el incremento de residuos de PET como remplazo, de agregado grueso; en el ensayo de resistencia al desgaste por abrasión disminuyó en 0,42 mm a 0,23 mm. Así, se demuestra que las fibras PET constituyen una alternativa sostenible como agregado que dan beneficios en las diferentes propiedades del concreto, pero no se debe incorporar una cantidad mayor al 5 % del volumen total, ya que no existiría ningún beneficio a la mezcla endurecida.

https://doi.org/10.18041/1794-4953/avances.2.6942
PDF
XML
HTML
ePUB

Citas

E. Rahmani, M. Dehestani, M. H. A. Beygi, H. Allahyari e I. M. Nikbin, “On the mechanical properties of concrete containing waste PET particles”, Constr. Build. Mater, pp. 1302-1308, 2013.

P. S. Patil, J. R. Mali, G. V. Tapkire y H. R. Kumavat, “Innovative techniques of waste plastic used in concrete mixture”, Int. J. Res. Eng. Tech., vol. 3, n.º 9, pp. 29-31, 2014.

I. M. Nikbin, S. Rahimi, H. Allahyari y F. Fallah, “Feasibility study of waste Poly Ethylene Terephthalate (PET) particles as aggregate replacement for acid erosion of sustainable structural normal and lightweight concrete”, J. Clean Prod., vol. 26, pp. 108-117, 2016. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.02.143

A. Meza de Luna y F. U. Ahmed Shaikh, “Anisotropy and bond behaviour of recycled Polyethylene terephthalate fibre as concrete reinforcement”, Constr. Build. Mater., vol. 26, 120331, 2020. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120331

B. Yesilata, Y. Isıker y P. Turgut, “Thermal insulation enhancement in concretes by adding waste PET and rubber pieces”, Constr. Build. Mater. Vol. 23, pp. 1878-1882, 2009.

A. A. Mohammed y A. A. Faqe Rahim, “Experimental behavior and analysis of high strength concrete beams reinforced with PET vaste fiber”, Constr. Build. Mater., vol. 244, 2020. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118350

W. A. Macdonald, “New advances in poly (ethylene terephthalate) polymerization and degradation”, Polym. Int., vol. 51, pp. 923-930, 2002.

D. S. e. a. Achilias, “Recycling techniques of polyolefins from plastic wastes”, Global NEST J., vol. 10, pp. 114-122, 2008. [En línea]. Disponible: https://journal.gnest.org/sites/default/files/Journal%20Papers/114-122_468_ACHILIAS_10-1.pdf

J. M. Lima Barreto, H. Nogueira da Costa, L. F. Cândido y A. E. B. Cabral Correio, “Análise das propriedades físicas e mecânicas de blocos de concreto prensados sem função estrutural com incorporação de PET reciclado”, Materia, vol. 24, n.º 2, 2019. https://doi.org/10.1590/S1517-707620190002.0672

S. Shahidan, N. A. Ranle, S. S. Mohd Zuk, F. Sheikh Khalid, A . R . M . Ridzuan y F. M. Nazri, “Concrete incorporated with optimum percentages of recycled Polyethylene Terephthalate (PET) bottle fiber”, Int. J. Integr. Eng., vol. 10, pp. 1-8, 2018.

T. Subramani y A. F. Rahman, “An experimental study on the properties of pet fibre reinforced concrete”, Int. J. App. Innov. Eng. Manage., pp. 58-66, 2017.

D. Quenta Flores, “Efecto del reciclado de las fibras de las botellas PET en las propiedades del cncreno normal, PUno”, Revista de Investigaciones UNA, vol. 9, n.º 3, pp. 1659-1670, 2020. https://doi.org/10.26788/epg.v9i3.1734

P. Fonseca Rodrigues, T. Portela Ribeiro y A. Neves Junior, “Caracterização mecânica de compósitos cimentícios reforçados com fibras de politereftalato de etileno espiraladas”, Eng. Sci., vol. 1, n.º 6, 2017. https://doi.org/10.18607/ES20176068

D. Foti, “Preliminary analysis of concrete reinforced with waste bottles PET fibers”, Constr. Build. Mater., pp. 1906-1915, 2011.

H. M. Adnan y A. O. Dawood, “Strength behavior of reinforced concrete beam using re-cycle of PET wastes as synthetic fibers”, Case Stud. Constr. Mater., vol. 13, 2020. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2020.e00367

A. I. Al-Hadithi, A. T. Noaman y W. K. Mosleh, “Mechanical properties and impact behavior of PET fiber reinforced self-compacting concrete (SCC)”, Compos. Struct., vol. 224, 111021, 2019. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2019.111021

T. K. M. Ali, N. Hilal, R. H. Faraj, A. I. Al-Hadithi, “Properties of eco friendly pervious concrete containing polystyrene aggregates reinforced with waste PET fibers”, Innov. Infrastruct. Solut., vol. 5, n.º 77, 2020. https://doi.org/10.1007/s41062-020-00323-w

Y. Kurihashi, Mikami, H, Komuro, M y Kishi, N., “Effect of sheet volume on impact resistant capacity of RC”, en Proc. of the 8th Inernational Conference on Fiber-Reinforced Polymer (FRP) Composites in Civil Engineering (CICE 2016), pp. 14-16, 2016.

Y.-L. Bai, Z.-W. Yan, T. Ozbakkaloglu, J.-G. Dai, J.-F. Jia y J.-B. Jia, “Dynamic behavior of PET FRP and its preliminary application in impact strengthening of concrete columns,” Appl. Sci., vol. 9, n.º 23, p. 4987, 2019. https://doi.org/10.3390/app9234987

R. Silva Herrera y G. H. Ochoa González, “Integración de PET reciclado a flexión en un elemento constructivo de concreto”, Vivienda y Comunidades Sustentables, n.º 6, pp. 99-117, 2019. https://doi.org/10.32870/rvcs.v0i6.106

S. Galvão, “Uso de materiais poliméricos reciclados em estruturas de concreto para superfícies hidráulicas”, tesis de doctorado, Unv. Federal do Paraná, Brasil, 2010. [En línea]. Disponible: https://hdl.handle.net/1884/25004

N. C. da S. Rodrigues, M. M. de B. Carvalho, A. V. M. Balbino y A. L. R. Vasconcelos, “Fibra de PET na produção de concretos”, Tecnol. Metal. Mater. Miner., vol. 15, n.º 3, pp. 207-211, 2018.

T. Subramani y V. K. Pugal, “experimental study on plastic waste as a coarse aggregate for structural concrete”, Int. J. Appl. Innov. Eng. Manage., vol. 4, n.º 5, pp. 144-152, 2015.

P. M. Correa y L. F. R. Junior, “Obtenção de concreto leve: um estudo sobre a adição de polímero com grupos funcionais (PET) e sem grupos funcionais (PP)”, Disciplinarum Scientia, vol. 15, n.º 1, pp. 99-109, 2014. [En línea]. Disponible: https://periodicos.ufn.edu.br/index.php/disciplinarumNT/article/view/1344/1276

P. M. Correa, D. Guimarães y R. M. C. Santana, “Influência da concentração de Pet pós-consumo nas propriedades físicas do concreto leve”, Rev. Eletr. Mater. Proces., vol. 14, n.º 3, pp. 140-145, 2019.

E. Rahmani, M. Dehestani, M. Beygi, H. Allahyari y I. Nikbin, “On the mechanical properties of concrete containing waste PET particles”, Constr. Build. Mater., vol. 47, pp. 1302-1308, 2013. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.06.041

M. Nematzadeh, A. A. Shahmansouri y M. Fakoor, “Post-fire compressive strength of recycled PET aggregate concrete reinforced with steel fibers: optimization and prediction via RSM and GEP”, Constr. Build. Mater., vol. 252, 2020. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119057

M. Karthikeyan, K. Balamurali, K. V. Barath, P. Manoj y R. Janarthanan, “Utilization of waste plastic in concrete”, Int. Res. J. Eng. Tech., vol. 6, n.º 4, pp. 1400-1405, 2019. [En línea]. Disponible: https://www.irjet.net/archives/V6/i4/IRJET-V6I4297.pdf

G. Singh y S. Goel, “Performance evaluation of PET-polypropylene hybrid fiber reinforced concrete in terms of workability, strength and cost effectiveness”, Int. J. Civil Structur. Eng. Res, vol. 3, n.º 2, pp. 85-94, 2016.

M. Krishnamoorthy, D. Tensing, M. Sivaraja y A. R. Krishnaraja, “Durability studies on Polyethylene Terephthalate (PET) fibre reinforced concrete”, Int. J. Civ. Eng. Technol., vol. 8, n.º 10, pp. 634-640, 2017.

R. Saxena, T. Gupta, R. K. Sharma, S. Chaudhary y A. Jain, “Assessment of mechanical and durability properties of concrete containing PET waste”, Scientia Iranica, vol. 27, n.º 1, pp. 1-9, 2018. https://doi.org/10.24200/sci.2018.20334

G. S. Islam y S. D. Gupta, “Evaluating plastic shrinkage and permeability of polypropylene fiber reinforced concrete”, Int. J. Sustain. Built Environ., vol. 5, n.º 2, pp. 345-354, 2016.

R. N. Nibudey, P. B. Nagarnaik, D. K. Parbat y A. M. Pande, “compressive strength and sorptivity properties of pet fiber reinforced concrete”, Int. J. Adv. Res. Technol., vol. 7, n.º 4, pp. 1206-2016, 2014.

D. Matesová, D. Bonen y S. P. Shah, “Factors affecting the resistance of cementitious materials at high temperatures and medium heating rates”, Mater. Struct., vol. 39, n.º 9, pp. 919-935, 2006. https://doi.org/10.1007/s11527-005-9041-4

G. A. Khoury, “Polypropylene fibers in heated concrete. Part 2: pressure relief mechanisms and modeling criteria”, Magazine Concrete Res., vol. 60, n.º 3, pp. 189-204, 2008.

A. Noumowe, “Mechanical properties and microstructure of high strength concrete containing polypropylene fibers exposed to temperatures up to 200º C”, Cement Concrete Res., vol. 35, n.º 11, pp. 2192-2198, 2006.

A. L. Castro, R. P. T. Tiba y V. C. Pandolfelli, “Fibras de polipropileno e sua influência no comportamento de concretos expostos a altas temperaturas: revisão”, Cerâmica, vol. 57, pp. 22-31, 2011.

A. Meza y S. Siddique, “Effect of aspect ratio and dosage on the flexural response of FRC with recycled fiber”, Constr. Build. Mater., vol. 213, pp. 286-291, 2019. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.04.081

S. Abdallah, M. Fan y X. Zhou, “Pull-out behaviour of hooked end steel fibres embedded in ultra-high performance mortar with various w/b ratios international”, J. Concr. Struct. Mater., vol. 11, n.º 2, pp. 301-313, 2017.

C. Marthong y D. Kumar Sarma, “Influence of PET fiber geometry on the mechanical properties of concrete: an experimental investigation”, Eur. J. Environ. Civ. Eng., pp. 771-784, 2015.

V. Afroughsabet, L. Biolzi y P. J. M. Monteiro, “The effect of steel and polypropylene fibers on the chloride diffusivity and drying shrinkage of high-strength concrete”, Composites Part B: Engineering, pp. 84-96, 15 de abril de 2018.

J. Schembri, “Recycled Polyethylene Terephthalate fibres in concrete”, University of Malta, 2011.

R. P. Borg, O. Baldacchino y L. Ferrara, “Early age performance and mechanical characteristics of recycled PET fibre reinforced concrete”, Constr. Build. Mater., vol. 108, pp. 29-47, 2016.

S. Kim, N. Yi, H. Kim, J. Kim y Y. Song, “Material and structural performance evaluation of recycled PET fiber reinforced concrete”, Cement Concr. Compos., pp. 232-240, 2010.

P. S. Patil, J. R. Mali, G. V. Tapkire y H. R. Kumavat, “Innovative techniques of waste plastic used in concrete mixture”, Int. J. Eng. Res. Technol., vol. 3, n.º 9, pp. 29-32, 2014.

N. Saikia y J. De Brito, “Mechanical properties and abrasion behaviour of concrete containing shredded PET bottle waste as a partial substitution of natural aggregate”, Constr. Build. Mater., vol. 52, pp. 236-244, 2014.

A. H. Alani, N. M. Bunnori, A. T. Noaman y T. A. Majid, “Mechanical characteristics of PET fibre-reinforced green ultra-high performance composite concrete”, Eur. J. Environ. Civil Eng., pp. 1-23, 2020. https://doi.org/10.1080/19648189.2020.1772117

S. Yin, R. Tuladhar, F. Shi, M. Combe, T. Collister y N. Sivakugan, “Use of macro plastic fibres in concrete: a review”, Constr. Build. Mater., vol. 93, pp. 93,180-188, 2015. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.105

S. B. Kim, N. H. Yi, H. Y. Kim, J. H. J. Kim y Y. C. Song, “Material and structural performance evaluation of recycled PET”, Cement Concrete Comp., vol. 32, n.º 3, pp. 232-240, 2010.

C. Albano, N. Camacho, M. Hernández, A. Matheus y A. Gutiérrez, “Influence of content and particle size of waste pet bottles on concrete behaviour at diferent w/c ratios”, Waste Management, vol. 29, n.º 10, pp. 2707-2716, 2009. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2009.05.007

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.

Derechos de autor 2021 Avances: Investigación en Ingeniería

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.