1FA593: Project in Physics and Materials Science (30 credits)
SYLVESTER WAMBUA MAKUMI 12/07/
3. EXPERIMENT III: TESTING THE GAS SENSING PROPERTY OF GRAPHENE
1.6. Atomic Force Microscope (AFM)
Mediante un análisis externo se establecieron las fortalezas, debilidades, oportunidades y amenazas que tiene la empresa encarda del manejo de estos materiales, y en base a estas se establecieron una serie de estrategias. Con esto se formuló la matriz DOFA como la veremos a continuación.
7.1.1.1 DOFA de RCD
Este proceso consiste en realizar correctos planteamiento, para una buena implementación del manejo de los RCD.
Consiste en la elaboración de una serie de formatos y un documento explicativo para su correcta implementación. La información recolectada en este documento le mostrará al
constructor los beneficios ambientales y económicos que obtendrá dentro de sus proyectos, al formular e implementar de manera adecuada el manejo de los procesos que conforman los RCD, cumpliendo con las directrices establecidas en la Resolución 01115 de 2012.
Los cuales describen parámetros técnicos y ambientales, que proporcionan a través de diferentes actividades, tratamientos y aprovechamiento de los residuos generados por la industria de la construcción. Reintegrándolos al ciclo productivo y reduciendo el impacto que estos
puedan proporcionar dentro de la ciudad o sector determinado.
Es importante tener claro las actividades que se generan en las diferentes etapas y procesos constructivos de un proyecto. Esto con el fin de aprovechar al máximo los materiales involucrados en dichos procesos
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Figura 7:fases constructivas Tomado de:
http://www.minvivienda.gov.co/Documents/20construcción%20y%20demolición%20(RCD)%20en%20obra.pdf
Demolición
Esta fase es importante debido al gran volumen de materiales que se pueden aprovechar dependiendo el sistema planificado y que posiblemente serán reincorporados de nuevo en obra. Estos residuos deben clasificarse para reciclar la materia prima útil en la elaboración de nuevas mezclas y reducir los volúmenes de RCD para disposición final.
Figura 8: Demliciones en obra Fuente:
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Descapote y remoción
Esta fase consiste en realizare el desmonte y limpieza del terreno natural del área
intervenida para la obra. Se remueve el rastrojo, pastos, tocones, raíces y residuos ordinarios, de modo que el terreno quede limpio y su superficie resulte apta para iniciar los trabajos.
Extraer los troncos, tocones y raíces.
Retirar la vegetación superficial (hierba, maleza o residuos de sembradíos). Retirar fuera de la obra o terreno del producto de las actividades anteriores. Determinar el nivel que va a servir de referencia, teniendo como base el andén.
Figura 9: Descapote y remosión Fuente:
Excavaciones
Es el movimiento de tierras realizado a cielo abierto y por medios manuales o en forma mecánica con excavadoras, cuyo objeto consiste en alcanzar el plano de arranque de la
edificación.
En esta etapa la capa vegetal retirada, con un manejo adecuado le permite a la vegetación sin que pierda la humedad y sin permitir que se exponga mucho tiempo al aire. Servirá para la Empradización de diversos entornos dentro de zonas con tratamientos especiales.
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Figura 10: excavación Fuente:
Dentro de esta etapa relacionada con la construcción que involucra el manejo de grandes volúmenes de material como, tierra, rocas, arcillas, entre otros).
Se incluye el análisis de los materiales extraídos, su tratamiento o rechazo. Los cuales a través de una buena selección, pueden ser reutilizados dentro de la misma obra.
Rellenos.
Carretiables internos. Estabilización de terrenos. Expansión.
Previo a la ejecución de los trabajos es de suma importancia, obtener los permisos correspondientes al vertido de los productos sobrantes a vertedero autorizado.
47 Es el conjunto de operaciones, procesos o técnicas mediante los cuales se modifican las características de los residuos de construcción y demolición, las cuales posibilitan la
reincorporación del nuevo material a ciclos productivos.
Centros de Tratamiento y/o Aprovechamiento:
Sitios en donde se realizan actividades de separación, clasificación, tratamiento y
almacenamiento temporal de los RCD implementando las medidas ambientales que manejen los impactos generados, para la producción de materiales de construcción corresponde a pasivos mineros o sitios degradados natural o antrópicamente, los cuales deben realizar su recuperación y restauración.
Se han realizado pruebas piloto con los RCD, ensayos de laboratorio y pruebas
industriales húmedas y secas que pueden servir de base para la reglamentación oficial en materia técnica y regulatoria.
Gran parte de los elementos que configuran las construcciones contemporáneas pueden reutilizarse. El reciclaje es el proceso mediante el que, a partir de materiales procedentes de los residuos que se generan en la construcción y demolición, se obtiene un producto que puede valorarse como apto para su reutilización como materia prima. Los materiales de origen pétreo pueden reincorporarse a su ciclo productivo mediante un proceso de trituración y cribado.
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Tabla 10: DOFA para RCD
Análisis interno Fortalezas Debilidades
Análisis externo
Profesional calificado para el desarrollo de las actividades específicas.
La empresa encargada del manejo de materiales, no cuente con la experiencia que
si puedan tener empresas multinacionales dedicadas a dichos manejos. Se ofrece un proceso de manejo de
materiales con calidad y competitividad.
Recursos limitados que pueden estancar el crecimiento y avance del proyecto.
La empresa estará geográficamente bien ubicada brindando amplia cobertura para
diferentes proyectos.
Falta de posicionamiento y reconocimiento frente a la competencia.
La zona donde se encuentra nuestro proyecto es un lugar donde se presenta fuerte trasformaciones e intervenciones del entorno generadas por la construcción
de proyectos.
Falta de recursos para implementar nuevas tecnologías.
El sitio de disposición final, cuenta con las licencias pertinentes emitidas por las autoridades ambientales competentes.
Falta de información para implementar diferentes procesos
Presentar un buen servicio de selección, acopio, transporte y manejo final de los materiales resultantes por los procesos
constructivos.
Oportunidades
Estrategias FO Estrategias DO
Crear una alianza estratégica con las empresas enfocadas y dedicadas al sector
de la construcción, para garantizar el correcto manejo acorto y largo plazo de estos materiales. Asegurando el máximo aprovechamiento y correcta disposición
final mitigando impactos.
Concientizar a las diferentes empresas constructoras de la ciudad de Bogotá sobre la
importancia de apoyar la industria local.
Ubicar estratégicamente la planta ya que implica ahorros sustanciales en diferentes
aspectos.
Implementar el pago anticipado por medio de facturas proforma para esta manera contrarrestar los problemas de liquidez de la
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Promover mediante conferencias, publicidad y capacitaciones, en el manejo
importante de estos materiales, para obtener y dar a conocer sus beneficios en
cuanto a calidad y flexibilidad.
Contratar profesionales con experiencia certificada en montaje y producción.
Formular un estudio de pre factibilidad para la prestación del servicio de recolección, transporte, clasificación y
destino final.
Ejecución de los planes de mejoramiento y requerimientos que establezcan los entes de
control competentes.
Amenazas
Estrategias FA Estrategias DA
Aprovechar nuestra gestión y ubicación para brindarle a nuestros clientes un servicio con mayor flexibilidad en cuanto
una correcta programación.
Acopiar diferentes tipos de materiales extra en obra mediante sitios adicionales, ya sean suministrados por obras o a costo propio,
debido a que las empresas productoras y encargadas de tratar estos materiales tienen
sus plantas, en la periferia de la ciudad o bastante alejadas al sitio de nuestro proyecto.
Adquirir un predio dentro las áreas potencialmente incluidas dentro de estos procesos constructivos de trasformación.
Interacción de estrategia logística con los
requisitos del manejo de materiales.
Fuente: Autores, 2018
7.1.1.2 DOFA del caucho
Desde hace algunos años se ha profundizado en la modificación de las mezclas asfálticas con presencia de grano de caucho reciclado (GCR) y se ha encontrado que además de mitigar problemas medioambientales reutilizando las llantas desechas mejoran considerablemente las propiedades mecánicas de las mezclas asfálticas aumentado su vida útil y rediciendo costos de mantenimiento a lo largo del tiempo de funcionamiento., un dato importante es que más del 65% de las vías de Bogotá están construidas con pavimentos flexibles.
50 El GCR es un material obtenido de las llantas en desuso de los vehículos automotores, que por lo general tiene un destino no muy controlado ambientalmente, rellenos sanitarios, plantas térmicas, basureros a cielo abierto, entre otros, que generan un daño ambiental
importante. Se obtiene mediante procesos de molienda de llantas usadas, disminuido en tamaño, este material es utilizado en diferentes obras de ingeniería civil, como lo son en rellenos de terraplenes, materiales de contención, pisos de parques, como modificador en las mezclas asfálticas, entre otros. En las diferentes revisiones bibliográficas realizadas en esta investigación se encontró que el grano de caucho se ablanda y se expande a medida que va reaccionando con el asfalto. La adición de éste a las mezclas produce un bitumen más espeso, lo cual tiene que ver con que se presente mayor resistencia al envejecimiento y a la oxidación.
Composición de las llantas
Están compuestas por tres productos básicamente: caucho natural y sintético, acero y fibra textil. Este caucho que se utiliza en la producción de las llantas está compuesto por un grupo de polímeros (compuestos químicos con un elevado peso molecular) como lo son el
polisopreno sintético, el polibutadieno y el más común que es el estireno-butadieno, todos usados en hidrocarburos.
Los polímeros son utilizados para la modificación de las mezclas asfálticas en busca de mejorar sus propiedades y así cumplir con los requerimientos para un proyecto de calidad, en donde se pretende principalmente optimizar la elasticidad 22 y flexibilidad, la consistencia y la durabilidad para evitar que una mezcla asfáltica presente fisuramiento, deformaciones o que tenga desprendimientos. La implementación de asfaltos modificados con polímero es una técnica que involucra bondades notorias en las mezclas asfálticas diseñadas, entregando a los
51 pavimentos un mejor desempeño una vez se somete al efecto del tránsito y condiciones
climáticas. (Carreño y Reyes. 2015).
Por otro lado, el GCR posee componentes que pueden contribuir al buen desempeño del asfalto, estos son:
Negro de Humo: este componente se destaca por su acción específica contra el desgaste de las llantas al contacto con la superficie del pavimento, permitiendo aumentar la duración de la llanta de los vehículos automotores. En la mezcla asfáltica ha demostrado aumentar las propiedades de refuerzo del cemento asfáltico y ayuda a disminuir el envejecimiento.
Antioxidantes: retardan el deterioro del caucho por oxidación.
Aminas: evitan el endurecimiento progresivo del caucho, el aumento de su fragilidad y la perdida de elasticidad.
Aceites aromáticos: prolongan la vida de las mezclas asfálticas modificadas con GCR.
Procesos De Obtención Del Grano De Caucho Reciclado
Estos procesos de molienda tienen como objetivo llegar a un tamaño máximo de ¼ “ Además, estos se diferencian en cuanto a la forma y la textura del GCR. Cada proceso debe evaluarse según los costos, como también el que se garantice que las partículas de GCR se encuentren libres de acero, fibras y otros productos que afecten de manera negativa la calidad del producto. A continuación, se identifican tres diferentes formas de molienda de las llantas. (Diaz & Castro, 2017)
52 Está presente la utilización de una serie de granuladores que reducen el tamaño del
caucho mediante el corte por la acción de cuchillas. Son molinos construidos generalmente para separar los componentes metálicos y así evitar dañarlos, para eliminar la parte textil se usan cintas o bandejas vibratorias que originan la compresión de las fibras, las cuales son separadas por tamices.
El proceso ambiental, también conocido como el proceso de molienda a temperatura ambiente, el cual normalmente contiene las siguientes actividades; separación del metal, separaciones de la fibra, reducción a polvo de GCR, empaquetado, pesado y transporte.
Proceso criogénico
Busca obtener las partículas en los tamaños mínimos esperados, utilizando un método para disminuir la temperatura del neumático a una temperatura muy baja. Se emplea nitrógeno u otros 27 materiales que disminuyan considerablemente la temperatura del neumático.
El caucho enfriado se muele en una unidad de reducción de tipo impacto, en un molino de martillo. La molienda criogénica evita la degradación térmica del caucho y produce un alto rendimiento del producto que queda libre de casi toda la fibra o de acero, que son liberados mientras el proceso. (Diaz & Castro, 2017)
Para el caucho proveniente de las llantas usadas, el acero se separa del producto mediante imanes y la fibra mediante cribado (compuesto de una tela metálica fina 28 con el fin de separar los materiales). Puede ser un sistema de cuatro fases, que incluye la reducción del tamaño inicial, enfriamiento, separación y molienda. Este proceso requiere menos energía que otros y produce grano de caucho de gran calidad.
53 En Colombia se generan alrededor de 7 millones de llantas al año sujetas a regulación (de un total de 13 millones) y actualmente, hay un pasivo nacional de 9 millones. Gracias al trabajo que se adelantará en estas plantas se podrá disminuir esta cifra y cumplirse la ley sobre la gestión integral de este residuo (planes pos consumo) (Diaz & Castro, 2017)
Figura 11: Reutilización de caucho reciclado
Tomado de http://www.berla.com/es/productos/pavimentos-de-caucho
Pavimento continuo, para montaje in-situ, con propiedades absorbentes frente a golpes y caídas accidentales en zonas de juego infantil. El producto estándar consta de una capa base de material SBR, de color negro, proveniente del reciclaje de neumáticos fuera de uso, a la que se le añade en su superficie, una capa de TPV o caucho coloreado, para formar la capa decorativa del pavimento.
Superficies absorbentes para la colocación en todos aquellos suelos que requieran la protección frente a impactos contra superficies rígidas (parques infantiles, gimnasios, zonas … ñ deslizamiento y caída (bordes de … j
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Figura 12: Ejemplos de caucho reciclado
Tomado de: http://www.berla.com/es/productos/pavimentos-de-caucho
El mercado cada día evolución con la interacción de nuevos productos que contribuyen a la protección del medio ambiente, los cuales aumentan la rentabilidad social y económica de los proyectos de pavimentación. Las crecientes exigencias técnicas sobre los pavimentos y de los usuarios de caminos y carreteras, por mayor confort, seguridad y cuidado del medio ambiente, requerirán de nuevos productos y métodos de construcción. A continuación, se muestra el análisis DOFA para este material.
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Tabla 11: DOFA para el caucho
FORTALEZAS Y DEBILIDADES OPORTUNIDADES Y AMENAZAS FORTALEZAS F1. Reduce la contaminación ambiental.
F2. Mejora el espacio público.
F3.Contribuye con el reciclaje de productos
DEBILIDADES
D1. No se cuenta con la totalidad
del capital necesario para
financiar el negocio.
D2. No se cuenta con las
máquinas y herramientas
necesarias para el proceso de productivo.
OPORTUNIDADES
O1. No se encuentra mucha
competencia en el mercado. O2.
Facilidad para encontrar
proveedores de materia prima.
O3. El producto resultante de la
reutilización de neumáticos se puede vender a constructoras, proyectos del Gobierno Nacional y Alcaldías.
O4. El negocio que se plantea
representa un compromiso
ambiental y social, por lo que puede generar mayor publicidad.
O2.F1. Comprar la materia prima que mejor se adapte a nuestros requerimientos.
O3.F2. Facilidad de mostrar el producto y llegar a todos los clientes potenciales.
O4.F3. Ofrecer un producto de calidad a todos nuestros clientes, además de generar un beneficio para la industria.
O1.D1. Hacer debida gestión para obtener el capital y lograr entrar a competir en el mercado.
O2.D2. Obtener el capital para acceder a la compra de materia
prima, maquinaria y
herramientas, mediante
diferentes medios de
financiación.
AMENAZAS
A1. Que el producto no tenga
suficiente acogida en el mercado.
A2. Que no haya un uso adecuado
del producto.
A3. Que se genere una mayor
competencia con la entrada de nuevos
A1.F1. Mostrar el producto
mediante diferentes medios
publicitarios.
A2.F2. Promocionar el producto y dar a conocer su excepcional beneficio.
A3.F3. Mostrar que nuestro producto es confiable y de alta calidad para tener una mayor acogida en el mercado.
A1.D1. Buscar los mejores medios de financiación para el negocio.
A2.D1. Dar a conocer la problemática actual que genera el problema planteado
A3.D1. Buscar alianzas con diferentes entes del estado para generar nuevos contratos.
56 7.1.2 DOFA de materiales pétreos
FORTALEZAS Y DEBILIDADES OPORTUNIDADES Y AMENAZAS FORTALEZAS F1. Es de fácil reutilización. F2. Al provenir mayormente de la industria de la construcción es de fácil obtención para el desarrollo de la empresa.
F3. Se cuenta con productos de
fácil diferenciación y
clasificación.
DEBILIDADES
D1. La mayoría de las empresas
dedicadas a la reutilización de materiales pétreos son pequeñas.
D2. No se cuenta con las
máquinas y herramientas
necesarias para el proceso de productivo.
OPORTUNIDADES
O1. Son materiales comunes en la
cualquier tipo de construcción.
O2. Facilidad para encontrar
proveedores de materia prima.
O3. Se estima que el negocio de
compra y venta de materiales pétreos seguirá creciendo durante la próxima década.
O4. El precio de estos materiales no está sujeto a la variabilidad de los mercados internacionales.
O2.F1. Es posible desarrollar mercados con base en los productos obtenidos.
O3.F2. Bogotá tiene un alto potencial en la obtención de materiales pétreos reutilizables.
O4.F3. Es poco común apreciar prácticas de mercado desleal.
O1.D1. Se debe realizar gestión
para obtener la maquinaria
adecuada para separación y clasificación del material.
O2.D2. Conocer programad de
apoyo para elevar la
competitividad.
AMENAZAS
A1. Que el producto no tenga
suficiente acogida en el mercado.
A2. Infraestructura inadecuada e
inapropiada o deficiente.
A3. Pérdida de clientes debido a
una escasa producción.
A1.F1. No se requiere de una
gran publicidad para la
comercialización del producto.
A2.F2. Mostrar los beneficios que genera la reutilización de los
materiales pétreos.
A1.D1. Financiamiento para empresas establecidas con bajas tasas
A2.D1. Buscar alianzas
estratégicas con diferentes
empresas establecidas para
57 7.1.3 DOFA de madera FORTALEZAS Y DEBILIDADES OPORTUNIDADES Y AMENAZAS FORTALEZAS F1. Abundancia y variedad en la
obtención del producto.
F2. Disponibilidad y fácil
obtención del producto con mano de obra no calificada.
F3. Bajos costos de reemplazo.
DEBILIDADES
D1. La competencia.
D2. Informalidad en el sector.
D3. Encontrar productos
perecederos y sin tratamiento adecuado que contaminen al grupo de extracción
OPORTUNIDADES
O1. Potencial en el uso de
variedades alternativas.
O2. Alto potencial de penetración
en el mercado.
O3. Alto nivel de fidelización.
O4. Se puede convertir en una
mezcla orgánica descompuesta y
transformarla en fertilizante
natural.
O2.F1. Buena proyección de la demanda y la oferta.
O3.F2. Opción de nueva y más eficiente tecnología ambiental y productiva.
O4.F3. Disponibilidad y bajo costo de la mano de obra.
O1.D1. Capacitar al personal de apoyo para elevar el desarrollo de la industria.
O2.D2. Bajo nivel de endeudamiento para las empresas nacionales.
AMENAZAS
A1. Que el producto no tenga
suficiente acogida en el mercado.
A2. Perdida del producto debido a
una inadecuado mantenimiento.
A3. Sustitución del producto por
plástico o metal.
A1.F1. No se requiere de una
gran publicidad para la
comercialización del producto.
A2.F2. Calidad y variedad en los productos.
A1.D1. Baja expectativa comercial y desconocimiento del mercado
A2.D1. Búsqueda de nuevos mercados para comercialización del producto.
OF ’ j trabajará con los residuos pétreos, ya que estos presentan características superiores al caucho y madera.