INFORME 5 INFORME FINAL

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1 WorldWildlifeFund (WWF) CONSULTORÍA PARA: COMERCIALIZACIÓN DE VIDRIO MOLIDO A BASE DE VIDRIO RECICLADO PARA APLICACIONES SECUNDARIAS. ACUERDO No. FZ08 INFORME 5 INFORME FINAL Marcelo Castillo Pazmiño ING. CIVIL MSc. INGENIERÍA AMBIENTAL CONSULTOR 24 DE OCTUBRE DE 2013

2 TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN INVESTIGACIÓN DE LA UTILIZACIÓN DEL VIDRIO MOLIDO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN Y TÉCNICAS CONSTRUCTIVAS SITUACIÓN DE LOS AGREGADOS EN SANTA CRUZ RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO VIABILIDAD TÉCNICA VIABILIDAD ECONÓMICA RECOMENDACIONES PARA LA COMERCIALIZACIÓN Índice de Cuadros Cuadro No. 1. Material y minas de agregados en Santa Cruz... 5 Cuadro No. 2. Listado de ensayos realizados por material y Norma INEN... 8 Cuadro No. 3. Resultados ensayos Peso Específico y Absorción Cuadro No. 4. Resultados ensayos de compresión de bloques (unidades o sacos) Cuadro No. 5. Resultados ensayos de compresión de adoquín rectangular Cuadro No. 6. Resultados ensayos de compresión de adoquín irregular Cuadro No. 7. Resultados ensayos de compresión de cilindros de hormigón Cuadro No. 8. Resumen de costos para las alternativas analizadas de Hormigón f c: 180 Kg/cm Cuadro No. 9. Resumen de costos para las alternativas analizadas de bloques Índice de Gráficos Gráfico No. 1. Ubicación de las minas de agregados en Santa Cruz... 5 Gráfico No. 2. Resultados Peso Específico y Absorción Gráfico No. 3. Resultados ensayos de compresión de bloques Gráfico No. 4. Resultados ensayos de compresión de cilindros de hormigón en Kg/cm Gráfico No. 5, Resistencia vs % de vidrio en la mezcla Gráfico No. 6. Costo del hormigón por componente de costo Gráfico No. 7. Costo del bloque de hormigón por componente de costo... 17

3 PRODUCTO 5 INFORME FINAL CON LAS RECOMENDACIONES PARA LA COMERCIALIZACIÓN DEL VIDRIO MOLIDO EN BASE A LA VIABILIDAD TÉCNICA Y ECONÓMICA PARA EL GADM DE SANTA CRUZ 1. INTRODUCCIÓN Una vez aprobados los productos anteriores, se procede en el presente informe, a establecer las conclusiones y recomendaciones de los hallazgos encontrados en las investigaciones realizadas. Los productos elaborados en la consultoría han sido los siguientes: Producto No. 1: Plan de trabajo. Producto No. 2: Investigación de la utilización del vidrio molido como material de construcción y técnicas constructivas. Producto No. 3: Resultados de los ensayos de laboratorio realizados a las muestras realizadas con vidrio reciclado Producto No. 4:Determinación de la viabilidad técnica y económica de la utilización de vidrio molido reciclado en Santa Cruz 2. INVESTIGACIÓN DE LA UTILIZACIÓN DEL VIDRIO MOLIDO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN Y TÉCNICAS CONSTRUCTIVAS. Según la American Society for Testing Materials (ASTM), el vidrio es un: Producto inorgánico de fusión, el cual se ha enfriado hasta un estado rígido pero sin sufrir cristalización. El vidrio presenta cierta transparencia, su subestructura es amorfa, reduce su viscosidad en función de la temperatura, etc., por lo que este comportamiento se asemeja mucho al de cualquier líquido. Por lo que el vidrio podría ser definido más claramente como un líquido con una viscosidad tan alta que le proporcionaría un aspecto de sólido, sin serlo. En cuanto a la composición, el principal componente del vidrio es la sílice, además del óxido de sodio, óxido de calcio, óxido de aluminio y componentes secundarios. En cuanto a la resistencia del vidrio, se puede indicar que este material posee una alta resistencia a compresión, estimándose en el orden de Kg/cm 2. En cuanto se refiere a la resistencia a la tracción del vidrio templado es de Kg/cm 2 y del vidrio recocido 400 Kg/cm 2. 1

4 El vidrio es un material ideal para ser reciclado, pudiendo ser reciclado en un 100%, una infinidad de veces 1. El uso de vidrio reciclado ayuda a ahorrar energía, es menos costoso, además de reducir residuos y el consumo de materias primas. Principalmente la utilización del vidrio reciclado, es para la formación del denominado calcín, que es el vidrio reciclado fundido una vez más, para la conformación de nuevos productos de vidrio. Adicionalmente se mencionan los siguientes usos: Como reemplazo de la arena, para actividades de abrasión en la pintura de automóviles. Mezclado como base o subbase en la construcción de carreteras. Mezclado con asfalto para el pavimentado de vías. Para la construcción de filtros lentos de agua, en reemplazo de la arena. Como agregado en el hormigón en reemplazo de agregado fino. Como material para la protección de tuberías en zanjas. Como reemplazo de agregados en la construcción de baldosas, bloques adoquines, etc. De la información revisada, la mayoría de los casos mencionados, no están documentados con dosificaciones, calidad de los materiales utilizados, normas aplicadas, etc. Una de las investigaciones más documentadas del uso de vidrio molido reciclado utilizada en una mezcla de hormigón, es la de la Universidad de Michigan en los Estados Unidos 2. La experiencia consistió, en reemplazar un porcentaje del cemento del hormigón, con una muestra de vidrio pulverizado, el tamaño promedio utilizado es de 13 µm. Los ensayos se realizaron siguiendo las normas de la American Society for Testing Materials ASTM. En los diferentes ensayos, la diferencia básicamente consistió en el reemplazo de cemento con vidrio pulverizado desde el 15 al 23%. Como resultados de la investigación, se tienen los siguientes: Fuente: FIELD INVESTIGATION OF CONCRETE INCORPORATING MILLED WASTE GLASS. Roz-Ud-Din Nassar y Parviz Soroushian. Civil and Environmental Engineering Department. Michigan State University, USA. STRENGTH AND DURABILITY OF RECYCLED AGGREGATE CONCRETE CONTAINING MILLED GLASS AS PARTIAL REPLACEMENT FOR CEMENT. Roz-Ud-Din Nassar, Parviz Soroushian. Department of Civil and Environmental Engineering. Michigan State University. TOWARDS BROAD USE OF RECYCLED GLASS CONCRETE ON MSU CAMPUS. Parviz Soroushian. Diciembre Michigan State University. 2

5 Las muestras normales que utilizan agregados como arena y ripio, tienen una alta absorción de agua. La muestra con vidrio por el tamaño de las partículas reduce el uso de agua en la mezcla. Mantiene un mejor comportamiento en el secado de las muestras. Se observa a largo plazo mayor resistencia a la compresión y la flexión. Las muestras con SMC (Supplementary cementitious material), mejoran la estabilidad química, refinamiento de poros, resistencia a la humedad y presenta mayor durabilidad del hormigón. Las muestras con vidrio pulverizado muestran un incremento en la resistencia a la compresión que los hormigones testigos con composición normal. Se observa una mayor durabilidad del hormigón, ante la congelación y descongelación, ataque de sulfatos y cloruros, se usó en las muestras un aditivo surfactante. Se demuestra la disminución de la porosidad lo que incrementa la vida útil del hormigón. Las conclusiones de la investigación, se resumen a continuación: El hormigón producido por la sustitución parcial del cemento con vidrio reciclado molido del tamaño de micras es compatible con la producción de hormigón convencional en condiciones técnicas. El uso de residuos de vidrio molido como reemplazo parcial de cemento en el hormigón, mejora la resistencia del concreto, la absorción de humedad lo que resulta en la mejora de características de durabilidad. La resistencia a la abrasión y resistencia a largo plazo del hormigón, también se incrementa por la sustitución parcial del cemento con el vidrio reciclado molido (en cuanto a los niveles de reemplazo el valor óptimo es de aproximadamente el 20% en peso). El hormigón realizado con un reemplazo del 20% del cemento por vidrio molido reciclado ha funcionado satisfactoriamente en la práctica en aplicaciones reales (pavimento y bordillo), con más de dos años de exposición a la intemperie, mostrándose efectivo también para las cargas de tráfico. El uso de residuos de vidrio molido en la fabricación de hormigón es una práctica viable que daría lugar a importantes ahorros en la energía, con beneficios ambientales y de costos, y haría contribuciones importantes hacia la reducción de la huella de carbono de la industria de la construcción. La experiencia de utilizar vidrio molido reciclado en la Isla de Santa Cruz en Galápagos ha sido realizada desde hace algunos años, especialmente por artesanos, que han fabricado adoquines, baldosas, etc., así mismo se observa la utilización de este material con fines decorativos en la elaboración de contrapisos de hormigón, tal como en el muelle de Puerto Ayora. 3

6 Foto No. 1. Piso decorado con vidrio molido en el malecón de Puerto Ayora Foto No. 2. Piso decorado con vidrio molido en el malecón de Puerto Ayora Foto No. 3. Sr. Ángel Chisaguan, en su taller con materiales elaborados con vidrio reciclado. Foto No. 4. Elementos elaborados con vidrio reciclado. De la investigación realizada en el Centro de Reciclaje Fabricio Valverde, donde en base a los datos de los valores recuperados en el año 2012, se estableció que el vidrio constituye el 32% en peso de los materiales recuperados con 15,2 Ton/mes. 3. SITUACIÓN DE LOS AGREGADOS EN SANTA CRUZ Para establecer la situación de los agregados en la isla de Santa Cruz, se realizó una entrevista con el Ing. Edgar Masaquiza, del Parque Nacional, donde se obtuvo la información relacionada con la oferta y la demanda de agregados en la isla. El Parque Nacional Galápagos, realizó una consultoría titulada Plan de Aprovechamiento para el Manejo Sustentable de los sitios de extracción de material pétreo de la Red de Uso Público Especial en Santa Cruz en el año Del texto, de la mencionada consultoría, se ha obtenido la información, para establecer la situación de los agregados en Santa Cruz. 4

7 Las minas, existentes en Santa Cruz son: Mina Granillo Negro Kilómetro 27 Mina Granillo Rojo Gráfico No. 1. Ubicación de las minas de agregados en Santa Cruz FUENTE: Plan de Aprovechamiento para el Manejo Sustentable de los sitios de extracción de material pétreo de la Red de Uso Público Especial en Santa Cruz. El resumen de los materiales de costrucción obtenidos de las minas son los siguientes: Cuadro No. 1. Material y minas de agregados en Santa Cruz FUENTE: Plan de Aprovechamiento para el Manejo Sustentable de los sitios de extracción de material pétreo de la Red de Uso Público Especial en Santa Cruz. 5

8 El resumen de las conclusiones del mencionado estudio se indica a continuación: General En el kilómetro 27 se han agotado las reservas en algunos sectores de extracción, quedando superficies desprovistas de la cubierta vegetal. En el año 2006 solamente 5 personas se dedicaban a la actividad minera en Santa Cruz, según datos del INEC, este número se ha incrementado de forma exponencial, lo cual evidencia un crecimiento de este sector productivo. El proceso de extracción en la Mina Granillo Negro sigue la siguiente secuencia: Arranque, Transporte Interno, Trituración, Clasificación, Llenado, Carga y Transporte Interno. El proceso de extracción en la Mina Granillo Rojo sigue la siguiente secuencia: Arranque, Carga, Transporte Interno y Clasificación. Para los tres primeros trimestres el año 2010 se han registrado en la base de datos del SPNG: 27 usuarios para la Mina Granillo Rojo, además del Consejo de Gobierno de Galápagos y el Gobierno Municipal de Santa Cruz. 7 usuarios para la Mina Granillo Negro. 17 usuarios para la zona de extracción km 27. Consumo En el año 2009 se emplearon m 3 de material pétreo para el relleno de los terrenos de la Cooperativa de Vivienda El Mirador. La escoria gris es apta para pavimentos, capaz de subbases o para hormigones alivianados dada su menor densidad. Especificaciones Técnicas La escoria roja y basalto presentan una buena resistencia al desgaste (22,8 % y 20,4 %) menor que la máxima requerida para hormigones (50%). En la prueba de durabilidad se observa un excelente comportamiento de la escoria roja y el basalto puesto que su porcentaje de pérdida es de 0,889 % y 1,012 % cuando la máxima admisible es del 12 % en gravas que sean usadas en hormigones. Los CBR obtenidos, 63.5 % en el granillo rojo y 88.6 % en el basalto también indican una excelente calidad de los materiales, aptos para bases de pavimentos. Sus porcentajes de hinchamiento son de 0,06 %. La granulometría de la arena gruesa de la Mina Granillo Negro cumple con las especificaciones para el diseño de hormigones, la arena fina no cumple. Reservas y Superficie Las reservas explotables de la Mina Granillo Negro, hasta la cota actual de explotación (piso de la mina) y manteniéndose con los mismos límites de superficie ascienden a ,11 m 3. Las reservas explotables de la Mina Granillo Negro, hasta la cota 246 msnm ascienden a ,19 m 3. Las reservas explotables de la Mina Granillo Rojo con los actuales límites de explotación ascienden a m 3. 6

9 Los consumos del material extraído de la Mina Granillo Negro tuvieron un incremento del 34,7 % del año 2007 al año 2008 y un decremento del 4,07% para el año Los consumos del material extraído de la Mina Granillo Rojo tuvieron un incremento del 99,55 % del año 2007 al año 2008, y un incremento del 107,36% del año 2008 al año Del mismo estudio indicado, se obtuvieron los siguientes datos referentes al consumo de agregados en los años 2008, 2009 y 2010: FUENTE: Plan de Aprovechamiento para el Manejo Sustentable de los sitios de extracción de material pétreo de la Red de Uso Público Especial en Santa Cruz. En la conversación con el Ing. Edgar Masaquiza, se mencionó que de acuerdo a las tendencias y las reservas existentes, si se mantiene la tasa de utilización de agregados se tendría de 4 a 6 años de abastecimiento de estos materiales. Si bien la generación de vidrio reciclado comparado con la demanda de agregados es muy pequeña, su utilización palearía en algo, el déficit de agregados que se presenta al mediano plazo. 7

10 4. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO. Con el fin de someter a ensayos de laboratorio, se elaboró en la adoquinera del Sr. Alberto Jaramillo, ubicada en el Parque Artesanal de Santa Cruz, 3 juegos de bloques (3 unidades en cada juego) con diferente dosificación de vidrio molido en reemplazo de la arena negra y se trajo 1 juego de bloques normales. Así mismo se trajo 2 quintales de arena y 2 quintales de vidrio molido, 6 adoquines con fabricados con vidrio molido reciclado, para las pruebas de laboratorio. Con el fin de realizar los ensayos y las respectivas comparaciones de los resultados, se utiliza a lo largo del presente documento, la siguiente tipología, basada en la dosificación en volumen de los componentes del hormigón: Testigo: Es la muestra basada en la composición normalmente utilizada en la fabricación del hormigón f c= 210 Kg/cm 2 y tiene una dosificación de:. 2 de arena, 2 de ripio y 1 de cemento. Tipo 1: Dosificación: 0,50 de vidrio molido reciclado (25% del volumen de arena), 1,5 de arena, 2 de ripio y 1 de cemento. Tipo 2: Dosificación: 1 de vidrio molido reciclado (50% del volumen de arena), 1 de arena, 2 de ripio y 1 de cemento. Tipo 3: Dosificación: 1,5 de vidrio molido reciclado (75% del volumen de arena), 0,5 de arena, 2 de ripio y 1 de cemento. De igual forma para los ensayos de los bloques de hormigón se utiliza la siguiente tipología: Testigo: Es la muestra basada en la composición normalmente utilizada en la fabricación de bloques de hormigón y tiene una dosificación de: 1 de arena, 2 de ripio y 1 de cemento. Tipo 1: Dosificación: 2 de vidrio, 1 de arena y 1 de cemento. Tipo 2: Dosificación: 1 de vidrio, 1 de arena, 1 de ripio y 1 de cemento. Tipo 3: Dosificación: 2,5 vidrio, 0,5 de arena y 1 de cemento. Con estos materiales y en base a las Normas INEN se realizaron los siguientes ensayos: Cuadro No. 2. Listado de ensayos realizados por material y Norma INEN PRODUCTO O MATERIAL VIDRIO MOLIDO VIDRIO MOLIDO TAMAÑO 06 mm Y 1 mm VIDRIO MOLIDO NORMA TIPOLOGÍA NUMERO DE ENSAYOS RESULTADOS N/A 3 VERIFICAR EL CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA EN LA MUESTRA N/A 4 DETERMINAR GRANULOMETRIA (2 POR CADA TIPO DE TAMAÑO) N/A 4 DETERMINAR PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN 8

11 TAMAÑO 06 mm Y 1 mm BLOQUE DE BLOQUE DE BLOQUE DE BLOQUE DE ADOQUIN FORMA 1 ADOQUIN FORMA (2 POR CADA TIPO DE TAMAÑO) Testigo 3 DETERMINAR COMPRESIÓN DE BLOQUE NORMAL - TESTIGO Tipo 1 3 DETERMINAR COMPRESIÓN DE BLOQUE TIPO 1 Tipo 2 3 DETERMINAR COMPRESIÓN DE BLOQUE TIPO 2 Tipo 3 3 DETERMINAR COMPRESIÓN DE BLOQUE TIPO 3 N/A 3 DETERMINAR COMPRESIÓN ADOQUIN FORMA 1 N/A 3 DETERMINAR COMPRESIÓN ADOQUIN FORMA 2 Testigo 3 DETERMINAR COMPRESIÓN CILINDRO TESTIGO Testigo 3 DETERMINAR ASENTAMIENTO Tipo 1 3 DETERMINAR COMPRESIÓN CILINDRO REEMPLAZO DE ARENA AL 25% Tipo 1 3 DETERMINAR ASENTAMIENTO Tipo 2 3 DETERMINAR COMPRESIÓN CILINDRO REEMPLAZO DE ARENA AL 50% Tipo 2 3 DETERMINAR ASENTAMIENTO Tipo 3 3 DETERMINAR COMPRESIÓN CILINDRO REEMPLAZO DE ARENA AL 75% Tipo 3 3 DETERMINAR ASENTAMIENTO Los ensayos fueron realizados en los laboratorios: Espinosa & Silva Cía. Ltda. y la Facultad de Ingeniería de la Escuela Politécnica Nacional. Las conclusiones de los ensayos realizados se muestran a continuación: En el análisis de laboratorio realizado para determinar la presencia de materia orgánica en la muestra de vidrio molido, para revisar el cumplimiento de las Normas INEN , se determinó que el contenido encontrado es mínimo, 9

12 por lo que no resulta perjudicial para que el material sea utilizado en la elaboración de hormigones ni en materiales de construcción, como adoquines, bloques. En cuanto se refiere a la granulometría, referida en la Norma INEN 0696, se analizaron las muestras del tamiz 10 mm de la trituradora de vidrio y del tamiz 6 mm. La muestra obtenida del tamiz de diámetro 6 mm se ajusta casi en todo el tramo del rango aceptable. Por lo descrito, se recomienda, en caso de seguirse utilizando el mismo equipo de trituración, se utilice el tamiz pequeño de 6 mm, dado que este material presenta más ventajas desde el punto de vista de la granulometría. En cuanto se refiere al peso específico y a la capacidad de absorción se refiere, el análisis de la arena de la Mina Granillo Negro, cumple con los parámetros establecidos en la Norma INEN Así mismo se realizó este análisis para mezclas de vidrio reciclado y arena, conforme se describe en el cuadro y gráfico siguientes: Cuadro No. 3. Resultados ensayos Peso Específico y Absorción AGREGADO FINO (% EN PESO) VIDRIO MOLIDO (%EN PESO) PESO ESPECIFICO SECO (kg/cm3) PESO ESPECIFICO SSS (kg/cm3) PESO ESPECIFICO APARENTE (kg/cm3) % ABSORCION DE AGUA (%) Gráfico No. 2. Resultados Peso Específico y Absorción Los pesos específicos tanto SECO, SSS como APARENTE no presentan grandes diferencias, teniendo valores semejantes para cada tipo de combinación con vidrio molido; pero aun así la combinación que presenta mayor valor es en la cual se combinó 25% de vidrio molido con 75% de agregado fino, siendo esta combinación la más recomendable para la elaboración de materiales de construcción en base a hormigón de cemento hidráulico y sub-productos. La absorción de agua que se presenta en las combinaciones de vidrio molido con agregado fino es buena ya que el porcentaje de absorción es bajo y no tendría 10

13 mucha incidencia en la elaboración de materiales de construcción en base a hormigón de cemento hidráulico y sub-productos; pero aun así de acuerdo a la combinación más recomendable es necesario tener presente la absorción ya que en este caso es la mayor absorción que se obtuvo, superior a la de agregado fino sin ninguna mezcla. En cuanto se refiere a la Norma INEN 0639, referente a la resistencia a compresión de los bloques de hormigón, se obtuvieron los resultados que se muestran en el cuadro y gráfico siguientes: Cuadro No. 4. Resultados ensayos de compresión de bloques (unidades o sacos) DOSIFICACION VOLUMETRICA POR M3 DE HORMIGON CEMENTO AGREGADO FINO VIDRIO MOLIDO AGREGADO GRUESO RESISTENCIA (MPA) PROMEDIO TESTIGO TIPO 1 TIPO 2 TIPO , , ,86 1,52 1,34 2,5 2,33 2,2 1,56 1,75 1,67 0,91 0,96 1,29 1,57 2,34 1,66 1,05 Gráfico No. 3. Resultados ensayos de compresión de bloques 2.50 RESISTENCIA A LA COMPRESION TESTIGO TIPO1 TIPO2 TIPO 3 De los ensayos a compresión de bloques de hormigón de cemento hidráulico se puede concluir que la mejor combinación para la elaboración de bloques en base a hormigón de cemento hidráulico, es el TIPO 1, ya que esta presentó mejor resistencia que los elementos que no contenían vidrio molido, con lo cual se recomienda usar esta dosificación. Adicionalmente se puede indicar que los bloques conforme están siendo fabricados no cumplen la norma

14 Estos bloques según la clasificación de la norma INEN 643 estarían en la categoría C y D, los cuales sirven para ser utilizados en paredes exteriores e interiores que tengan o no revestimiento, estos bloques pueden ser utilizados para losas alivianadas de hormigón armado. En lo referente a los adoquines rectangulares ensayados, se resumen los valores de compresión determinados, según la norma INEN Cuadro No. 5. Resultados ensayos de compresión de adoquín rectangular DOSIFICACION VOLUMETRICA POR M3 DE HORMIGON CEMENTO AGREGADO FINO VIDRIO MOLIDO AGREGADO GRUESO RESISTENCIA (MPA) PROMEDIO 55 N/A N/A N/A N/A Norma INEN 1488 RESISTENCIA CARACTERISTICA ACOMPRESIONA LOS 28 DIAS TIPO A Si bien la dosificación para la elaboración de los adoquines es desconocida (no se proporcionó los datos), de los ensayos a compresión realizados de adoquines rectangulares se puede concluir que la compresión es muy buena dado que esta presentó mejor resistencia que el establecido en la norma INEN Estos adoquines ensayados sirven para cualquier uso, siendo recomendados para el uso peatonal hasta caminos secundarios y calles principales. Los adoquines irregulares analizados, mostraron los siguientes valores de compresión determinados, según la norma INEN Cuadro No. 6. Resultados ensayos de compresión de adoquín irregular DOSIFICACION VOLUMETRICA POR M3 DE HORMIGON CEMENTO AGREGADO FINO VIDRIO MOLIDO AGREGADO GRUESO RESISTENCIA (MPA) PROMEDIO 50 N/A N/A N/A N/A Norma INEN 1488 RESISTENCIA CARACTERISTICA ACOMPRESIONA LOS 28 DIAS TIPO A Al igual que para el caso anterior, la dosificación para la elaboración de los adoquines es desconocida (no se proporcionó los datos), de los ensayos a compresión realizados de adoquines irregulares se puede concluir que la compresión es muy buena dado que esta presentó mejor resistencia que el establecido en la norma INEN Estos adoquines ensayados sirven para cualquier uso, siendo recomendados para el uso peatonal hasta caminos secundarios y calles principales. En cuanto a los ensayos de los cilindros de hormigón, conforme la norma INEN 1573, para un f c de 210 Kg/cm 2, se obtuvieron los siguientes resultados: 12

15 Cuadro No. 7. Resultados ensayos de compresión de cilindros de hormigón % DE VIDRIO MOLIDO Testigo Tipo 1 Tipo 2 % DE VIDRIO MOLIDO Tipo 3 75 CEMENTO (kg) AGREGADO FINO (kg) VIDRIO MOLIDO (kg) ,25 395,5 197,75 197,75 395,5 593,25 DOSIFICACION AL PESO POR M3 DE HORMIGON AGREGADO GRUESO (kg) AGUA (kg) RESISTENCIA (MPA) RESISTENCIA (kg/cm2) 18,99 193,64 17,73 180,79 18,1 184,56 18,26 186,20 18,34 187,01 18,71 190,78 14,51 147,96 13,6 138,68 10,95 111,66 11,13 113,49 PROMEDIO (Mpa) 18,27 18,44 14,06 11,04 PROMEDIO (kg/cm2) 186,33 188,00 143,32 112,57 Gráfico No. 4. Resultados ensayos de compresión de cilindros de hormigón en Kg/cm 2 Se puede notar como la resistencia fue decreciendo según se aumentó la proporción de vidrio molido en el hormigón y con la mezcla en la cual la resistencia fue similar al testigo fue con el 25% de vidrio molido en reemplazo de agregado fino como se puede apreciar en el siguiente gráfico. 13

16 Gráfico No. 5, Resistencia vs % de vidrio en la mezcla RESISTENCIA Tipología % (Mpa) 18,36 Testigo 0 18,35 Tipo ,06 Tipo ,04 Tipo 3 75 Elaboración: Equipo consultor. De los ensayos a compresión de cilindros de hormigón de cemento hidráulico se puede concluir que la mejor combinación para la elaboración de materiales de construcción en base a hormigón de cemento hidráulico y sub-productos, es en la cual se combinó 25% de vidrio molido y 75% de agregado fino, ya que esta presentó similar y hasta mejor resistencia que los elementos que no contenían vidrio molido, con lo cual se recomienda usar esta combinación para elaborar materiales de construcción en base a hormigón de cemento hidráulico y subproductos. Cabe destacar que ninguno de los cilindros llegó a la resistencia deseada de 210 kg/cm 2 y esto puede deberse a la calidad del agregado grueso o de la forma de elaborar los cilindros ya que estos fueron realizados a mano, pero en porcentaje se llegó a un 90% de la resistencia nominal. Por esta razón se recomienda la utilización de la mezcla 25% de vidrio molido y 75% de agregado fino para hormigones de f c 180 Kg/cm 2. Se recomienda el uso de vidrio molido en la fabricación de contrapisos, en mezcla con agregado fino en dosificaciones de hasta 50% - 50%, dado que la resistencia alcanzada permite este uso. 14

17 5. VIABILIDAD TÉCNICA La utilización del vidrio reciclado, en las dosificaciones indicadas, especialmente con aquella que reemplaza el 25% de la arena por vidrio reciclado, ha demostrado se obtienen buenos resultados a la compresión y el cumplimiento de las Normas INEN tanto para la elaboración de hormigón, bloques y adoquines de hormigón, por lo que su utilización da iguales o mejores características que los métodos de fabricación tradicional actualmente usados en la isla, por lo que son viables desde el punto de vista técnico. 6. VIABILIDAD ECONÓMICA En lo referente a los aspectos económicos, se elaboraron precios unitarios para los diferentes rubros con el escenario de incluir los costos de generación del vidrio reciclado y el escenario sin incluir los costos de generación del vidrio reciclado. La utilización del vidrio reciclado, prácticamente no incrementa el costo de los rubros de hormigón, bloques y adoquines de hormigón, como se observa a continuación. 6.1 Hormigón Cuadro No. 8. Resumen de costos para las alternativas analizadas de Hormigón f c: 180 Kg/cm 2. RUBRO COSTO TOTAL DEL RUBRO (US$/M3) TESTIGO 217,70 TIPO 1 220,07 TIPO 2 216,44 TIPO 3 222,43 TIPO 4 215,17 15

18 6.2. Bloques Cuadro No. 9. Resumen de costos para las alternativas analizadas de bloques RUBRO COSTO TOTAL DEL RUBRO (US$/M3) BLOQUE TESTIGO 0,66 BLOQUE TIPO 1 CON COSTO DEL VIDRIO 0,69 BLOQUE TIPO 1 SIN COSTO DEL VIDRIO 0,62 BLOQUE TIPO 2 CON COSTO DEL VIDRIO 0,67 BLOQUE TIPO 2 SIN COSTO DEL VIDRIO 0,63 Con el escenario de que los constructores paguen solo el transporte del vidrio molido reciclado hacia la obra, la opción de la utilización de este material abarata el costo del metro cúbico del hormigón y de los bloques de hormigón. En los gráficos a continuación se observa que la variación de costos por componente de costo es mínima para el caso de materiales y transporte. 16

19 Gráfico No. 6. Costo del hormigón por componente de costo Gráfico No. 7. Costo del bloque de hormigón por componente de costo 17

20 6.3 Adoquines Situación similar, se presume que ocurre con la utilización del material para la fabricación de adoquines, de los cuales incluso se conoce ya han existido experiencias de utilización en municipios del archipiélago. 6.4 Otros aspectos del uso de vidrio reciclado Otra de las situaciones que refuerza la utilización del vidrio molido reciclado como material de construcción, a más de las ventajas ambientales de la reutilización de material reciclado, es el poco remanente de stock de agregados pétreos en las islas, dado que conforme el estudio de la consultoría titulada Plan de Aprovechamiento para el Manejo Sustentable de los sitios de extracción de material pétreo de la Red de Uso Público Especial en Santa Cruz, contratada por el Parque Nacional Galápagos, se establece que de acuerdo a las tendencias y las reservas existentes, si se mantiene la tasa de utilización de agregados se tendría de 4 a 6 años más de abastecimiento de estos materiales. Si bien la generación de vidrio reciclado comparado con la demanda de materiales es muy pequeña, su utilización palearía en algo, el déficit de agregados que se presenta al mediano plazo. De la investigación realizada, se obtuvo el dato que anteriormente se llevaba el vidrio reciclado al continente, donde la firma CRIDESA en Guayaquil pagaba un valor de 60 USD/Ton, valor equivalente a 41,46 USD/m 3 de vidrio molido reciclado, sin tomar en cuenta los costos de transporte, tanto desde la Planta de Reciclaje Fabricio Valverde al muelle, como el transporte marítimo a Guayaquil. Esta situación incluso ha sido afectada por el bajo valor del vidrio reciclado en el mercado, situación que podría haber ocasionado que en el último año no se haya realizado embarques del material al continente. Por lo descrito podría ser que la venta del vidrio reciclado como material de construcción en la isla, a $36,60/m 3 es una alternativa válida para la recuperación de los costos de inversión, operación y mantenimiento de la trituración del vidrio. De lo descrito y dada la viabilidad técnica del uso del vidrio molido reciclado para los casos descritos, se concluye que la viabilidad económica de la utilización de este material es totalmente válida. 7. RECOMENDACIONES PARA LA COMERCIALIZACIÓN Como se ha descrito, la situación de los agregados para el hormigón y fabricación de derivados de hormigón, como bloques, adoquines, etc., en el corto plazo será crítico por el agotamiento de las minas que actualmente abastecen a la Isla Santa Cruz, por lo que la utilización del vidrio molido reciclado cobra mucha importancia, a pesar que la cantidad de este material es mínimo en comparación con la demanda real de agregados. 18

21 Se podría aprovechar hasta tanto el vidrio molido reciclado almacenado en el Centro Fabricio Valverde, para lo cual el GADM de Santa Cruz deberá incentivar el uso de este material. Una opción para el uso intensivo de este material, podría ser que el Municipio en obras que ejecuta, para el caso del rubro contrapiso de hormigón, ponga en las bases y fiscalice la utilización del vidrio molido reciclado en la elaboración de este rubro. Se recomienda la divulgación de los resultados de esta consultoría entre los fabricantes de bloques del Parque Artesanal, para que utilicen el vidrio reciclado en las dosificaciones indicadas. Además se comprobó que las muestras de los bloques fabricados de la manera tradicional no cumplen con la norma respectiva. Se recomienda que el GAD Municipal de Santa Cruz, como una medida de incentivo para fomentar el uso del vidrio molido reciclado como material de construcción, inicialmente lo facilite de manera gratuita a los constructores y en el lapso de un año cuando se haya popularizado su uso, cobre por el mismo, para recuperar los costos de su obtención. Por supuesto, que el costo del transporte deberá ser cubierto por el usuario de este material. Se recomienda la divulgación de los resultados a los contratistas de la municipalidad, con el fin que la utilización del vidrio molido reciclado sea utilizado masivamente en los rubros aptos de su utilización. Se recomienda utilizar algún distintivo en las obras de construcción que utilicen el vidrio molido reciclado, como un distintivo de buena práctica ambiental, que a la vez que informe a la ciudadanía, sea un incentivo para que más constructores lo utilicen. Como recomendación general, se debería usar equipos de seguridad, tales como mascarillas y gafas para la manipulación de los materiales de construcción. El vidrio molido reciclado deberá ser almacenado en un sitio adecuado y ser cubierto con una lona para evitar el levantamiento de partículas hacia la atmósfera. 19