La Adición de Aserrín y Poliestireno en la Elaboración de bloques alivianados y su efecto en la variación de temperatura y acondicionamiento acústico

La Adición de Aserrín y Poliestireno en la Elaboración de bloques alivianados y su efecto en la variación de temperatura y acondicionamiento acústico

Jorge Luis Morales Apráez

Ambato –Ecuador

Jorge1994moralesa@gmail.com

Resumen. La investigación  abordada, plantea  la sustitución del chasqui o cascajo en un 15%, 25% 50% y 75% de aserrín más poliestireno para la fabricación de bloques alivianados , donde se obtuvo que los bloques artesanales poseen una resistencia aproximada de 1.06 Mpa y que bajo este parámetro los bloques de 15 y 25 % cumplen con los rangos establecidos como dosificación original de 4 Mpa a diferencia de los bloques artesanales, mientras que se descarta el que posee  un 50% y 75% de aserrín, debido a que su resistencia a la compresión es muy baja. Por otra parte, dentro de la presente y siguiendo la normativa Chilena NCH 849 y NCH 851, se realizó un ensayo térmico y acústico, obteniendo como resultado que el bloque con 75 % de aserrín posee mayor capacidad de aislación térmica a diferencia de los demás bloques ensayados, mientras que el bloque con 25% de dosificación del agregado posee mayor capacidad de aislación acústica. Dentro del estudio abordado, se señalan de manera clara el proceso realizado tanto para la fabricación como para los ensayos de laboratorio, lo que generó resultados factibles, enmarcados dentro de los estatutos normativos para la construcción.

1. Introducción

La presente investigación contempla la elaboración de mampuestos con la sustitución de materiales de fabricación artesanales (chasqui), por materiales alternativos como el aserrín en porcentajes del 15, 25, 50 y 75%, como primer punto se realizaron ensayos granulométricos para verificar que los agregados utilizados muestren un eficiente desempeño al ser sometidos a las diferentes pruebas, las dosificaciones se basaron en la norma INEN 3066.

El ensayo experimental a compresión de mampuestos artesanales, indicó que la resistencia aproximada es 10.96 kg/cm2, al elaborar los bloques con la sustitución de chasqui por aserrín en porcentajes de 15 y 25% y ensayados a compresión a los 28 días de edad indicaron que cumplen con los rangos de dosificación original a diferencia de los bloques artesanales, mientras que los mampuestos que contenían entre 50 y 75% de aserrín fueron descartados debido a su baja resistencia.

Así también se realizaron ensayos acústicos y térmicos, en los primeros se sometió a los mampuestos al tradicional “ruido rosa” (transporte público), por un período de exposición de 10 minutos  en una cámara de 1mx0.7mx0.15m de acuerdo a la normativa Chilena NCH849 y NCH 851, en donde se verificó que el mampuesto con 25% de aserrín presentaba un mejor desempeño en aislación acústica, así también en la misma cámara de ensayo en la prueba de aislación térmica, se constató que el mampuesto con un 75% de porcentaje de aserrín muestra una mayor capacidad de aislación térmica, sin embargo este último no es muy recomendable para su uso en el sector de la construcción debido a su baja resistencia en el ensayo de compresión, incumpliendo con parámetros establecidos en normas de construcción vigentes.

2.   Materiales y Métodos

2.1. Tipo de investigación

La investigación experimental está integrada por un conjunto de actividades metódicas y técnicas que se realizan para recabar información y datos necesarios sobre el tema a investigar y el problema a resolver. Es por ello que este tipo de investigación se caracteriza por la verificación de la hipótesis mediante procedimientos intencionados por parte del investigador, de manera que se aseguren las manipulaciones de todas y cada una de las variables independientes comprobando el efecto y comportamiento de la variable dependiente [2].

Por lo tanto, es necesario mencionar que la investigación se caracteriza por ser de tipo experimental debido a que se debe elaborar un grupo de bloques adicionando aserrín reciclado y poliestireno expandido como sustituto parcial del agregado grueso, así como también elaborar bloques tradicionales para poder comparar ciertos parámetros como la resistencia, variación de la temperatura y el acondicionamiento acústico mediante diferentes métodos o estudios.

2.2. Materiales

El aserrín es considerado como un material compuesto principalmente por celulosa y según la Norma de la American Society for testing and materials, este se contempla dentro de los agregados ligeros pasándose por una malla no mayor a 9.5 mm. La adición de aserrín en mezclas para elaborar bloques se considera como un método o alternativa sustentable, lo cual genera a su vez un menor costo y a su vez mejoras en las propiedades acústicas y térmicas, considerando también de que este material tiene una gran facilidad para su obtención (figura 1).

Según diferentes autores el polímero termo plastique es obtenido de la polimerización de estireno clasificados en cuatro tipos principales, siendo estos el poliestireno cristal el cual tiene una contextura transparente, rígido y quebradizo, el poliestireno expandido, el cual es muy ligero, el poliestireno de alto impacto siendo este considerado como muy resistente y opaco, por último, se tiene el poliestireno extrusionado. Para fines de la presente investigación, serán utilizados bloques de poliestireno expandido (figura 2), los cuales serán cortados de forma rectangular e introducidos en los espacios vacíos del bloque, pudiendo este método servir para medir la resistencia de cada pieza a evaluar mediante los ensayos de laboratorio.

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                           Figura 1. Aserrín reciclado.        Figura 2. Poliestireno.

2.3. Métodos

La dosificación de los materiales para la elaboración de los bloques de aserrín y poliestireno es realizada en base a lo que se va a realizar, es decir, con respecto a las características del bloque y la cantidad que

debe poseer el mismo en cuanto a áridos, tanto finos (polvo) como gruesos (chasqui), cemento y agua. Esta, fue realizada en proporciones conocidas en cuanto a grupos de materiales que varían en 15%, 25

% 50%, 75%.

Para la realización del mezclado se toma en consideración el proceso manual, aunque en muchas ocasiones no es muy recomendable porque produce un material no uniforme, es el que se utilizará, debido a que el tamaño de la muestra es muy pequeño y se necesita el ahorro del material, es decir, se busca que no sobre, ni se desperdicie.

Luego que se ha mezclado el concreto, se debe utilizar una máquina prensadora (figura 3), pero antes de aquello debe verterse la mezcla en un molde para bloques, una vez que es vertido, se debe mover el molde agarrando el mismo desde la parte superior, puesto que el material suele dejar espacios vacíos o de aire, por tal motivo, se pide sea movido de manera que toda la mezcla se presione hacia abajo para formar el bloque como tal [3].

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Figura 3. Máquina prensadora de Bloques.

Para llevar a cabo el ensayo de aislación térmica se debe tomar en consideración lo que exponen las normativas que rigen esta tipología de estudios. Con el fin de darle respuesta a la investigación se plantea el uso de la Norma Chilena NCh. 851 of 1983, la cual se relaciona con la aislación térmica y la determinación de coeficientes de transmisión termina por medio de una cámara térmica y la norma chilena NCh 849 of 1987, la cual tiene como principal fin determinar la terminología que se decide usar en el proceso de estudio de las propiedades térmica. Primeramente, se debe construir una cámara a escala real, la cual debe estar aislada completamente [4]. La misma, será construida con una caja de madera y un revestimiento estructural con una especie de aislación entregada con la colocación de poliestireno expandido (figura 4).

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Figura 4. Cámara de Ensayo.

Dentro de esta cámara al momento de llevarse a cabo el ensayo, se debe instalar la pared de bloques (figura 5), de igual modo se coloca una fuente de calor y se coloca el equipo de medición de calor que será utilizado (figura 6). Por su parte, para realizar el ensayo de determinación de las propiedades acústicas se utiliza la norma chilena NCh.  2865 –  2004 y  la  NCH 2786,  referente  a  la  medición  de  aislación  de  sonido  en construcciones y/o elementos de construcción por medio de ensayos de laboratorio, la cual tiene como fin principal medir la aislación de elementos de construcción pequeños bajo condiciones diferentes [4].

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