Hormigón sostenible: desarrollan un material de construcción más resistente y duradero a partir de ropa reciclada

En un movimiento innovador para promover prácticas de construcción sustentables, ingenieros australianos han desarrollado una manera de utilizar textiles de desecho, como alfombras viejas y fibras de ropa, para mejorar la resistencia al agrietamiento y la resistencia del concreto.

Esta técnica no sólo podría prolongar la vida útil de las estructuras de hormigón, sino que también proporcionaría una solución respetuosa con el medio ambiente para reducir los residuos textiles.

El equipo de investigación está trabajando en estrecha colaboración con socios como Textile Recyclers Australia y Godfrey Hirst Australia, así como con las autoridades locales de Victoria, para investigar la eficacia de esta técnica en estudios de campo.

Dr. Chamila Gunasekara, de la Universidad RMIT, lidera el proyecto de investigación, cuyo objetivo es reducir el agrietamiento por contracción en las primeras etapas del hormigón hasta en un 30 %. Este método podría prolongar la vida útil de las estructuras y ahorrar costes importantes a largo plazo.

En Australia, el coste anual de reparación del hormigón armado agrietado ronda los 8.000 millones de dólares australianos.

En Estados Unidos, el costo es de aproximadamente 76 mil millones de dólares al año.

Los últimos resultados de la investigación del equipo se publicaron en la revista Construction and Building Materials y muestran que los residuos textiles no sólo pueden mejorar las propiedades mecánicas del hormigón, sino también reducir el impacto sobre el medio ambiente.

Prevención de grietas: un problema de larga data en la construcción

"Las grietas en el hormigón a menudo provocan corrosión prematura y comprometen la integridad estructural y la seguridad de las estructuras”, explica Gunasekara, becario ARC DECRA en RMIT.

"Nuestra investigación muestra que los residuos de alfombras pueden aumentar la resistencia a la tracción del hormigón hasta en un 40% y reducir significativamente el riesgo de agrietamiento al reducir la contracción".

El reciclaje de residuos como solución a los problemas medioambientales

El uso de residuos de alfombras y textiles en la construcción de hormigón ofrece una solución al problema mundial de los residuos.

"Australia es el segundo consumidor mundial de textiles per cápita y cada año se envían grandes cantidades de textiles a los vertederos”, explica Gunasekara.

Dr. Shadi Houshyar, científico de textiles y materiales del RMIT, destaca el desafío de reciclar textiles especializados, como la ropa de bombero, que son difíciles de reciclar debido a sus propiedades específicas.

"Alrededor del 70% de los residuos textiles podrían convertirse en fibras útiles, proporcionando una fuente sostenible de materiales para la industria de la construcción”, dijo Houshyar.

Pruebas de campo y cooperación internacional.

El proyecto de investigación cuenta con el apoyo del Centro de Investigación de Transformación Industrial ARC e incluye pruebas de laboratorio y estudios de campo en colaboración con la Universidad Tecnológica de Luleå en Suecia. El objetivo es probar la idoneidad de los materiales para proyectos de construcción reales y modelar el comportamiento del hormigón reforzado con fibras en diferentes entornos.

Los resultados del estudio y las publicaciones que lo acompañan, incluido un enfoque mejorado con datos para el análisis del transporte de humedad inducido por el secado en edades tempranas en hormigón armado con fibras textiles moldeado in situ (publicado en el Journal of Building Engineering) y la reutilización de residuos de tejidos mezclados para cemento sostenible. compuestos a base de compuestos (publicados en Construction and Building Materials), muestran el gran potencial de este enfoque.

Resultados y desafíos de la investigación

Las fibras de la alfombra contribuyen a aumentar la resistencia a la flexión y a la rotura del hormigón y pueden influir positivamente en el comportamiento de contracción. Un contenido de fibra del 0.3 % mostró los mejores resultados al refinar la estructura de los poros y aumentar la proporción de poros cerrados. Esto reduce el riesgo de contracción por secado y mejora la integridad estructural del hormigón.

Sin embargo, aumentar el contenido de fibra al 0.5 % dio como resultado una ligera reducción de la resistencia a la compresión y un aumento de la porosidad. Esto sugiere que se requiere una dosis precisa de fibra para lograr resultados óptimos.

Enfoques de investigación futuros

Los investigadores recomiendan un estudio más intensivo de la distribución de las fibras para lograr una estructura y resistencia más uniformes.

Además, se requeriría un estudio a largo plazo para evaluar la durabilidad de las mezclas de hormigón armado en aplicaciones a gran escala. Los métodos de procesamiento innovadores y los modelos predictivos podrían mejorar aún más la eficiencia y la rentabilidad del uso de fibras textiles en la industria de la construcción.

Esta investigación no sólo muestra el potencial de los residuos textiles para fortalecer el hormigón, sino también la posibilidad de establecer una alternativa respetuosa con el medio ambiente para la industria de la construcción: una solución que aumenta la vida útil de las estructuras de hormigón y al mismo tiempo reduce la generación de residuos.