Propiedades físicas y mecánicas del hormigón usando polvo residual de desechos orgánicos como reemplazo parcial del cemento

Resumen

Actualmente, el crecimiento continuo en la demanda de cemento genera preocupaciones ambientales y de sostenibilidad en la industria cementera. Por otra parte, la generación de grandes cantidades de residuos sólidos urbanos a nivel mundial provoca daños en la salud humana y en la calidad del medio ambiente. Por lo anterior, esta investigación propone evaluar la sustitución parcial del cemento Portland por un polvo residual obtenido de la descomposición química de residuos orgánicos de origen vegetal o animal, tales como restos de alimentos (carne, vegetales, frutas, cáscara de huevo), papel, madera, huesos y semillas. De esta forma, una contribución científica podría generar un cambio consciente en el desarrollo de un producto como material alternativo que contribuya con procesos más sostenibles en la industria de la construcción. Se estudiaron tres tipos de mezcla, variando el contenido de cemento, seleccionando las proporciones agregados/cemento (a/c) de 15, 10 y 6. Se prepararon hormigones sustituyendo el cemento por el polvo de residuo orgánico, en peso, en porcentajes de 5, 10, 15 y 20%. Se evaluaron sus propiedades físicas y mecánicas. Los resultados mostraron que el hormigón de referencia presentó mayor resistencia a la compresión que el hormigón con bajo contenido de cemento (proporción a/c de 15:1). Sin embargo, las mezclas preparadas con un 5% de polvo y razón a/c de 10:1 presentaron valores, de al menos, 2,1% superiores a la resistencia a la compresión del hormigón de referencia. Las mezclas ricas en cemento (razón a/c de 6:1) con reemplazo de polvo de hasta un 10% mostraron un mejor desempeño mecánico, 13% superior en relación al hormigón padrón. En consecuencia, se puede usar el polvo orgánico como material de relleno (filler) en el hormigón para sustituir parte del cemento puesto que se obtienen hormigones más resistentes y densos y con menor absorción específica e índice de vacíos