Investigación de la influencia de perlita expandida y lodo de cal en compuestos de cemento con lodos de papel

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales
• Materiales de construcción sostenibles
• Ingeniería de materiales compuestos

Sus antecedentes:

• Los compuestos de cemento tradicionales tienen un impacto ambiental y un peso significativos.
• Los lodos de papel (PS) son un subproducto industrial con potencial de uso en materiales compuestos.
• Los agregados ligeros como la perlita y el lodo de cal pueden modificar las propiedades de los compuestos.

Objetivo del estudio:

• Investigar la influencia de los lodos de papel (PS), la perlita y el lodo de cal en las propiedades de los compuestos de cemento.
• Evaluar la resistencia mecánica, el aislamiento térmico y la resistencia al fuego de los nuevos compuestos.
• Determinar las composiciones óptimas para aplicaciones de construcción sostenible y ligera.

Principales métodos:

• Sustitución del aglutinante de cemento por PS (hasta un 50%) y agregados (5-15%).
• Caracterización de materiales, pruebas mecánicas y correlación digital de imágenes (DIC) para análisis de deformaciones.
• Análisis de rayos X para comprender las interacciones agregado-cemento.

Principales resultados:

• Los compuestos que incorporan un 5% de perlita o lodo de cal mostraron una resistencia y una reducción de peso óptimas.
• La incorporación de PS, perlita y lodo de cal dio como resultado materiales más ligeros (732-749 kg/m³).
• La conductividad térmica disminuyó aproximadamente un 30% (0,17 W/mK) en comparación con los compuestos de cemento puro (0,25 W/mK).

Conclusiones:

• Los compuestos de cemento ligeros con PS, perlita y lodo de cal ofrecen un mejor aislamiento térmico y una menor densidad.
• Estos materiales muestran potencial para aplicaciones no estructurales que requieren buenas propiedades acústicas y térmicas.
• Los compuestos optimizados cumplen los requisitos de la norma EN 634-1/-2, lo que indica su idoneidad para componentes de construcción sostenibles.