Thermal and mechanical performance of concrete blocks with bamboo fibers and expanded polystyrene

Authors

  • Oscar Daniel Solano Acosta Universidad de Colima, México
  • Josué Trinidad Carrillo Madrigal Universidad de Colima, México
  • Jorge Armando Ojeda Universidad de Colima, México
  • Dr. Universidad de Colima, México

DOI:

https://doi.org/10.32870/rvcs.v0i15.249

Keywords:

block, fibers, expanded polystyrene, composite material, thermal properties, mechanical properties, cement

Abstract

Actualmente la demanda de los recursos naturales en la industria de la construcción ha incrementado debido a la explosión demográfica en las zonas rurales y urbanas. Es por ello por lo que surge la necesidad en los seres humanos de obtener nuevos materiales que puedan satisfacer o mejorar las necesidades requeridas por la población reduciendo el impacto y repercusiones en el medio ambiente. El objetivo central de este documento fue estudiar el desempeño térmico y mecánico de los materiales y su impacto, en específico el uso de bloques de concreto con fibras de bambú y perlas de poliestireno expandido endiferentes proporciones para mejorar su desempeño térmico manteniendo sus propiedades mecánicas. Estos bloques se plantean utilizar particularmente para la creación de muros divisorios, esto con el único fin de creación de espacios habitables más cómodos en un clima cálido sub húmedo como el de Colima. En este documento también se observa más a detalle el procedimiento que se siguió al momento de utilizar la prensa hidráulica eléctrica para las pruebas mecánicas y el dispositivo KD2 Pro con un sensor de doble aguja SH-1 para las pruebas térmicas, al igual que las herramientas utilizadas al realizar los bloques de concreto con fibras de bambú y perlas de poliestireno expandido en 4 diferentes proporciones. Los resultados obtenidos de los 4 bloques estudiados muestran un incremento en la resistencia a la compresión y una disminución en la conductividad térmica de dicho compuesto.

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Author Biographies

Oscar Daniel Solano Acosta, Universidad de Colima, México

Student of the tenth semester of the Architect career of the Faculty of Architecture and Design of the University of Colima.

Josué Trinidad Carrillo Madrigal, Universidad de Colima, México

Student of the tenth semester of the Architect career of the Faculty of Architecture and Design of the University of Colima.

Jorge Armando Ojeda, Universidad de Colima, México

Full-time professor and researcher at the Faculty of Architecture and Design of the University of Colima. Dr. in Mechanical Engineering from UNAM, he conducts research on heat transfer, modeling, thermal and mechanical performance of materials. He is a member of the Academic Body UCOL-CA25- Architecture and Environment.

Dr., Universidad de Colima, México

Full-time professor and researcher at the Faculty of Architecture and Design of the University of Colima. Dr. in Architecture from the PIDA Inter-Institutional Doctoral Program in Architecture, he conducts research on passive bioclimatic solutions, such as evapotranspiration processes, ventilation. He is the leader of the Academic Body UCOL-CA25- Architecture and Environment.

References

- Alcántara, A. (2021). Desempeño térmico en bloques multiperforados a base de concreto con fibras de bambú. Coquimatlán: Universidad de Colima.

- Arbeláez, A. (1997). Morteros reforzados con fibras de bambú. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, 131-151. Obtenido de https://revistas.unal.edu.co/index.php/refame/article/view/28797/29129

- Choo Chin, S., Fah Tee, K., Sheng, F., Ruey, H., & Gimbun, J. (2020). Thermal and mechanical properties of bamboo fiber reinforced composites. Materials today communications. Obtenido de https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2019.100876

- CONAGUA. (2019). Resúmenes Mensuales de Temperaturas y Lluvia. CONAGUA. México: Gobierno de México. Obtenido de https://smn.conagua.gob.mx/es/climatologia/temperaturas-y-lluvias/resumenes-mensuales-de-temperaturas-y-lluvias

- Corrales, B. V. (Enero/Marzo de 2017). Industria del cemento en México: Análisis de sus determinantes. Problemas del desarrollo, 113-138. Obtenido de https://www.researchgate.net/publication/312934193_INDUSTRIA_DEL_CEMENTO_EN_MEXICO_ANALISIS_DE_SUS_DETERMINANTES

- CTN 81 - SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO. (2006). Ergonomía del ambiente térmico (ISO 7730:2005). Madrid, España: AENOR (Asociación Española de Normalización y Certificación). Obtenido de https://www.une.org/Paginas/Normalizacion/Ficha-CTN.aspx?n=3&c=CTN%2081

- Decagon. (2006). KD2 Pro manual. Obtenido de https://library.metergroup.com/Manuals/13351_KD2%20Pro_Web.pdf

- Elizondo M. Miguel, Ojeda S. Jorge A, Esparza L. Carlos Javier, & Gómez A. Adolfo (2015). Evaluación térmica de materiales compuestos como aislante térmico para casas habitación en el Estado de Colima a partir de bambú y tierra cruda. A2a (Evaluación Térmica), 1–9. https://www.researchgate.net/publication/282577276_Evaluacion_termica_de_materiales_compuestos_como_aislante_termico_para_casas_habitacion_en_el_Estado_de_Colima_a_partir_de_bambu_y_tierra_cruda.

- Hernández; Fernández; Baptista. (2015). METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN (Vol. 3, Issue 2). http://repositorio.unan.edu.ni/2986/1/5624.pdf

- Hidalgo, O. (2003). The plant. En Bamboo the gift of the gods. Colombia: Oscar Hidalgo.

- INEGI. (2020). Recuperado 11 de septiembre de 2022, de https://cuentame.inegi.org.mx/monografias/informacion/col/poblacion/hogares.aspx?tema=me&e=06

- López, V. (25 de Septiembre de 2021). Milenio. Recuperado el 2022, de https://www.milenio.com/negocios/puebla-materiales-construccion-vivienda-suben-40-canadevi

- Mercado, S., & Orozco, M. (2019). Bloque de construcción con bambú. Coquimatlán: Universidad de Colima.

- Mexicoducuments (2004). Elaboración y Curado de Especímenes de Concreto en Laboratorio. Recuperado 29 de mayo de 2022, de https://vdocuments.mx/nmx-c-159-onncce-2004-elab-y-curado-de-especim-de-concreto-en-lab-565c6a9630055.html?page=9

- Minke G. (2010). Manual de construcción con Bambú. Cali, Colombia: Merlín.

- Municipios.com. (2022). Recuperado 03 de septiembre de 2022. Obtenido de http://www.municipios.mx/colima/coquimatlan/

- REVISTACYT. (2013). Poliestireno en fabricación de concreto. Construcción y tecnología en concreto, 12-13. Obtenido de http://www.imcyc.com/revistacyt/pdf/diciembre2013/posibilidades.pdf

- Roblez, E. (2018). Determinación de la conductividad térmica de un block de concreto con agregados de poliestireno a diferentes proporciones. Coquimatlán: Universidad de Colima.

- Romo, R., & Carlos, J. (2006). El Bambú como Material de Construcción. Obtenido de https://www.redalyc.org/pdf/944/94403115.pdf

- SEMARNAT. (2013). Manual Para la Construcción Sustentable Con Bambú. CONAFOR. México: Gobierno Federal de México. Obtenido de https://www.conafor.gob.mx/biblioteca/documentos/MANUAL_PARA_LA_CONSTRUCCION_SUSTENTABLE_CON_BAMBU.PDF

Published

2024-01-01

How to Cite

Solano Acosta, O. D. ., Carrillo Madrigal, J. T., Ojeda, J. A., & Esparza López, C. J. . (2024). Thermal and mechanical performance of concrete blocks with bamboo fibers and expanded polystyrene. Vivienda Y Comunidades Sustentables, (15), 101–117. https://doi.org/10.32870/rvcs.v0i15.249