2026-04-17T19:22:18Zhttps://recercat.cat/oai/request

oai:recercat.cat:2117/4449852025-11-01T18:16:04Zcom_2072_1033col_2072_452951

Estudio experimental de matrices cementicias reforzadas con tejidos vegetales Cano Rico, Patricia Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria Mercedes Cedeño, Luis Enrique Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Assaig de materials Building materials--Service life Plant fibers Materials--Testing Sustainable construction Estudio experimental Matrices cementicias Tejidos vegetales Compuestos Resinas ecológicas Materials de construcció--Durabilitat Fibres vegetals Assaigs de materials Construcció sostenible Aquest treball té com a objectiu estudiar la durabilitat dels materials composts formats per matrius cimenticies reforçades amb fibres vegetals, concretament fibres de cànem i de sisal. Per a millorar el rendiment de les fibres, s'apliquen i assagen dos tipus de resines, una resina epoxi convencional i una altra més ecològica amb base aigua. Amb això es vol veure si la resina ecològica té un comportament semblant a la tradicional, de manera que el compost pugui ser més ecològic i continuar tenint unes bones prestacions davant la degradació. A més, es modifica la composició del morter per a reduir la seva alcalinitat i així preservar millor les fibres naturals. La metodologia emprada es divideix en quatre fases: elaboració de les malles, introducció en la matriu, assajos d'envelliment accelerat i assajos de tracció. Els assajos d'envelliment es realitzen submergint les provetes en banys d'aigua calenta (a 55 °C i a 90 °C) durant 28 dies. Es fabriquen un total de 36 mostres, combinant les variables de tipus de fibra i tipus de resina. Els resultats indiquen que les fibres de cànem tenen millor comportament enfront de la degradació, i que les fibres de sisal s'adhereixen millor a la matriu. La resina ecològica, encara que és més sostenible, ha demostrat ser menys resistent a la degradació i genera lliscament dins de la matriu. Les provetes que han estat sotmeses a altes temperatures han perdut propietats mecàniques de manera notable. Finalment, encara que l'ús de fibres naturals és una opció interessant per a la construcció sostenible, és necessari buscar recobriment ecològics més efectius per a assegurar el seu rendiment i durabilitat enfront d'agents externs. Este trabajo tiene como objetivo estudiar la durabilidad de los materiales compuestos formados por matrices cementicias reforzadas con fibras vegetales, concretamente fibras de cáñamo y de sisal. Para mejorar el rendimiento de las fibras, se aplican y ensayan dos tipos de resinas, una resina epoxi convencional y otra más ecológica con base agua. Con esto se quiere ver si la resina ecológica tiene un comportamiento parecido a la tradicional, de manera que el compuesto pueda ser más ecológico y seguir teniendo unas buenas prestaciones ante la degradación. Además, se modifica la composición del mortero para reducir su alcalinidad y así preservar mejor las fibras naturales. La metodología empleada se divide en cuatro fases: elaboración de las mallas, introducción en la matriz, ensayos de envejecimiento acelerado y ensayos de tracción. Los ensayos de envejecimiento se realizan sumergiendo las probetas en baños de agua caliente (a 55ºC y a 90°C) durante 28 días. Se fabrican un total de 36 muestras, combinando las variables de tipo de fibra y tipo de resina. Los resultados indican que las fibras de cáñamo tienen mejor comportamiento frente a la degradación, y que las fibras de sisal se adhieren mejor a la matriz. La resina ecológica, aunque es más sostenible, ha demostrado ser menos resistente a la degradación y genera deslizamiento dentro de la matriz. Las probetas que han sido sometidas a altas temperaturas han perdido propiedades mecánicas de forma notable. Finalmente, aunque el uso de fibras naturales es una opción interesante para la construcción sostenible, es necesario buscar recubrimiento ecológicos más efectivos para asegurar su rendimiento y durabilidad frente a agentes externos. The aim of this work is to study the durability of composite materials formed by cementitious matrices reinforced with vegetable fibres, specifically hemp and sisal fibres. To improve the performance of the fibres, two types of resins are applied and tested, a conventional epoxy resin and a more ecological water-based resin. The aim is to see if the ecological resin has a similar behaviour to the traditional one, so that the composite can be more ecological and still have a good performance against degradation. In addition, the composition of the mortar is modified to reduce its alkalinity and thus better preserve the natural fibres. The methodology used is divided into four phases: mesh making, introduction into the matrix, accelerated ageing tests and tensile tests. The ageing tests are carried out by immersing the specimens in hot water baths (at 55ºC and 90°C) for 28 days. A total of 36 samples are manufactured, combining the variables of fibre type and resin type. The results indicate that hemp fibres perform better against degradation, and that sisal fibres adhere better to the matrix. The ecological resin, although more sustainable, proved to be less resistant to degradation and generated slippage within the matrix. Specimens that have been subjected to high temperatures have notably lost mechanical properties. Finally, although the use of natural fibres is an interesting option for sustainable construction, it is necessary to look for more effective ecological coatings to ensure their performance and durability against external agents. 2025-07-16 Bachelor thesis https://hdl.handle.net/2117/444985 PRISMA-196205 http://hdl.handle.net/2117/444985 spa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ Open Access Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International application/pdf application/pdf Universitat Politècnica de Catalunya