Artículos de investigación

Evaluación numérica de viviendas ecoamigables conformadas por botellas de plástico rellenas de arena y reforzadas con acero corrugado

Vol. 20 Núm. 1 (2024)
Publicado: 2023-12-22
Alexander Solarte Benavides
Hugo Alfredo Silva Ribón
Elías Daniel David Nova Burgos

This paper presents an experimental evaluation of eco-friendly houses made of plastic bottles (PET) filled with sand and reinforced with corrugated steel. The study was carried out in the structure’s laboratory located in Santo Tomas University, Villavicencio - Colombia.

Introduction: PET is a poorly biodegradable material that has become an environmental pollution problem. Alternative construction systems with PET bottle recycling can supply construction functions taking advantage of their mechanical characteristics, as well as reduce environmental pollution through recycling and lowering construction costs.

Methods: The bottles and reinforcing steel were placed vertically to provide lateral stability to the proposed system. A characterization of the mechanical properties of the proposed elements was carried out and a numerical model was built in finite elements with the aim of representing an approximation of the real behavior of a house that meets the requirements of the NSR-10.

Results: It was determined that the structure will support the loads by calculating an ISE of 0.8 for sustainable walls and that it does not present excessive deformations according to an IFL of 0.9.

Conclusions: The house supported the vertical loads, demonstrating that the system provides security to its occupants and that the construction system generates a reduction in costs.

Originality: Although we can find houses built with bottles filled with sand, they are generally built with the bottles placed horizontally. This project proposes the study of houses made up of bottles located vertically in order to take advantage of their geometric properties and increase compressive strength.

Palabras clave: Array, Array, Array

Cómo citar

[1]
A. Solarte Benavides, H. A. Silva Ribón, y E. D. D. Nova Burgos, «Evaluación numérica de viviendas ecoamigables conformadas por botellas de plástico rellenas de arena y reforzadas con acero corrugado», ing. Solidar, vol. 20, n.º 1, pp. 1–20, dic. 2023, doi: 10.16925/2357-6014.2024.01.01.

Aquae Fundación, “¿Cuál es el tiempo de degradación de los residuos inorgánicos?”, 26 ago 2021, p.1. [En línea]. Disponible en: https://www.fundacionaquae.org/wiki/cuanto-tiempo-tardan-degradarse-desechos/#:~:text=En%20concreto%2C%2010%20a%C3%B1os. [Último acceso: 14 jul 2022].

D. Achilias, Ε. Antonakou, C. Roupakias, P. Megalokonomos Y A. Lappas, “Recycling techniques of polyolefins from plastic wastes”, Global NEST Journal, vol. 10, pp. 114-122, 2008.

M. Planelles, “Casi la mitad de la población mundial es ‘altamente vulnerable’ a un cambio climático que ha causado ya daños generalizados”, 28 feb 2022, p. 1. [En línea]. Disponible en: https://elpais.com/clima-y-medio-ambiente/2022-02-28/casi-la-mitad-de-la-poblacion-mundial-es-altamente-vulnerable-a-un-cambio-climatico-que-ha-causado-ya-danos-generalizados.html. [Último acceso: 15 jul 2022].

F. A. Espinosa Guzmán, “Caracterización de botellas PET para su uso como elementos constructivos de muros de carga”, tesis de maestría, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Occidente, 2016.

Naciones Unidas, “La ONU lucha por mantener los océanos limpios de plásticos”, Noticias ONU, 12 may 2017. [En línea]. Disponible en: https://news.un.org/es/story/2017/05/1378771. [Último acceso: 17 jul 2022].

A. Bio-Cosmetics, “Contaminantes plásticos, ¿cómo afectan a nuestro organismo y al medio ambiente?”, Belleza Natural, 03 may 2018. p. 10 [En línea]. Disponible en: https://www.amapolabio.com/contaminantes-plasticos-como-afectan-a-nuestro-organismo-y-al-medio-ambiente/?cli_action=1660495432.054. [Último acceso: 18 jul 2022].

Organización Mundial de la Salud, “Medio ambiente y determinantes sociales de la salud”, 14 ago 2019. p. 1 [En línea]. Disponible en: https://www.paho.org/es/temas/determinantes-ambientales-salud. [Último acceso: 20 ago 2021].

D. Ruiz Valencia, C. López Pérez, E. Cortés y A. Froese, “Nuevas alternativas en la construcción: botellas PET con relleno de tierra”, Apunt. Rev. Estud. sobre Patrim. Cult., vol. 25, n.º 2, pp. 292-303, 2012.

Departamento Administrativo Nacional de Estadística, “Boletín técnico. Déficit habitacional”, Bogotá, 2021, pp. 1.

H. D. Rincón Figueroa, “Uso de materiales no convencionales en la elaboración de concretos”, tesis de pregrado, Universidad Santo Tomás, 2020.

K. Madej, “Earthships made from old tires and tin cans”, 28 ago 2021. p.1[En línea]. Disponible en: https://medium.com/transformation-pending/amazing-green-citadels-made-from-old-tires-and-tin-cans-1d680801c6be. [Último acceso: 19 jul 2022].

F. A. Argüello Rueda y M. L. Castellanos Salazar, “Prototipo de vivienda de bajos recursos con material reciclado (modelación SAP, caracterización de los materiales y animación virtual)”, tesis de pregrado, Universidad Católica de Colombia, Bogotá D.C., 2015, pp. 14.

C. A. Damiani Lazo, S. M. Cáceres Larico y A. G. Mamani Flores, “Concrete bricks with recycled rubber fibers: An alternative material for social housing”, Ingeniería Solidaria, vol. 17, n.º 3, pp. 3-10, 2021. doi: https://doi.org/10.16925/2357-6014.2021.03.01

Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, “Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR10 Título A”, Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, Bogotá D.C., 2010, pp. 1.

M. Oyinlola et al., “Bottle house: A case study of transdisciplinary research for tackling global challenges”, Habitat International, vol. 79, pp. 18-29, 2018. doi: https://doi.org/10.1016/j.habitatint.2018.07.007

P. Paihte, A. C. Lalngaihawma y G. Saini, “Recycled aggregate filled waste plastic bottles as a replacement of bricks”, Materialstoday: Proceedings, vol. 15, n.º 3, pp. 663-668, 2019.

M. Mokhtar et al., “Application of plastic bottle as a wall structure for green house”, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, vol. 11, n.º 12, pp. 7617-7621, 2016.

J. Zambrano Nájera, V. Delgado, J. J. Vélez Upegui, “Short-term temperature variability in a tropical Andean city Manizales, Colombia”, Rev. Vínculos, vol. 17, n.º 2, pp. 129-139, 2020. doi: https://doi.org/10.14483/2322939X.17091

J. Taaffe, S. O’Sullivan, M. Ekhlasur Rahman y V. Pakrashi, “Experimental characterisation of Polyethylene Terephthalate (PET) bottle Eco-bricks”, Materials & Design, vol. 60, pp. 50-56, 2014. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2014.03.045

Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, “Reglamento colombiano de construcción sismo resistente NSR10 Título E”, Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, Bogotá, 2010.

Y. U. López Castrillón y F. A. Gaviria Cataño, “Metodología y evaluación de recursos energéticos renovables: implementación de microrredes aisladas”, Vis. Electron., vol. 12, n.º 2, pp. 162-172, dic. 2018. doi: https://doi.org/10.14483/22484728.14260

MÉTRICAS
VISTAS DEL ARTÍCULO: 516
VISTAS DEL PDF: 737