Desarrollo y caracterización del cemento fosfato de magnesio con inclusión de fibras naturales y residuos industriales en su formulación

Abstract

La presente investigación se centra en el desarrollo y caracterización de cementos fosfato de magnesio (MPC) con inclusión de fibras naturales y residuos industriales en su formulación, como alternativa innovadora y más sostenible frente a los cementos de uso tradicional. Para ello, se llevó a cabo una revisión bibliográfica que permitió establecer una base sólida sobre las particularidades de los MPC, así como definir una formulación de referencia con la adición de fibras naturales, cáscara y paja de arroz, tallo de girasol y posidonia oceánica en distintos porcentajes 1%, 5%, 10% y 15%.

El trabajo experimental incluyó la producción de probetas y su posterior caracterización mediante ensayos mecánicos, térmicos y acústicos. Los resultados mostraron que la incorporación de fibras afecta de manera diferenciada las propiedades del material. En términos de resistencia mecánica, la inclusión tiende a reducir los valores de compresión, mientras que en la flexión algunas fibras como la cáscara y paja de arroz (MPC_CA y MPC_PA respectivamente), lograron mejorar el comportamiento en muestras con porcentajes bajos de adición de fibra. En cuanto a la conductividad térmica, se observó una disminución generalizada con la adición de fibras, destacando la posidonia oceánica MPC_PO como la más eficiente.

En el ámbito acústico, los coeficientes de absorción fueron bajos en todas las formulaciones (<0.25), mejorando únicamente con el aumento del espesor. No obstante, el análisis de la perdida de transmisión (TL) evidenció un resultado favorable en las probetas con un 15% de fibra para las formulaciones MPC_CA y MPC_TG, que mantuvieron una capacidad de aislamiento acústico muy similar a la muestra de referencia MPC_00. Este comportamiento resulta especialmente destacable en el caso de MPC_TG, que, pese a presentar la densidad más baja entre todas las referencias analizadas, alcanzó niveles de TL comparables a los de la muestra base.

En conjunto, los resultados permiten concluir que los MPC, pese a presentar limitaciones en su resistencia mecánica al incorporar fibras, poseen un notable potencial para futuras investigaciones orientadas a la optimización de formulaciones y la valorización de residuos industriales y agrícolas.

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