Estudio y caracterización de morteros de base cementicia reforzado con fibras de caña

Abstract

Esta investigación aborda el comportamiento mecánico y térmico del mortero reforzado con fibras vegetales, específicamente fibras de caña de Arundo donax, paja de arroz y cáscara de arroz, en configuraciones variables de 0.5%, 1%, 2% y 3% de productos vegetales. El objetivo principal fue evaluar el impacto del producto vegetal en la resistencia a flexión, resistencia a compresión, conductividad térmica, difusividad térmica y determinar su viabilidad, fiabilidad, compatibilidad y resistencias. A partir de las pruebas experimentales realizadas, se observó que la inclusión de fibras de caña mejora significativamente la resistencia a flexión, hasta un valor máximo de 4.18 MPa con una inclusión del 3%, mientras que los otros refuerzos de fibra mostraron resultados más bajos. En términos de resistencia a compresión, el mortero patrón alcanzó la mayor resistencia con 114.04 MPa, que disminuyó gradualmente con la adición de materiales vegetales. Sin embargo, los beneficios térmicos fueron considerables, particularmente la disminución de la conductividad térmica. Se concluye que la incorporación controlada de materiales vegetales puede mejorar algunas propiedades del mortero, ayudando así en la creación de materiales para aplicaciones no estructurales, como fachadas o pisos y siendo el inicio de un cambio de los elementos y materiales regulares para la realización de morteros y mezclas.

his research addresses the mechanical and thermal behavior of mortar reinforced with plant fibers, specifically Arundo donax cane fibers, rice husk, and rice straw, in varying configurations of 0.5%, 1%, 2%, and 3% of plant-based products. The main objective was to Johan Ernesto Zarta Marín - 2025 evaluate the impact of the plant material on flexural strength, compressive strength, thermal conductivity, specific heat, thermal diffusivity, and to determine its viability, reliability, compatibility, and strength. Based on the experimental tests carried out, it was observed that the inclusion of cane fibers significantly improves flexural strength, reaching a maximum value of 4.18 MPa with a 3% inclusion, while the other fiber reinforcements showed lower results. In terms of compressive strength, the control mortar achieved the highest resistance with 114.04 MPa, which gradually decreased with the addition of plant materials. However, the thermal benefits were considerable, particularly the reduction in thermal conductivity and the improvement in specific heat. It is concluded that the controlled incorporation of plant-based materials can improve certain properties of mortar, thus aiding in the development of materials for non-structural applications, such as façades or flooring, and marking the beginning of a shift from conventional elements and materials used in the production of mortars and mixes.

Objectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats Sostenibles

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