Green timber lightweight concrete composite

Construir con materiales “tradicionales” tiene un altísimo costo en términos medioambientales. Diversos estudios señalan que la construcción es responsable del 36% del consumo energético global, cifra que asciende a 39% cuando hablamos de las emisiones de CO2 liberadas. De este total de dióxido de carbono, 11% es simplemente debido a la producción de materias primas, tales cómo el cemento, hormigón y acero. 

Esto ha llevado a un giro en la construcción orientado a la sustentabilidad, el cuál ha sido encabezado por la madera. Sin embargo, dentro de los mismos estudios orientados a la construcción con madera han aparecido otras variantes, complementarias en términos de sustentabilidad cómo de resistencia. Este es el caso del proyecto “Compuesto de concreto ligero y sustentable con madera”. 

Este proyecto surge en el contexto de la investigación “Bases técnicas para la inclusión de losas industrializables de baja huella de carbono en la normativa chilena”, adjudicado por CIM UC 2020, y surgió al observar que el hormigón aplicado a losas híbridas no requería ser tan resistente cómo en otras soluciones, por lo que se evaluó la posibilidad de hacer una versión ligera y sustentable. 

Para esto, se identificó un elemento suplementario cementicio en la ceniza de rastrojos de trigo, desecho de la industria agrícola que hasta el día de hoy es quemado, no posee mayor utilidad, y cuya acumulación causa problemas para la siembra,  dada su lenta descomposición.  

Experimentos ya realizados por el equipo que lleva el proyecto han demostrado que se puede agregar sobre un 15% de esta ceniza a mezclas de cemento sin afectar su resistencia, por lo que se apunta a encontrar el punto exacto entre ceniza y cemento para generar una nueva opción de material constructivo, con una mirada mucho más verde y sustentable.

Objetivo:

  • Evaluar y cuantificar el efecto que tiene reemplazar ceniza de paja de trigo por cemento en la resistencia del material.
  • Cuantificar la resistencia al corte y a flexión de compuestos madera-hormigón con pasta de cemento modificada
  • Entender el efecto que tendría el reemplazo de cemento por desechos de biomasa en losas híbridas madera-hormigón, adheridas por epóxico

Resultados esperables:

Se espera poder encontrar un balance ideal de reemplazo de cemento por cenizas de trigo como elementos cementicios suplementarios, que muestre su uso como una opción válida para construir sin afectar sus cualidades estructurales de resistencia y flexión. 

Una vez alcanzado esto, se van a comenzar a hacer pruebas con estas cenizas para generar hormigón, el cuál será utilizado dentro del estudio “Bases técnicas para la inclusión de losas industrializables de baja huella de carbono en la normativa chilena” para ser probado como parte de las opciones de losas industrializables híbridas que propone este proyecto. 

Finalmente, se espera que este proyecto se convierta en el pionero de la utilización e incorporación de distintas cenizas de biomasas por reemplazo de cemento,ya sea trigo, avena, maíz, etc, permitiendo un abaratamiento de costos de construcción y otro paso hacia la carbono neutralidad. 

Equipo Responsable: 

Investigador Principal CENAMAD:

  • Pablo Guindos

Experto supervisor de proyecto:

  • Marcelo González

Tesistas de Magíster CENAMAD:

  • Bryan Bastías (PUC)

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