Evaluación térmica de material compuesto de cemento portland reforzado con agregado fino de CBC y FO tratada con Silano

Abstract

El uso de fibras naturales (yute, coco, caña, etcétera.) y desechos agroindustriales (ceniza, cascarilla de arroz, etcétera) como materiales de refuerzo en la obtención de materiales compuestos ha ido en aumento, debido a que se consideran de bajo costo y fácil obtención. Se han estudiado las interacciones de los materiales de refuerzo, así como las propiedades físicas, químicas y mecánicas que le transfieren al material. En esta investigación se desarrolló un material con una matriz de cemento portland compuesto (CPC-30R) reforzado con agregado fino de carboncillo de bagazo de caña (CBC) y fibra de bagazo de caña de azúcar (FO). La FO fue modificada superficialmente, inicialmente se sometió a un proceso de deslignificación con NaOH a 6.0 % y blanqueo con NaClO2 V/V a 0.5 % y H2O2 V/V a 0.34 %, para remoción de hemicelulosa y obtener una fibra con mayor exposición de celulosa, posteriormente se modificó con dos tipos de compuestos silánicos, Isooctyl-trimethoxylsilane a 97 % y Trimethoxy-methylsilane a 95 %. La FO se analizó mediante espectroscopia de infrarrojo con Transformada de Fourier (FTIR) y se evaluó su hidrofobicidad en un sistema Agua-Tolueno. La FO tratada se mezcló con cantidades diferentes de CPC-30R y agua. La morfología del material compuesto se observó mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), la cual mostró la interacción del agregado fino de CBC en la matriz de CPC-30R. El comportamiento térmico del material se evaluó en un equipo de placa caliente aislada, conforme a la norma ASCTM – C177, obteniendo resultados de conductividad térmica de 0.21 W/m °C.

Sugar Cane Products as a Sustainable Construction Material – Case Study: Thermophysical Properties of a Corncob and Cane Bagasse Ash Panel

“…The mean thermal [55] found thermal conductivity values for ferrocement of 0.69 W/m K, ferrocement plus coconut fiber 0.221 W/m K, lightweight concrete brick 0.53 W/m K, hollow concrete block 0.68 W/m K and red clay brick 0.93 W/m K. Ruiz Torres et al [59] reported thermal conductivity for thermos-slab 0.263 W/m K, cement-sand mortar 0.63 W/m K, typical annealed red brick 0.872 W/m K. Borbón Almada et al [60] reported a thermal conductivity for annealed mud brick 0.814 W/m K, lightened block 0.465 W/m K, cement-sand mortar 0.470 W/m K and recycled cement-sand mortar 0.291 W/m K (recycled material from concrete demolition). Rico Rodríguez et al [61] reported a value of 0.21 W/m K in the thermal conductivity of a cement composite material reinforced with bagasse ash and fiber. In this context, the thermal conductivity value of 0.2008 W/mÁK of the PO + CE panel proposed in this study has a low thermal conductivity suitable for thermal applications in construction.…”