Diseño de materiales compuestos de cemento híbrido fabricados a base de zeolitas naturales y fibras sintéticas.

Abstract

Los materiales de construcción con fines estructurales hechos a base de cemento presentan una ductilidad de 0.1%, además de la excesiva contaminación de la industria del cemento, que en 2010 llegó a 2800 millones de toneladas de emisiones de CO2 . Por esto, se planteó diseñar un compuesto de cemento híbrido a base de zeolitas naturales y fibras de PVA que presenten ductilidad mayor a 5% a los 28 días. Este proyecto se desarrolló en tres fases. En la primera fase, se implementó la metodología de Taguchi con cuatro factores de control (arena/aglutinante, agua/aglutinante, %MgSO4, %NaOH) a tres niveles obteniendo 9 combinaciones con 3 repeticiones cada una. Las variables de salida evaluadas fueron la trabajabilidad y resistencia a la compresión. Con la combinación óptima, en la segunda fase se desarrollaron 12 combinaciones diferentes con 2 factores de control (agua/aglutinante, %superplastificante) obteniendo el porcentaje de superplastificante policarboxílico para la matriz anterior. Finalmente, en la tercera fase se realizaron 3 combinaciones con fibras de PVA entre 1% 1.5% y 2% con 3 repeticiones. Los ensayos fueron realizados bajo las normativas ASTM C109 y ASTM C143. En los resultados obtenidos se obtuvo una ductilidad de 1,32%. En conclusión, se diseñó el material compuesto en base a zeolitas naturales reforzado con fibras de PVA obteniendo una combinación óptima con 32.9 wt.%. de zeolita y 15 wt. % en cemento. Se concluye que el porcentaje de superplastificante no influye significativamente en la trabajabilidad y que el porcentaje de fibras de PVA óptimo es de 1.5% generando