Estudio experimental de las propiedades mecánicas del mortero reforzado con fibras de PET tratadas térmicamente.

Abstract

Cada año, la producción global de plástico supera las 400 millones de toneladas. De toda la producción, una gran fracción termina como desecho en vertederos o rellenos sanitarios. Cerca del 12% de estos residuos se queman y menos del 10% se reciclan, lo que resulta en la acumulación de residuos plásticos y conlleva graves problemas ambientales debido al tiempo que tardan en degradarse y a los humos tóxicos liberados en la incineración. Por esta razón, la inclusión de fibras plásticas provenientes de desechos en mezclas de construcción ha despertado gran interés, como una respuesta a la urgencia de gestionar eficientemente los residuos plásticos. En este estudio se analizó el impacto de la adición de fibras de PET tratadas térmicamente en el mortero con el objetivo de caracterizar el comportamiento mecánico de este material. Para esto se elaboraron probetas de mortero a las cuales se les incorporó un 0,75% de fibras en peso, variando entre fibras sin tratamiento térmico y aquellas tratadas con agua caliente, microondas, y su combinación. Estas probetas se sometieron a ensayos de flexión y compresión a los 7 y 28 días de curado. Aunque los tratamientos térmicos, especialmente el de microondas, mejoraron significativamente la resistencia a la tracción de las fibras, los ensayos de flexión y compresión con probetas de mortero revelaron que las fibras sin tratamiento térmico exhibieron las mejores resistencias. La reducción en la trabajabilidad de las mezclas y el aumento en el costo de la mezcla (4% al 43%) al agregar fibras de PET plantean desafíos económicos para su implementación a gran escala. Las conclusiones destacan la mejora en la resistencia mecánica permitiendo la implementación de estas fibras en distintas aplicaciones, pero la necesidad de subsidios gubernamentales para hacer atractiva la utilización de desechos plásticos reciclados en la construcción.

Every year, global plastic production exceeds 400 million tons. A significant fraction of this production ends up as waste in landfills. Approximately 12% of this waste is incinerated, and less than 10% is recycled, resulting in the accumulation of plastic waste and causing serious environmental problems due to their slow degradation and the release of toxic fumes during incineration. For this reason, the inclusion of plastic fibers derived from waste in construction mixes has garnered significant interest as a response to the urgent need for efficient plastic waste management. This study analyzed the impact of adding thermally treated PET fibers to mortar with the goal of characterizing the mechanical behavior of this material. Mortar specimens were prepared with the incorporation of 0.75% fiber by weight, varying between fibers without thermal treatment and those treated with hot water, microwave, and their combination. These specimens underwent flexural and compression tests at 7 and 28 days of curing. Although thermal treatments, especially microwave treatment, significantly improved the tensile strength of the fibers, flexural and compression tests revealed that untreated fibers exhibited the best resistances. The reduction in the workability of the mixes and the increased cost of the mix (4% to 43%) when adding PET fibers pose economic challenges for large-scale implementation. The conclusions highlight the improvement in mechanical properties, enabling the implementation of these fibers in various applications, but underscore the need for government subsidies to make the use of recycled plastic waste in construction economically viable.