Incorporación de filler de deshechos de conchas de abanico provenientes de la industria de la acuicultura en mezclas asfálticas en caliente

Proyecto: Investigación

Detalles del proyecto

Resumen de proyecto

Los pavimentos asfálticos actualmente sufren mayor deterioro principalmente por el aumento del parque automotor y las condiciones climáticas. Lo cual genera mayores costos de operación y mantenimiento ante las deformaciones permanentes, surcos y fisuras. Por otro lado, deshechos abundantes de conchas de abanico que generan un daño ambiental. En la presente investigación se propone el empleo de filler compuesto por los caparazones de conchas de abanico para densificar la mezcla y mejorar la cohesión del asfalto. La adición de este filler busca conferir resistencia al agua, escarcha, deformaciones y grietas en el pavimento de mezcla asfáltica. Se llevarán a cabo pruebas de desempeño para comparar el carbonato de calcio comercial con el carbonato obtenido de las conchas de abanico. Así, se aborda problemas de la infraestructura vial y también se contribuye de manera significativa a la sostenibilidad medioambiental.

Descripción

Los fillers naturales o fabricados como cal, cemento, cenizas o escoria, buscan llenar vacíos en el esqueleto de áridos, logrando mezclas más compactas y mejorando cohesión y estabilidad en la mezcla asfáltica. Se espera que esto brinde al pavimento resistencia frente a agua, escarcha, deformaciones plásticas, grietas por fatiga y fracturas a bajas temperaturas. (Wasilewska et al., 2017). Sin embargo, el exceso de tráfico ejerce presión sobre las carreteras, especialmente aquellas con un tiempo de operación prolongado, y se destaca la necesidad de mantenimiento para garantizar la seguridad y comodidad de los usuarios (Antunes et al., 2021; Zhang, 2023). El agrietamiento de los pavimentos asfálticos se ha convertido en uno de los problemas más graves, evidenciando desequilibrios en los requisitos técnicos para la resistencia al agrietamiento y la resistencia al surco de los materiales del pavimento asfáltico (Xu et al., 2021). Además, el agotamiento de los agregados naturales plantea desafíos ambientales y comerciales adicionales (Nasier, 2021).
La industria de la construcción, al depender en gran medida de agregados no renovables y otros productos industriales durante la construcción y rehabilitación de carreteras, enfrenta desafíos ambientales y de sostenibilidad (Bamigboye et al., 2021). La gestión inadecuada de desechos sólidos impulsa la búsqueda de métodos para integrarlos en la construcción vial como materiales alternativos. La deficiente condición de las carreteras federales, con más de un tercio en condiciones inseguras, obstaculiza el progreso socioeconómico. Factores como grietas, rugosidad y baches se consideran en la evaluación de las condiciones, destacando la urgencia de reparación y mantenimiento para garantizar la seguridad, movilidad y desarrollo económico (Baba & Singh, s. f.; Luyimbazi,Godfrey, 2022; Madadi et al., 2021; Paul, 2023).
En cuanto a la gestión de desechos en la industria acuícola, las conchas de ostras representan un problema socioeconómico y ambiental debido a la tecnología insuficiente para su manejo (Patil et al., 2023). El cultivo de ostras contribuye anualmente a millones de conchas duras vacías como subproductos residuales en vertederos municipales en todo el mundo (Ruiz et al., 2020). En Sechura, al norte de Perú, donde se cosecha y procesa más del 80% de las conchas marinas, se desechan anualmente hasta 25,000 toneladas métricas de conchas duras vacías en vertederos municipales (Poicón, 2014). En el año 2020, la industria acuícola alcanzó una producción anual de 141 mil toneladas, siendo Piura, Puno y Tumbes los principales líderes con un 80% de participación. Destacando entre los productos más solicitados, las valvas de conchas de abanico constituyeron el 33% de la producción acuícola en Perú durante ese período (Gestión, 2021).
Estas conchas marinas, no biodegradables y con una lenta degradación debido a sus propiedades, aumentan las áreas de descarga y provocan la contaminación del suelo y el agua (Ruslan et al., 2022) . La acumulación de estos residuos en vertederos a cielo abierto se convierte en fuente de daño ambiental y contaminación, desencadenando olores desagradables, la presencia de insectos y hongos (Elijah I et al., 2009; Elliott Richardson & Fuller, 2013; Giannetti et al., 2012; Her-Yung et al., 2011; Kuo et al., 2013; Yang et al., 2005, 2010; Yoon et al., 2003). Con el tiempo, las conchas marinas experimentan descomposición microbiana, liberando compuestos como sulfuro de hidrógeno, amoníaco y aminas, generando olores desagradables adicionales (Eziefula et al., 2018; Peceño et al., 2021).
La industria de la construcción enfrenta desafíos clave, desde la dependencia de agregados no renovables hasta la gestión inadecuada de desechos y el deterioro de la infraestructura vial. Simultáneamente, la acuicultura genera millones de toneladas de desechos de conchas de ostras, exacerbando problemas ambientales y resaltando la necesidad urgente de soluciones innovadoras y sostenibles en estas industrias interconectadas.
EstadoActivo
Fecha de inicio/Fecha fin1/04/2410/04/25

Objetivos de desarrollo sostenible de las Naciones Unidas

En 2015, los estados miembros de las Naciones Unidas acordaron 17 Objetivos de desarrollo sostenible (ODS) globales para erradicar la pobreza, proteger el planeta y garantizar la prosperidad para todos. Este proyecto contribuye al logro de los siguientes ODS:

  • ODS 9: Industria, innovación e infraestructura

Palabras clave

  • Mezclas asfálticas
  • cemento asfáltico
  • conchas de abanico
  • carbonato de calcio

Áreas y líneas de investigación secundarias

  • Ecoeficiencia y tecnologías limpias
  • Infraestructura vial
  • Transporte y comunicación

Tipo de investigación

  • Aplicada