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From production torecycling a circular

economy for theEuropean GypsumIndustry with the

demolition and recyclingindustry

17 de enero de 2013Escuela Universitaria de Arquitectura Técnica de MadridUniversidad Politécnica de Madrid

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1. Introducción

2. Trabajos realizados

3. Conclusiones

SCI (sostenibilidad en la construcción y la industria); TEMA (Tecnología Edificatoria y Medioambiente)

SOSTENIBILIDAD/CONSTRUCIÓN SOSTENIBLE RCD // Ciclo de vida de los iclo de vida de los edificiosedificios……………………..Gesti..Gestióón/reciclajen/reciclaje

Materiales (Materia prima (cuna) Extracción‐ TRANSFORMACIÓN, DISTRIBUCIÓN); Ejecución‐Vida útil y mantenimiento‐Reforma‐Rehabilitación‐Demolición

From production to recycling a circular economy for the European Gypsum Industry with the demolition and recycling industry

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RCDRCD

• TIPOS DE RCD (Plan de Gestión Integrada de RCD en la CM 2002-2011)

RCD I: 10%Obras de infraestructuras Excedentes de los movimientos de tierras

RCD II: 90%Procedentes del sector de construcción de edificios (demolición y reparación domiciliaria y de la implantación de servicios)

• PROCEDENCIA DE RCD NIVEL II

Obra nueva: sobrantes, rechazos…. (120,0 k/m2 construido)

Rehabilitación y restauración de edificios…. (338,7 k/m2 rehabilitado)– Acondicionamiento, cambio de uso.– Industria.– Zonas costeras.

Demolición de edificios Demolición total 1.129,0 k/m2 demolidoDemolición parcial 903,2 k/m2 demolido– Antigüedad (ITE), guerras,

catástrofes, ......

Producción/Fabricación de materiales de construcción, incluso maquinaria.


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La composición de los RCD, varía según: antigüedad del edificio; país: materias primas (clima del lugar, el poder adquisitivo de la población, los usos dados al edificio etc); los hábitos constructivos; etc.


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Lista Europea de Residuos (cap 17:RCD) aprobada por Orden MAM/304/2002. (8)

No especiales ‐ Especiales (según peligrosidad)• Hormigón, ladrillos, tejas y materiales

cerámicos.• Madera, vidrio y plásticos.• Mezclas bituminosas, alquitrán de

hulla y otros productos alquitranados.• Metales (incluidas sus aleaciones):

aluminio, plomo, zinc, hierro y acero,...• Tierra (incluida la excavada en zonas

contaminadas), piedras y lodos de drenaje.

• Materiales de aislamiento y materiales de construcción que contienen amianto.

• Materiales de construcción a base de yeso.

• Otros: materiales con mercurio y otras sustancias peligrosas y residuos muy mezclados.


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Volumen superior a los RSU: Espacio; Transporte (contaminación)

¿Por qué los RCD son un problema?

En Europa (UE-15) se generan 180-200 millones de toneladas residuos cada año, 480 kg / habitante y año.


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• En España:

2000: 24 M t RCD.

2005: 35 M t RCD (8,7% anual). (49,2% Cataluña, CV y Andalucía) una masa que cubriría 90 campos de fútbol hasta una altura de 25m. 790 k/hab.año; 1.664 kg / habitante y año en Castilla‐La Mancha‐145 kg / habitante y año en la ciudad de Ceuta.

• 2005‐2016. (MA) Desaceleración, disminución de la tasa de generación de un 0,5 % anual. Infraestructuras +900M.

II Plan Nacional de Residuos de la Construcción y Demolición en España 2007-2015


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RCD tras clasificación inicial

• 32% tierras y residuos inertes no recuperables (depósito controlado)

• 20% de tipología variada (gestión para su eliminación o valorización)

• 48% (planta de reciclaje) ‐17% rechazo (deposito)

• Total: 31% valorizable (48‐17)49% deposito (32+17)20% a determinar


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RECICLAJE EN EUROPA

Dinamarca, Alemania, Irlanda, Holanda y Estonia, por encima del 80% de los RCD generados. Austria, Bélgica, Francia y Reino Unido tienen índices entre 60-70%, y Latvia y Lituania entre el 40% y 60%, aunque tienen bajas tasas de generación.


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España continua estando entre los países que menos reciclan junto con Chipre, Polonia y la República Checa, con un índice menor del 40%.


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CAUSASCAUSAS• Los precios de vertido son muy bajos o inexistentes.• Las materias primas son suficientes y económicas (la industria del reciclaje

no está implementada). Los áridos de construcción constituyen después del aire y el agua el primer producto natural en cuanto a consumo se refiere: 6 ton/ciudadano de la UE o 2.000 millones de toneladas año en la UE.

• Los modelos de gestión de RCD no consideran la protección del Medio Ambiente. No tienen legislación específica sobre gestión de RCD.

Sin embargo, en los países que tienen altas tasas de reciclaje suele deberse a:……..Reciclar=económico


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Medidas legislativas para el fomento del reciclaje

EuropaEuropa‐‐dos periodos distintosdos periodos distintos

1975 y 19901975 y 1990 no se definieron obligaciones sobre el tratamiento que debían realizarse a los RCD, excepto en el aceite. Los Estados miembros debían realizar sus Planes de gestión y la UE organizar el Catálogo Europeo de Residuos.

1990 y 20081990 y 2008 se caracterizó por la introducción de una amplia gama de iniciativas y objetivos para el reciclaje.

La Directiva sobre envases y residuos de envases (1994, 2004) La Directiva sobre el final de la vida útil de los vehículos (2000) La Directiva sobre residuos eléctricos y equipos electrónicos (2002) La estrategia temática sobre la Prevención y el Reciclaje de Residuos (2005) La Directiva sobre los residuos de baterías, pilas y acumuladores (2006) La Directiva Marco sobre Residuos (DMA), que considera los residuos de construcción y demolición y los residuos domiciliarios (2008)


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La Directiva Marco sobre Residuos (DMA)La Directiva Marco sobre Residuos (DMA)

Propone como objetivo global (no fija objetivos para cada tipo de RCD) con respecto a los RCD: "En 2020 la reutilización, el reciclado y la recuperación de RCD, incluyendo las operaciones de relleno con residuos no peligrosos de construcción y demolición y excluyendo el material de origen natural definido en la categoría 17 05 04 de la LER supondrá un mínimo del 70%70%en peso”.

Para conseguir este objetivo se tendrían que considerar aspectos, tales como: Costo de los agregados naturales; el espacio en los vertederos; la sensibilización de la población y fundamentalmente la de los agentes implicados y el costo de vertido.

Por ello en cada país se han desarrollado polpolííticas especticas especííficas para la gestificas para la gestióón de n de RCD,RCD, que han incorporado las siguientes medidas:La regulación de vertederos; Los principios de gestión: el principio de prevención, el principio del que contamina paga y el principio de cooperación; Compromisos Voluntarios: Normas de calidad.


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ESPAÑA:• Ley 42/75 RSU. (RCD competencia municipal‐vertederos municipales).

• Ley 10/1998, hoy en el artículo 8 de la nueva Ley 11/2011. La gestión de los RCD está regulada por las Comunidades Autónomas que han ido definiendo sus planes de gestión de residuos en base al denominado principio de jerarquía.

•• I Plan Nacional de Residuos de ConstrucciI Plan Nacional de Residuos de Construccióón y Demolicin y Demolicióón (2000n (2000‐‐2006)2006)

• Plan Nacional Integrado de Residuos (PNIR) para el período (2007‐2015)

–– II Plan N. de RCD (2007II Plan N. de RCD (2007‐‐15)15)IPNRCD;“Estudio sobre la generación y gestión de los RCD en España” (Ministerio de M.A, 2006). Empresas constructoras, gestoras de residuos, etc.

Objetivos cualitativos:• Aplicar el principio de jerarquía: Reducir en origen la generación de RCD y valorizar todo lo posible (reciclar, reutilizar)

• Gestionar correctamente todos los RP de los RCD• Crear red de infraestructuras necesarias

• Sistema estadístico

• Vertederos: adaptación al RD; Clausurar vertederos inadaptables• Id. de canteras, etc.

Objetivos cuantitativos. (IPNRCD)

• En 2008: recogida selectiva y correcta gestión

del 95% RP (95%‐2002)

• En 2010: Valorización del 70% (50%) de los residuos de envases MC.

• En 2011: Recogida controlada y correcta gestión del 95% (90%); Reducción o reutilización del 15% (10%) de RCD • Reciclaje del 40% de RCD (40%‐60%)


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Real Decreto sobre producciReal Decreto sobre produccióón y gestin y gestióón n de RCD 105/2008de RCD 105/2008

•Prohíbe el depósito de RCD en vertedero sin tratamiento previo.• Obliga al productor (titular de la licencia) de los RCD, a la elaboración en el proyecto de obra de un estudio de gestiónde RCD, así como una valoración del coste previsto para su gestión.•Obliga al poseedor de los RCD (el que ejecuta la obra) a establecer la separación y clasificación de los residuos, elaborar un plan de ejecución y asumir los costes. •Afianza el mercado de los materiales reutilizables(metal y madera) e incentiva la creación de otros mercados como el de los áridos reciclados.•Propugna una actitud ejemplificante de la administración públicas. •Fomenta medidas como los acuerdos voluntarios entre los responsables de la correcta gestión de los residuos y los responsables de la restauración de los espacios degradados.

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1. Introducción


3. Conclusiones


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PROPUESTAS DE LA UPMPROPUESTAS DE LA UPM

1. Definici1. Definicióón de medidas para la mejora de la gestin de medidas para la mejora de la gestióón de los RCDn de los RCD. Diseño de buenas prácticas en las distintas fases del proyecto edificatorio (diseño, ejecución, vida útil, mantenimiento y demolición).

2. Mejora de la 2. Mejora de la reciclabilidadreciclabilidad de los RCD, así como mejora de la sostenibilidad de los materiales de construcción.

Debilidades importantes en las políticas sobre la gestión de residuos:

La carencia de prácticas y sistemas de gestión (falta de conocimiento de los agentes implicados sobre la prevención de RCD)

Reducir la generación de residuos.La segregación “in situ” de las diferentes fracciones de residuos.

Mejora del reciclaje de residuos (valorización). Normativa.


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1. Definición de medidas para la mejora de la gestión de los RCD

• 2007/2010.‐ “CLEAM: Construcción limpia, Eficiente y Amigable con el Medioambiente” CENIT (MEC)

– Definición de un Sistema de Gestión Integral de los RCD en obras de Infraestructuras, integrado en el Sistema de Gestión de Calidad de las empresas constructoras.

– Estudio y Plan de gestión de los RCD en fase de diseño y ejecución. – Manual de ejecución del Plan de Gestión de RCD.

• 2009/.‐ “Gestión de residuos de construcción y demolición (RCD) en obras de edificación. Buenas prácticas en albañilería”. Arpada; CMS

• 2010/.‐ “Gestión de residuos procedentes de embalajes de materiales de construcción en obras de edificación. Aplicaciones como aditivos en materiales de construcción”. Arpada; CMS


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2. Mejora de la 2. Mejora de la reciclabilidadreciclabilidad de los residuos (RCD), así como mejora de la sostenibilidad de los materiales de construcción.

2.1 Búsqueda de nuevas aplicaciones para los RCD.

2.1.1. Integración de RCD en materiales de construcción (obra):Estudios sobre yeso y morteros de cemento que incorporan como cargas ligeras: embalajes de cartón o plástico, poliestireno, granulado de poliuretano, etc. Refuerzo de yesos o morteros de cemento con fibras recicladas procedentes de RCD.

2.1.2. Integración de RCD procedentes de los procesos de fabricación (no calidad):Placas de yeso laminado; Hormigón reciclado procedente de elementos prefabricados.

2.2 Mejora de la sostenibilidad de los materiales de construcción, integrando residuos industrialesEstudios sobre yeso y morteros de cemento que incorporan como aditivos residuos industriales no peligrosos: NFU; huesos de aceitunas, cáscara de arroz, cáscara de mejillones, esponja, etc


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E-35; Otros tipos de yeso

1ª fase: Referencia E; E+Cargas comerciales: perlita, vermiculita, arcilla expandida.

2ª fase: RCD: Vidrio celular; Poliestireno; embalajes (papel, serrín, plástico). Yeso laminado.3ª fase: Residuos industriales:Corcho natural. NFU-Arcilla expandida.Aceituna-Arcilla expandida.Cáscara de arroz; mejillones, etcAPLICACIONESAPLICACIONES

PLAN EXPERIMENTALEstudio de la compatibilidad (Y-Cargas):

Microscopio electrónico, ESPECTRÓMETRO.Densidad; Ensayos Resistencia mecánica; Shore C; comp. agua. Vetrotex; Iberplaco; Farraus, PAS, Aplicork, etc


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Menor densidad (mejorar resistencia) Zona ideal:

Menor densidadMejor resistencia

Yeso/escayola aligerado Yeso/escayola aligerado GrGrááfico resumen densidad/resistencia a flexifico resumen densidad/resistencia a flexióón n


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Menor densidad (mejorar resistencia)

Yeso/escayola aligerado Yeso/escayola aligerado GrGrááfico resumen densidad/resistencia a compresifico resumen densidad/resistencia a compresióónn

Zona objetivo:Menor densidad y mayor resistencia

24

Yeso/escayola aligerado y reforzadoYeso/escayola aligerado y reforzadoGrGrááfico resumen (refuerzo de fibra de vidrio E)fico resumen (refuerzo de fibra de vidrio E)

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Yeso/escayola aligerado y reforzadoYeso/escayola aligerado y reforzadoGrGrááfico resumen (refuerzo de fibra de vidrio E y fico resumen (refuerzo de fibra de vidrio E y superfluidificantessuperfluidificantes))

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17,2 17,2 17,22 2 2 1,4

601 1

0,2

10 2

3,5 4,5

CBA

17,2 17,2 17,22 2 2 1,460

1 1

0,2

7 2

2 3

CBA

TABIQUE DE 7cm

TABIQUE DE 10 cm

YC1

YC2

YC1

YC1

YC1

YC2

1

MN

MX

X

Y

Z

-.199341

3.867.92

11.9816.04

20.09924.159

28.21932.279

36.338

NOV 7 200212:25:57

NODAL SOLUTION

STEP=1SUB =1TIME=1S1 (AVG)DMX =2SMN =-.199341SMX =36.338

1

MNMX

X

Y

Z

-34.917

-30.973-27.029

-23.085-19.141

-15.197-11.253

-7.309-3.365

.578827

NOV 7 200212:26:18

NODAL SOLUTION

STEP=1SUB =1TIME=1S3 (AVG)DMX =2SMN =-34.917SMX =.578827

Aplicaciones: Prefabricados/Revetimientos

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“Adición de residuos de yeso laminado en el yeso de construcción”Empresa financiadora: Valoriza

Objetivo:

Estudiar la viabilidad de incorporar los residuos de la fabricación de placas de yeso laminado en la fabricación de yesos o de las placas. Sistema de gestión.

Diferentes tipos de yesos:

Yeso grueso lento (YG/L)

Yeso controlado (YG/C)

Yeso fino lento (YF/L)

Escayola especial lenta (E-35/L)

Escayola especial (E-35)

Material reciclado:

Placas de yeso laminado (PYL)

Calcinado a distintas temperaturas

Metodología:Adición de YLC en 3%, 4% y 5%.

Plan de ensayos.

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Conclusiones:•No afecta a la densidad

•Shore C: disminuye a partir del 4% (5%)

•R. Flexión: se reduce hasta en un 50% con E-35 y un 20% YF-L

•R. compresión: se reduce 45% con E-35 •Determinación de la adherencia, mejora YG y E, disminuye YF

Futura línea: temperaturas; +%. Determinación de la Dureza SHORE C

. Determinación de la R, a flexotracción

Gráfica 25. Determinación de la R.a a compresión

YG/L0,10 N/mm²

YG/L+4%YLC0,23 N/mm²

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45

Adherencia (N/mm²)

YF/L0,31 N/mm²

YF/L+4%YLC0,15 N/mm²

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45

Adherencia (N/mm²)

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1. Introducción


3. Conclusiones

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Conclusiones:• Investigar RCD es necesario

• Fomento del grado de concienciación Impacto Ambiental RCD-España lejos DM-2020

Agentes: responsabilidad compartida y extendida

• Administración ejemplo

Políticas incentiven la selección, +tasas, infraestructuras…

Primar Proyectos con la meta de residuos cero

Impulsar (obligar) el mercado de materiales reciclados

Normas de calidad para nuevos materiales

• Universidades-Admon….empresas.. Líneas de trabajo conjuntas; Mapa; Sinergias.

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Muchas gracias!!!!!

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