Actualmente, el sector construcción es uno de los sectores más contaminantes a nivel mundial, es considerado uno de los máximos aportantes de emisiones de carbono. En esta industria se utilizan materiales como el cemento y acero, cuyos elementos son considerados como materiales con alta energía incorporada. La fabricación de estos materiales tiene un impacto considerable de CO2; el cemento por sí solo, representa el 5% de emisiones de CO2 a nivel mundial. También, la industria concretera es responsable de la extracción indiscriminada de recursos no renovables como el agua y agregados, arena y piedra, provenientes de las canteras, graveras, pedregales, etc. La presente tesis tiene como propósito los análisis comparativos de las propiedades técnicas de mezclas de concreto elaboradas con agregados reciclados y/o sub productos de las industrias como el Clinker de aceite de palma (POC) y caucho; con el fin de disminuir la extracción indiscriminada de agregados de las canteras que son utilizados por la industria concretera. Asimismo, reducir la cantidad de CO2 que es producido por la extracción de estos agregados ya que son altamente contaminantes para el medio ambiente. El trabajo de nuestra investigación se basa en realizar 156 probetas de ensayo con agregados reciclados en la mezcla de concreto dando diferentes beneficios estructurales como el incremento de la flexión, compresión y tracción. Se presenta como un proyecto factible que propone una alternativa eco amigable para contrarrestar el impacto ambiental negativo causado por la industria concretera mediante un estudio comparativo de tres mezclas de concreto empleando materiales reciclados como el POC y caucho en reemplazo parcial de la arena. / Currently, the construction sector is one of the most polluting sectors worldwide, it is considered one of the maximum contributors of carbon emissions. In this industry, materials such as cement and steel are used, whose elements are considered as materials with high energy incorporated. The manufacture of these materials has a considerable CO2 impact; Cement alone represents 5% of CO2 emissions worldwide. Also, the concrete industry is responsible for the indiscriminate extraction of non-renewable resources such as water and aggregates, sand and stone, coming from quarries, gravel, rock, etc. The purpose of this thesis is the comparative analysis of the technical properties of concrete mixtures made from recycled aggregates and / or by-products from industries such as Palm Oil Clinker (POC) and rubber; in order to reduce the indiscriminate extraction of aggregates from quarries that are used by the concrete industry. Also, reduce the amount of CO2 that is produced by the extraction of these aggregates as they are highly polluting for the environment. The work of our research is based on performing 156 test specimens with recycled aggregates in the concrete mixture giving different structural benefits such as increased flexion, compression and traction. It is presented as a feasible project that proposes an eco-friendly alternative to counteract the negative environmental impact caused by the concrete industry through a comparative study of three concrete mixtures using recycled materials such as POC and rubber in partial sand replacement. / Tesis

La presente investigación propone la alternativa de uso de caucho reciclado con el fin de mejorar el diseño de la mezcla para pavimento a nivel de base granular del material de la planta de Chupuro , con el propósito predominante de estabilizar la base del material estudiado , para así minimizar el deterioro del pavimento causado por cargas de tránsito y los permanentes y continuos mantenimientos que en la actualidad se vienen dando a los pavimentos , es por ello que se analizó la incidencia el material en el valor de CBR . El objetivo de esta investigación es darle uso al caucho reciclado obtenido de los neumáticos, cámaras de bicicletas, recortándolos de manera manual y rustica en pequeñas dimensiones de tamaño de una fibra para facilitar su posterior incorporación en el material de la base granular en pavimentos.

Scrap tyres are a solid waste material which has been generated in large quantities over the last decades. In Spain, between 2000 and 2014 the number of vehicles increased by 30% and a further 3.5% increment is expected for the next fifteen years. Likewise, the number of scrap tyres is also expected to rise within the same order of magnitude. Taking into account the big volume of waste generated, proper disposal and reutilisation management is required, ever more so as scrap tyres are non-biodegradable. Moreover, if simply stockpiled in landfills, further environmental damage may be produced in case of fire as the fumes thus generated carry harmful carcinogenic particles. In order to deal with this problem, a Royal Decree (RD 1481/2001) was approved in July 16, 2006 which completely forbidden landfilling of scrap tyres. Later the same year another Royal Decree (RD 1619/2005) was issued to establish scrap tyres management in Spain. This decree requires reutilisation and recycling plans to be elaborated so as to fully eliminate waste derived from scrap tyres. Nowadays, among the reutilisation options more demanded are tyre remoulding, construction of sport pitches, artificial grass and playpens, and as combustible for cement factories. On the other hand, only 1% of scrap tyres are reused in infrastructure construction. Taking profit of the latest transport plans approved by the European Union, which aim to promote more efficient and environmentally friendly transport means such as railways, this PhD thesis proposes a new and promising alternative: to use rubber particles from scrap tyres as construction material, in the form of unbounded rubber-aggregate mixtures for subballast layers under railway tracks. This option offers two noteworthy environmental advantages. On the one hand, large quantities of a rather problematic and harmful waste material may be reused. On the other hand, the new mixtures proposed help to improve the low resistance to fragmentation of calcareous aggregates, thus allowing the use of such materials in the construction of railway tracks. The objective of this research is to obtain the optimum rubber content for the new mixtures to fulfil all the requirements of subballast layers. Moreover, taking into account the elastic properties of rubber, the potential attenuation of the vibration generated by passing rolling stock is also assessed. As a complementary research, rubber-natural soil mixtures are studied as well so as to evaluate their viability as construction material for embankment cores. / El neumático fuera de uso es un residuo sólido que se está generando en grandes cantidades en las últimas décadas. En España, entre los años 2000 y 2014 el parque de vehículos se incrementó en un 30%, y se prevé un aumento del 3.5% para los próximos quince años. Estos datos ponen de manifiesto que el número de neumáticos fuera de uso se incrementará en el mismo orden. Dado el gran volumen de residuo generado, es necesario realizar una gestión de retirada y reutilización de este residuo, al tratarse de una material no biodegradable. Además representa una gran amenaza medioambiental si este residuo termina en vertederos incontrolados, ya que en caso de incineración, los humos que se desprenden arrastran partículas cancerígenas que pueden provocar problemas de salud. Para atajar este problema, el 16 de julio de 2006 entró en vigor el Real Decreto 1481/2001, por el que se prohíbe el depósito en vertedero. A finales de este mismo año también entró en vigor el Real Decreto 1619/2005, sobre la gestión de neumáticos fuera de uso en España, el cual establece que se elaboren planes de reutilización y reciclado para eliminar el total de los residuos derivados de los neumáticos de desecho. En la actualidad, entre las medidas de reutilización más demandadas está el recauchutado, la construcción de pistas deportivas y campos de césped artificial, parques infantiles, y como combustible para centrales de fabricación de cemento. En cambio, en el sector de la construcción se reutiliza menos del 1%. Aprovechando la predisposición de los últimos planes de transporte de la Unión Europea por promover aquellos modos de transporte más eficientes y respetuosos con el medioambiente, como es el ferrocarril, la presente Tesis Doctoral plantea una alternativa adicional y prometedora: el uso de partículas de caucho procedentes de la trituración de los neumáticos como material de construcción, en forma de mezclas de caucho con áridos sin ningún tipo de ligante para ser utilizado como capa de subbalasto en vías ferroviarias. Esta opción ofrece dos ventajas medioambientales importantes. Por un lado, permite la reutilización de grandes cantidades de este residuo considerado peligroso y problemático. Por otro lado, dicha mezcla contribuye a la mejora de la baja resistencia de fragmentación de los áridos calcáreos, pudiendo de esta manera ser reutilizados en capas de asiento en las vías ferroviarias. El objetivo de esta investigación se centra en la obtención del contenido óptimo de caucho para que el nuevo geomaterial cumpla los requerimientos para su uso como capa de subbalasto, y además, dadas las propiedades elásticas del caucho, evaluar el potencial de atenuación de las vibraciones que se generan al paso del tráfico ferroviario. Como investigación complementaria, se han realizado un estudio con mezclas de caucho y suelo natural para comprobar la viabilidad de utilización en núcleos de terraplén. / El pneumàtic fora d'ús és un residu sòlid que s'està generant en grans quantitats en les últimes dècades. A Espanya, entre els anys 2000 i 2014 el parc de vehicles es va incrementar en un 30%, i es preveu un augment del 3.5% per als pròxims quinze anys. Estes dades posen de manifest que el nombre de pneumàtics fora d'ús s'incrementarà en el mateix orde. Donat el gran volum de residu generat, és necessari realitzar una gestió de retirada i reutilització d'este residu, al tractar-se d'una material no biodegradable. A més representa una gran amenaça mediambiental si este residu acaba en abocadors incontrolats, ja que en cas d'incineració, els fums que es desprenen arrosseguen partícules cancerígenes que poden provocar problemes de salut. Per a atallar este problema, el 16 de juliol de 2006 va entrar en vigor el Reial Decret 1481/2001, pel qual es prohibeix el depòsit en abocador. A finals d'este mateix any també va entrar en vigor el Reial Decret 1619/2005, sobre la gestió de pneumàtics fora d'ús a Espanya, el qual estableix que s'elaboren plans de reutilització i reciclatge per a eliminar el total dels residus derivats dels pneumàtics de rebuig. En l'actualitat, entre les mesures de reutilització més demandades està el recautxutatge, la construcció de pistes esportives i camps de gespa artificial, parcs infantils, i com a combustible per a centrals de fabricació de ciment. En canvi, en el sector de la construcció es reutilitza menys del 1%. Aprofitant la predisposició dels últims plans de transport de la Unió Europea per promoure aquells modes de transport més eficients i respectuosos amb el mediambient, com és el ferrocarril, la present Tesi Doctoral planteja una alternativa addicional i prometedora: l'ús de partícules de cautxú procedents de la trituració dels pneumàtics com a material de construcció, en forma de mescles de cautxú amb àrids sense cap tipus de lligant per a ser utilitzat com a capa de subbalast en vies ferroviàries. Esta opció ofereix dos avantatges mediambientals importants. D'una banda, permet la reutilització de grans quantitats d'este residu considerat perillós i problemàtic. D'altra banda, la dita mescla contribueix a la millora de la baixa resistència de fragmentació dels àrids calcaris, podent d'esta manera ser reutilitzats en capes d'assient en les vies ferroviàries. L'objectiu d'esta investigació es centra en l'obtenció del contingut òptim de cautxú perquè el nou geomaterial complisca els requeriments per al seu ús com a capa de subbalast, i a més, donades les propietats elàstiques del cautxú, avaluar el potencial d'atenuació de les vibracions que es generen al pas del tràfic ferroviari. Com a investigació complementària, s'han realitzat un estudi amb mescles de cautxú i sòl natural per a comprovar la viabilitat d'utilització en nuclis de terraplè. / Hidalgo Signes, C. (2017). APLICACIÓN AL ESTUDIO DE LA RESPUESTA MECÁNICA DE LA CAPA DE SUBBALASTO DE VÍAS FERROVIARIAS FORMADO POR UNA MEZCLA NO BITUMINOSA DE MATERIAL GRANULAR Y PARTÍCULAS PROCEDENTES DE NEUMÁTICOS FUERA DE USO [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86140 / TESIS

La investigación se llevó a cabo en una empresa dedicada a la fabricación de insumos para la industria del calzado, centrándose en el procesamiento de caucho, donde la problemática se debe a sus líneas desbalanceadas, cuellos de botella en procesos como el vulcanizado de láminas de caucho y tiempos que no agregan valor al proceso, los cuales no permiten atender la demanda. El estudio consistió en cumplir con la demanda de la empresa mediante la aplicación de la filosofía Just in Time en el proceso. Por lo que se procedió con los tiempos ya estandarizados a balancear el proceso, seguidamente se analizó el flujo de materiales del sistema, se realizó el cálculo de producción real alineado al sistema de tarjetas kanban y se detalló el flujo del proceso bajo esta filosofía. Finalmente se determinó que tanto el stock en proceso (WIP) como el tiempo de no valor agregado (NVA) disminuían en un 53.88% y 39.55%, respectivamente, la eficiencia de la planta aumentó en un 30% y los tiempos ociosos se redujeron en un 34%. también, se determinó que para atender su demanda faltante de 68 láminas/día se deberían incurrir a 2 horas extra.

La presente investigación presenta la influencia en el comportamiento mecánico de un suelo proveniente del Caserío de Callampampa, Llama, Cajamarca al adicionar caucho triturado. Este suelo es arcilloso de baja plasticidad y sus parámetros físicos fueron determinados con los ensayos, tales como Análisis Granulométrico por medio del Hidrómetro (MTC E 109 -2016) y por Tamizado (MTC E 107 -2016, NTP 339.128) y la determinación del Límite Liquido, Límite Plástico e Índice de Plasticidad (NTP 339.129). El ensayo de Proctor Modificado (NTP 339.141), Corte Directo (NTP 339.171) se realizó como parte de la metodología con el fin de conocer los parámetros mecánicos de las muestras y explicar la influencia que causa el caucho triturado en la resistencia al esfuerzo de corte, la cohesión, ángulo de fricción, etc. Las muestras ensayadas fueron la del suelo natural (S100) y las mezclas con adición de caucho triturado en un 0.5%, 1.5%, 2.5% y 3.5%. Los resultados obtenidos indican que la densidad seca máxima que ofrece la mezcla adicionada con 3.5% de caucho triturado (S100/C3.5) se incrementa en un 1.76%, el contenido de humedad óptimo disminuye en un 5.75%, la resistencia al esfuerzo de corte se incrementa en un 35.2%, la cohesión aumenta en un 64% y el ángulo de fricción disminuye en un 9.1% respecto a la muestra S100. Por otro lado, para el ensayo de CBR (NTP 339.145) se tomó en cuenta los resultados obtenidos en los ensayos de Proctor Modificado para hallar los parámetros del suelo al esfuerzo de penetración y ver la viabilidad como terreno para una subrasante. Los porcentajes fueron 1.5%, 2.5% y 3.5% cuyos resultados son comparados respecto al suelo natural (S100). Los resultados obtenidos a 2mm de penetración con un 95% de M.D.S fue para un S100 de 3.3% y con la mezcla de S100/C3.5 se incrementa a 9.4%. En conclusión, el suelo arcilloso de baja plasticidad mejora sus propiedades mecánicas cuando se le adiciona caucho triturado. / The present investigation presents the influence on the mechanical behavior of a soil from the Caserio de Callampampa, Llama, Cajamarca by adding powder rubber. This soil is low plasticity clay and its physical parameters were determined with the tests, such as Granulometric Analysis by means of the Hydrometer (MTC E 109-2016) and by Screening (MTC E 107-2016, NTP 339.128) and the determination of the Limit Liquid, Plastic Limit and Plasticity Index (NTP 339.129). The Modified Proctor (NTP 339.141) and Shear Box (NTP 339.171) test was performed as part of the methodology in order to know the mechanical parameters of the samples and explain the influence caused by the crushed rubber in the shear strength, cohesion, friction angle, etc. The samples tested were that of natural soil (S100) and mixtures with the addition of crushed rubber at 0.5%, 1.5%, 2.5% and 3.5%. The results obtained indicate that the maximum dry density offered by the S100 / C3.5 mixture is increased by 1.76% with respect to the S100 sample and the optimum moisture content decreases by 5.75%. Likewise, the resistance to shear stress offered by the S100 / C3.5 mixture is increased by 35.2% compared to the S100 sample, cohesion increases by 64% and the friction angle decreases by 9.1%. On the other hand, for the CBR test the results obtained in the Modified Proctor tests will be required to find the parameters of the soil at the shear strength and see the viability as a terrain for a subgrade. The percentages were 1.5%, 2.5% and 3.5% whose results are compared with respect to natural soil. The results obtained from the 2 mm CBR of penetration with 95% of M.D.S was for an S100 of 3.3% and with the mixture of S100 / C3.5 it was increased to 9.4%. In conclusion, the clay floor of low plasticity improves its mechanical properties when crushed rubber is added. / Tesis

El objetivo general de esta tesis es diseñar e implementar un equipo que sea capaz de controlar la presión, temperatura y el tiempo, permitiendo una interacción automática de los actuadores para lograr obtener niveles de consignas adecuados dentro de la autoclave, teniendo en cuenta un diseño simple y amigable para que cualquier trabajador de la empresa pueda manipularlo.

El presente proyecto se ha desarrollado en una empresa peruana del rubro minero, a la cual denominaremos Empresa E, que a la fecha ya tiene basta experiencia en fabricar, proveer equipos y servicios técnicos a las diferentes compañías mineras establecidas en el Perú. Dichos equipos son producidos en base a un forro interior de caucho y una plataforma exterior de metal, donde el tratamiento del caucho es dado a través del proceso productivo de vulcanización y el del metal es constituido por medio de operaciones de maestranza y calderería. Es justamente la vulcanización el principal motivo de análisis de este proyecto, al cual se le ha denominado como Validación del proceso productivo del caucho en base a ensayos de dureza.

La quema descontrolada de neumáticos fuera de uso (NFU) o la disposición inadecuada en botaderos, mares o ríos, genera un problema social por contaminación medio ambiental y de suelos que contribuyen al cambio climático global con alto grado de criticidad. El proyecto se encuentra encaminado a realizar la adecuada disposición de los neumáticos fuera de uso para reducir la contaminación mediante la aplicación de economía circular en cumplimiento del nuevo régimen especial de NFU otorgado por el Ministerio del Ambiente del Perú (MINAM) que regula la recolección, transformación y valoración de éstos. El segmento de mercado objetivo está formado por empresas dedicadas al sector de construcción de carreteras y mantenimiento vial bajo concesiones al sector público y privado a nivel nacional en el Perú. En este sentido, se buscarán sociedades estratégicas con empresas generadoras de NFU que servirán de proveedores de materia prima para la valoración responsable de los desechos de neumáticos recibiendo certificados de disposición final de residuos en cumplimiento con el nuevo reglamento de la ley de gestión integral de residuos sólidos del MINAM. Con el fin de validar la hipótesis y viabilidad del proyecto de negocio, se realizaron encuestas a 35 representantes de empresas del mercado meta, obteniendo la posibilidad de adquirir asfalto modificado con polvo de NFU a USD $390 incluido el impuesto general a las ventas (IGV) por tonelada comercializada. Para la validación se utilizaron simulaciones de Montecarlo, obteniendo un ingreso de vida del cliente (VTVC) de USD $2,992.40, con un costo de adquisición del cliente (CAC) de USD $789.24, cuyo cociente resultante es mayor a 3. Finalmente, al realizar las proyecciones de producción y venta para los próximos cinco años, se obtienen resultados financieros tales como valor actual neto (VAN) igual a USD $1’004,403 tasa de interés de retorno (TIR) de 45.45%, así como un VAN social de USD $2’480.879, impactando directamente en el objetivo de desarrollo sostenible (ODS) N° 12 sobre producción y consumo responsables. / The uncontrolled burning of end of life tires (NFU) or their inadequate disposal in dumps, oceans or rivers, generates a social problem due to environmental and soil contamination that contributes to global climate change with a high degree of criticality. The project is aimed at carrying out the proper disposal of end of life tires to reduce pollution through the application of a circular economy in compliance with the new special regime of NFU granted by the Ministry of the Environment of Peru (MINAM) that regulates the collection, transformation and valuation of these. The target market segment is made up of companies dedicated to the road construction and maintenance sector under public and private concessions in Peru. Consequently, strategic partnerships will be sought with companies that generate NFU that will serve as raw material suppliers for the responsible valuation of tire waste, receiving certificates of final disposal of solid waste in compliance with the new regulations of MINAM Solid Waste Comprehensive Management Law. In order to validate the hypothesis and viability of the business project, surveys were carried out with 35 representatives of companies in the target market, obtaining the possibility of acquiring road modified asphalt with NFU powder at USD $390 including general sales tax (IGV) per ton traded. To validate, Montecarlo simulations were used, obtaining USD $2,992.40 of a customer lifetime revenue (LTV), with a customer acquisition cost (CAC) of USD $789.24, whose resulting quotient is greater than 3. Finally, carry out the production and sales projections for the next five years, financial results were obtained such as net present value (VNA) equal to USD $1,004,403, return interest rate (IRR) of 45.45%, as well as a Social VNA of USD $2’480,879, to impact of the sustainable development goal (SDGs) No. 12 on responsible production and consumption.

Actualmente, aproximadamente el 57% de la población construye el techo de sus viviendas con materiales predominantes como: madera, tejas, calaminas, triplay, entre otros materiales alternativos al concreto armado. Con ello se evidencia la falta de posibilidades de contar con una vivienda adecuada para las familias que les brinde seguridad y confort. El problema que se evidencia bajo este contexto es la falta de materiales alternativos adecuados disponibles en el Perú para la construcción de techos que se ofrezcan a precios accesibles, que sean seguros, resistentes, de fácil instalación, y que se encuentren disponibles en los distintos puntos de ventas de materiales de construcción. En ese sentido, se ha explorado la oportunidad de brindar un material alternativo de construcción que cumpla con brindar seguridad, confort y beneficios para los usuarios y a la vez que sea eco amigable, utilizando como materia prima el caucho reciclado de neumáticos en desuso. Así, el modelo de negocio se enfoca en la fabricación y venta directa de tejas y planchas de caucho reciclado como una alternativa para la construcción de techos. Finalmente, con una inversión inicial de S/ 2.93 millones, el modelo propuesto generará un VAN de S/ 7.43 millones proyectado a cinco años, por otra parte el aspecto social, en el mismo horizonte se proyecta tener un impacto en más de 10,924 familias en promedio por año, aportando un componente importante en el logro de los ODS 11 y 12 que se centran en el desarrollo de ciudades y comunidades sostenibles, a través de las cuales se busca lograr viviendas adecuadas y de calidad, utilizando materiales de construcción alternativos con materiales reutilizables logrados a través de una producción y consumo responsable, asimismo colabora con el ODS 13 a través del reaprovechamiento de materiales reciclados como los neumáticos en desuso, materiales que actualmente no cuentan con un plan de disposición final responsable y que son un problema social y medio ambiental latente, obteniendo un VANS de S/ 10.56 millones. / Currently, approximately 57% of the population builds the roof of their homes with predominant materials such as wood, roof tiles, calaminas, plywood, among other alternative materials to reinforced concrete. This shows the lack of possibilities for families to have adequate housing that provides them with security and comfort. The problem that is evident in this context is the lack of suitable alternative materials available in Peru for the construction of roofs that are offered at affordable prices, that are safe, resistant, easy to install, and that are available at the different points of sale of construction materials. In this sense, we have explored the opportunity to provide an alternative construction material that provides safety, comfort, and benefits for users and at the same time is eco- friendly, using recycled rubber from disused tires as raw material. Thus, the business model focuses on the manufacture and direct sale of recycled rubber tiles and sheets as an alternative for roof construction. Finally, with an initial investment of S/ 2.93 million, the proposed model will generate an NPV of S/ 7. 43 million projected over five years, on the other hand the social aspect, in the same horizon is projected to have an impact on more than 10,924 families on average per year, contributing an important component in the achievement of SDG 11 and 12 that focus on the development of sustainable cities and communities, through which it seeks to achieve adequate and quality housing, using alternative construction materials with reusable materials achieved through responsible production and consumption, also collaborating with SDG 13 through the reuse of recycled materials such as scrap tires, materials that currently do not have a responsible final disposal plan and that are a latent social and environmental problem, obtaining a VANS of S/ 10.56 million.

Nuestro país cuenta con una vasta legislación ambiental dentro de la que se encuentra la gestión de residuos sólidos. No obstante, la inadecuada disposición de los neumáticos fuera de uso está generando graves problemas ambientales y de la salud pública. Este tema merece la intervención pública y debe ser atendido por el Estado, involucrando desde luego a las empresas y los particulares. Perú se caracteriza por tener una gran producción de normas ambientales, sin embargo, el estudio ha encontrado fallas en la regulación que no contribuyen a la generación de los problemas mencionados. Asimismo, la contaminación que producen las llantas al ser una externalidad negativa debe ser atendidas de manera eficaz y eficiente, por ello se necesita una estrategia de protección ambiental fomentada desde el Estado, con el compromiso de todos los actores. El método utilizado para esta investigación ha sido el comparado, que resulta ser el más apropiado para entender como otros países de la región, con problemas similares de residuos de neumáticos, se han hecho cargo de la situación y los resultados que se aprecian demuestran que una normativa específica que haga responsable del proceso a quienes se encargan de fabricar o introducir el bien al mercado, es el camino para que el medioambiente sea protegido. La principal conclusión del presente trabajo académico es que el Perú necesita de una regulación especial para la adecuada gestión de los neumáticos fuera de uso, que recoja el principio de la responsabilidad extendida del productor para mitigar los impactos negativos al medio ambiente que hoy en día tenemos. / Trabajo de investigación