Fibras de coco en la construcción

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LOSA PARA CONSTRCUCCIÓN ELABORADA CON FIBRA DE COCO

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE YUCATÁN

FACULTAD DE INGENIERÍA

MECÁNICA Y PROPIEDAD DE LOS MATERIALES

Dr. CARLOS VINAJERA REYNA

PROYECYO DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN

4° SEMESTRE

ALAN EMANUEL AYORA QUINTAL

RAÚL RIVERO OTAMENDI

EUSEBIO JIMÉNEZ ARCEO

EDUARDO ALEXIS RAMÍREZ SÁNCHEZ

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Introducción.-

Actualmente vivimos en un mundo de constantes cambios, todo se encuentra en constante transformación. Mayormente estos cambios se producen para alcanzar una mejora y así obtener más beneficios de algo. Como futuros ingenieros en la construcción no podemos pasar por alto que hay demasiadas cosas en nuestro ámbito profesional que podríamos mejorar e incluso desarrollar desde cero; desde la forma en cómo hacemos las cosas hasta el tipo de materiales y herramientas que usamos en el proceso constructivo.

La ingeniería de la construcción ha ido evolucionando a lo largo de los años, acorde a las necesidades de cada época. En nuestros días es inevitable darse cuenta que estamos acabando con nuestro planeta tierra, agotando sus recursos y dañando el medio ambiente con nuestros desechos. Por esta razón, muchas personas tratan de encontrar soluciones y nuevas propuestas para aquellas acciones que dañan directa e indirectamente nuestro planeta.
Por ende en el área de la construcción se ha tratado de encontrar nuevas vías y formas de evitar o de aminorar el daño. Implementando el uso de nuevos materiales amigables al medio ambiente y que puedan sustituir algunos de los elementos tradicionales en la construcción.

Se ha demostrado que en cada horno para la fabricación de ladrillos se utilizan mil doscientos troncos para poder lograr la cocción necesaria en la producción de 7 a 12 mil unidades, el horno debe permanecer prendido durante veinticuatro horas. Lo anterior ocasiona que tan solo una ladrillera queme aproximadamente 10.64 toneladas de PM10 (tamaño de partículas de contaminantes aéreos), 9.104 toneladas de monóxido de carbono y 4.592 toneladas de óxido de nitrógeno.






También se ha logrado demostrar que la mayoría de los procesos de combustión de las ladrilleras ocurren a una altura superior de los dos mil 240 metros sobre nivel del mar, lo que impide su dispersión (Siñani, et al, 2004)

En este proyecto de investigación en innovación nos sumergiremos en el uso de las fibras naturales, en específico la fibra de coco. Para de esta forma encontrar una posible aplicación de la misma en el ramo constructivo en combinación con otro material, acorde a las características y propiedades que de igual forma trataremos de encontrar durante el desarrollo del proyecto.

El uso de fibras naturales marca hacia el futuro un papel importante, ya que al agotarse el petróleo necesariamente se sustituirán las fibras sintéticas tan usadas actualmente. En los últimos años se han tenido adelantos en la industria de la construcción, desarrollando el uso de fibras naturales en el reforzamiento del concreto. La implementación de estas fibras es un recurso potencial que puede ser utilizado por su bajo costo y su sencilla técnica de construcción, únicamente en combinación con otro material.

El coco es una fruta tropical que abunda en las zonas costeras, esta fue una de las principales razones por la cual decidimos trabajar con este material. Su fácil acceso y obtención permiten que cualquier persona pueda hacer uso de éste. Se estima que anualmente se generan 12.75 toneladas de residuos de la planta de coco. Aunque esto podríamos verlo como un problema, es algo que ofrece una buena perspectiva para la utilización de residuos agrícolas en productos de alto valor añadido, o como componente para la industria de la construcción.

El bajo uso de la fibra de coco actualmente nos brinda un factor muy importante a la hora de llevar a cabo cualquier proyecto de innovación porque al usar este material considerado como un residuo estamos minimizando costos en la obtención de la materia prima.

En 2006 Norberto Emmanuelle Nava Valladares, egresado del Instituto Politécnico Nacional, desarrolló la patente de un chaleco antibalas fabricado con fibra de coco, este funcionó perfectamente. Así que en cuanto a resistencia constructiva, es un material confiable.

Existe un tipo de elemento llamado tablero de coco fibrocemento (CFB) se fabrica con materiales fibrosos como la fibra de coco, hojas, espatas, y la madera triturada, mezclada con cemento. Este tipo de paneles pueden ser utilizados en construcción de casas simplificado como muros, revestimiento del techo, el techo y como soporte de la base y encofrado de suelos de nivel superior con el acero como componente estructural principal.

El uso de este tipo de fibra abre la posibilidad de una amplia gama de aplicaciones de estos productos en el futuro, teniendo así menores impactos ambientales, generando costos de fabricación menores y proporcionando opciones viables en la construcción de pequeñas casas habitación para personas de escasos recursos.

Objetivo.-

• Desarrollar una losa con dimensiones de 10 x 10 cm usando las fibras de coco en combinación con una resina epóxica.  
• Someter la losa a ciertas pruebas para verificar que tan resistente y de esta forma determinar la viabilidad del proyecto para su aplicación en la construcción.
• Elaborar una pequeña base de datos sobre algunas propiedades de la fibra de coco, como la resistencia a la tensión, alargamiento y capacidad de retención de humedad.

Marco teórico.-

Fibra coco (Cocos nucifera L.) Conocida como palma de coco es la más cultivada e importante del mundo, en la actualidad ocupa el doceavo lugar de la lista de plantas más importantes para el hombre, el principal productor de aceite vegetal. De esta palmera se pueden obtener más de 100 productos naturales. Los más importantes son: la fibra, el carbón de la concha, el aceite, la leche de coco y la copra (Granados et al, 2002). Es uno de los árboles de los Trópicos más importantes en México en el ámbito económico. La Universidad Autónoma Chapingo de México realizó un estudio en el cuál se presentan estadísticas que comprueban que en México hay 190,000 hectáreas ordenadas en 13 entidades del país. Las entidades de mayor producción son: Tabasco, Guerrero, Oaxaca y Colima.

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Clase: Monocotyledonae  
Orden: Palmales
Familia: Palmaceae
Subfamilia: Cocowsidae
Género: Cocos
Especie: Nucifera

Descripción. Palma alta y erecta de 10 a 20 m de altura, tronco delgado a menudo inclinado y ensanchado en la base, corteza parda o gris ligeramente rajada. El extremo superior presenta un grupo de hojas que protegen el punto de crecimiento que posee la planta, su tamaño varía entre los diferentes tipos de cocoteros y depende de las condiciones ecológicas así como de la edad. La hoja de la palma de coco es de tipo pinnada. El largo de la hoja puede alcanzar los 6 metros. La copa presenta de 25 a 30 hojas. El fruto es una drupa, compuesta por una epidermis, un pericarpio o mesocarpio (conocidos como estopa de coco) que abarca 35% del fruto, un endocarpio (concha) forma el 12% del coco, el endospermo o copra(carne) que conforma un 28% del fruto y el agua de coco en un 25%. El color, la forma y el grosor cambian cuando el fruto está maduro, puede ser amarillo verde o castaño de forma redonda ovoide-globoso u ovoide triangular, con un diámetro de 10 a 40 cm y el peso del fruto se encuentra entre 0.50 a 8 1.50 kg. La estopa de coco: es una fibra multicelular cuyos componentes principales son la celulosa y el leño, los cuáles otorgan grandes propiedades de rigidez y dureza, baja conductividad al calor, alta resistencia al impacto, a bacterias y al agua, inodoro, imputrescible, antifúngico y además no es atacable por roedores o termitas. Es un material adecuado para el mercado de la construcción, como material de aislamiento térmico y acústico.

Metodología.-

La metodología que se siguió para el estudio de las propiedades del coco fueron las siguientes:

Como primer paso fue la obtención de cocos directamente de la zona costera, esto con dos finalidades, la principal es la obtención de las fibras de coco y el segundo motivo fue para estudiar a aquellas que se encuentran específicamente en su ambiente natural.

Después de haber obtenido la materia prima, se cortó por la mitad y manualmente se desfibró hasta obtener un buen tanto de fibras para llevar a cabo los estudios y pruebas correspondientes a las características de absorción de humedad, resistencia a tensión, conocimiento de su densidad entre otras.

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Se juntaron 5 diferentes muestras que consistían en un atado de aproximadamente 20 fibras, a las cuales se les calculo la masa. Posteriormente fueron introducidas a un horno durante un periodo prolongado de tiempo para eliminar la mayor cantidad de humedad en la fibra. Al sacar las muestras se volvieron a pesar para determinar el porcentaje de absorción de agua. Dichas muestras se dejaron al ambiente y al término de tres días se volvieron a pesar para calcular cuanta humedad absorben del ambiente.[pic 6]

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