Optimización mecánica y funcional de un material compuesto constituido por fibras de madera aglomerada con cemento, para su empleo como material auto portante

Abstract

En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la caracterización de un material compuesto, constituido por fibras de madera aglomeradas con cemento y una densidad de 400 Kg/m3, para su empleo como elemento portante en un sistema constructivo modular diseñado bajo criterios pasivos. Para la caracterización estructural se realizaron ensayos de flexión y de compresión en las 3 direcciones del espacio debido a la orientación de las fibras. Para el diseño y caracterización de las posibles fijaciones entre módulos se realizaron ensayos de tracción sobre varillas de acero de 10 mm de diámetro insertadas en el material una profundidad de 30 cm. Se analizaron varias interfaces de unión entre el conjunto “varilla-adhesivo” y el material. Para estudiar la unión entre las fibras y la distribución del aglomerante se analizaron muestras en el microscopio electrónico de barrido con energía dispersa de Rayos X. La resistencia a compresión, según la dirección de carga en servicio, ronda los 0,3 MPa, y la resistencia a flexión alcanza los 0,47 MPa. Estos valores únicamente capacitan a este material para su uso portante en viviendas de 1 o 2 plantas máximo. Las fijaciones con mortero de fraguado rápido y naturaleza silico-carbonática resistirían unos 100 kp. La conductividad térmica con un 60% de humedad alcanzó los 0.128 W/mK. El cemento, que actúa como aglomerante, aparece formando pequeños “grumos”, separados entre sí para favorecer una elevada porosidad en el material, y por tanto, un elevado nivel de aislamiento térmico. Como complemento, se propone una mejora en el sistema constructivo modular con el objetivo de dar cumplimiento a las exigencias del estándar Passivhaus.