Innovación de Productos 2

download Innovación de Productos 2

of 28

Transcript of Innovación de Productos 2

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    1/28

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    2/28

    Programa de la asignatura: INNOVACIÓN DE PRODUCTOS 2Diseño y materiales sustentables

    Síntesis conceptual de la asignatura:La asignaturaDISEÑO Y MATERIALES SUSTENTABLES da una visión, desde la

    investigación, la teoría, y la experimentación del desarrollo de aspectos de tecnología sustentable,particularmente orientada hacia las cuestiones de innovación. En este contexto, la tecnología demateriales se referencia a las externalidades de tipo social, económico y ambiental con el fin deacercarnos a la experimentación.

    Se propone un ámbito de intercambio de impresiones, inquietudes, interrogantes, ytambién experiencias y expectativas sobre las relaciones que se establecen entre la composición y lamateria, para descubrir la cuestión de la innovación.

    Los contenidos de la asignatura se dividirán en las siguientes etapas: La primera, será la presentación del ámbito teórico de los conceptos de ambiente,arquitectura y materiales.

    En segunda instancia serán presentadas dos propuestas, la primera sobre un caso aplicadode investigación, desarrollo, gestión y transferencia de tecnología de nuevos materiales concáscaras de maní y/o otros insumos de reciclado

    Finalmente se apuesta por la generación de una metodología innovadora que permita laexperimentación de la composición y la materia desde el paradigma de la sustentabilidad.

    Se cierra el curso con reflexiones acerca de cómo enfrentar los desafíos tecnológicos actuales (y por venir) de manera ambientalmente sustentable, socialmente adecuada, y económicamente

    competitiva partiendo del entendimiento de la materia y su composición creativa.Objetivo general:Definir aspectos relativos a la innovación en los procesos de desarrollo de tecnologías sustentables através de la multiplicidad de discursos y soportes creativos que desarrollen un panorama plural sobreel concepto de sustentabilidad.

    Objetivos particulares:1) Reconocer el paradigma de sustentabilidad tecnológica2) Re considerar el impacto de las tecnologías de construcción en el medio3) Reflexionar sobre el concepto de materia/material

    4) Caracterizar antecedentes de gestión de tecnologías sustentables5) Promover orientaciones para la elaboración de trabajos finales con afinidad a la temática de lainnovación en materiales sustentables.

    Contenidos:El paradigma sustentable.Materia, materiales, tecnología y ambienteLa composición de materiales como herramienta de innovación en las tecnologíasGestión de tecnología sustentableCáscaras de maní en materiales y componentes para construcción

    Metodología:Exposición participativaDiscusión por gruposSeminarios de integración entre los diferentes grupos

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    3/28

    Interpretación personal y/o grupal de los contenidos de la asignatura (ver criterios y formas deevaluación)

    *Presentar para el taller material de distinta rigidez y resistencia, mejor en pequeñas unidades (palitos de madera,bombillas plásticas, cintas de papel, esferas de poliestireno expandido, plastilina, plástico, fibras naturales, mallasmetálicas, alambres galvanizados, etc.), pegamento para moldear y unir el material elegido, tijeras, cutter, etc.

    Calendario de actividades:

    Día 1 (primera mitad de la mañana)Presentación. Introducción. La noción sustentable Arquitectura y materialesMATERIA y materiales

    Día 1 (segunda mitad de la mañana)MaterialesPresentación de casos prácticos. Desarrollo de paneles de cascaras de maní y/o otros insumos dereciclado. Presentación de casos

    Día 1 (tarde)Práctico. Objetivo: Caracterizar, en fichas monográficas, una selección de materiales reciclados através del estudio de sus propiedades físicas, geométricas, químicas, etc. con el fin de establecer sunaturaleza y posibles aplicaciones.

    Los procesos como materia de innovación tecnológica

    Composición/Materia-Materiales/ InnovaciónPráctico. Objetivo: Desarrollar una propuesta metodológica de desarrollo de insumos reciclados. A partir de la experimentación con la materia y el material, y su caracterización, se propondrá unejercicio de composición para el diseño de:

    1. Objeto arquitectónico2. Obra artística3. Objeto con función practica

    Día 2Repaso metodológico de las experiencias mostradas. Nuevos planteos. Identificación de alternativassuperadoras.

    Desarrollo del ejercicio practicoDía 3 (mañana)Presentación de casos experimentales de materiales de innovacion.

    Día 3 (segunda mitad de la mañana y primer segmento de la tarde)Puesta en común de estado de avance de los prácticos

    Día 3 (segunda mitad de la tarde)Coloquio general. Evaluación

    Criterios y formas de evaluación: – Monografía sobre materia/materiales. Su naturaleza y efectos – Propuesta de diseño de objetos con residuos reciclados

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    4/28

    – Propuesta de composición en base a insumos reciclados

    Condiciones para obtener regularidad: De acuerdo al Reglamento de la Maestría, el maestrando obtiene la regularidad de los cursoscumpliendo los siguientes requisitos:- Asistencia al 80% de las clases.- Aprobación del 100% de los trabajos prácticos y/o parciales.- Los cursos deberán estar aprobados con una calificación no inferior a 7 (siete) puntos sobre 10

    (diez) puntos.

    Bibliografía:Bibliografía básicaBERRETTA, H.; GATANI, M.; GAGGINO, R; ARGÜELLO, R: Ladrillos de plásticos

    reciclados. Una propuesta para vivienda social. p. 170. EDITORIAL: Nobuko SA. y CentroExperimental de Vivienda Económica / Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas / Agencia Nacional de Ciencia y Tecnología / Buenos Aires, 2008

    JOHN Vanderley: Reciclagem de residuos naConstrucao Civil: Contribución a una metodología deinvestigación y desarrollo. Tesis presentada en la Escuela Politécnica de la Universidad de SanPablo para la obtención del Título de Libre Docente. San Pablo, 2002.

    WESTON, Richard: Materiales, forma y arquitectura. Edit BLUME. Barcelona, 2003GATANI, Mariana: Nuevos materiales con cáscaras de maní reciclado post industrial. Avances y

    perspectivas en Cuadernos de Graduados. Editorial: Facultad de Arquitectura. UniversidadNacional de Córdoba. Córdoba, 2008

    Bibliografía ComplementariaMonografías de arquitectura, tecnología y construcción. Tectonica 11 – Madera (1)

    Revestimientos Edic. ATP Ediciones.GATANI, Mariana; Humberto Gallo:Suelocemento: Material con aptitud para la fabricación de

    componentes mixtos para la construcción de viviendas.Revista: Tecbahia – Revista Bahiana de Tecnología. Volumen 15 Número 2. San Salvador de Bahía, 2000

    GATANI, Mariana:Ladrillos de Suelocemento: técnica tradicional o innovación racionalizada?.RevistaINFORMES DE LA CONSTRUCCIÓN, Volumen 51 Número 466. Madrid / 2000

    GATANI, Mariana:La vivienda semilla. Una alternativa de vivienda para los sectores más carenciados.Revista TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN Volumen 17 Número 1- IDEC.IFA(Instituto de Investigación de Arquitectura) - Facultad de Arquitectura y Urbanismo de laUniversidad de Zulia – Caracas, 2001

    GATANI, Mariana: “Semilla”.O un proceso de búsqueda sociohabitacional.Revista: VIVIENDAPOPULAR Número 13 – Universidad de la República - Facultad de Arquitectura – Montevideo, 2002

    GATANI,Mariana: Análisis metodológico de la gestión de tecnología para vivienda.Boletín del Instituto dela Vivienda INVI Número: 48. Editorial: Universidad de Chile – Facultad de Arquitectura y Urbanismo. Santiago de Chile, 2004

    GATANI, Mariana: Gestión, tecnología y vivienda social. Punto y seguido. Boletín del Institutode la Vivienda INVI. Número:50. Universidad de Chile – Facultad de Arquitectura yUrbanismo. Santiago de Chile, 2004

    GATANI, Mariana: Gestión y tecnología para viviendas. Acerca de tecnologías alternativas.Boletín del Instituto de la Vivienda INVI. Número: 55. Universidad de Chile – Facultad de Arquitectura y Urbanismo. Santiago de Chile, 2005

    GATANI, M.; BERRETTA; H.: Vivienda y Progresividad. Viviendas Semilla en Montevideo.

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    5/28

    Re-Vista Al Habitat. 2006GATANI, M.; ARGÜELLO, R.: “Materiales compuestos de cáscaras de maní y cemento.

    Influencia de diferentes tratamientos químicos sobre las propiedades mecánicas”, RevistaMateriales de Construcción / Editorial Instituto Torroja - Consejo Superior deInvestigaciones Científicas. 10 Pag.Madrid, 2009.

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    6/28

    RECICLAR/ REUSARPor Mariana Gatani

    Arquitecta, Facultad de Arquitectura, Urbanismo y Diseño .Universidad nacional deCordoba (1990), Doctorado en Ciencias del Diseño, FAUD, UNC, 2010. Investigadoraadjunta de CONICET, Docente investigador de la FAUD, UNC. Ha dirigido proyectosde Secretaria de Ciencia y Tecnología UNC. Ministerio de Ciencia y Tecnología, yCONICET.Tiene numerosas publicaciones en su especialidad y ha patentado en 2008Paneles de cáscaras de maní , producto de sus trabajos de investigación.

    Sustentabilidad: un paradigmaEstamos inmersos en una naturaleza antropizada, modificada, superficial o segundanaturaleza. De las relaciones que se establezcan entre sociedad y naturalezadependerán nuestros recursos futuros. Tal relación está mediada por la presencia dela producción o procesamiento de los recursos naturales, que hacen posible eldesarrollo humano. Las necesidades culturales, fundamentalmente urbanas,

    demandan servicios y bienes. El acceso equitativo a los bienes y servicios se llamadesarrollo.

    En la r elación ambiente y desarrollo,…” el alcance de un status adecuado dedesarrollo sustentable requiere la negociación y el equilibrio entre tres distintos ycotidianos procesos de desarrollo: económico, social y natural ” 1. De lo que se trata esrescatar y validar las relaciones entre sociedad y naturaleza entendiendo que ésta sóloes posible dentro de una relación de equilibrio o de sustentabilidad.

    Alejada del fundamentalismo ecológico o verde, la sustentabilidad natural amplía suconcepto involucrando la sustentabilidad tecnológica. Al referirse a sustentabilidadnatural (SN) Roberto Fernández expresa:Se trata de “sustentabilidad ecológica o natural propiamente dicha y unasustentabilidad tecnológica (o propia de su segunda naturaleza). Ello suponereconocer las calidades de la antropización, o bien como el KN (capital naturalprimario) puede ser potenciado, enriquecido o revalorado mediante un KT (capitalnatural secundario o tecnológico). Decimos que hay KT como capital agregado al KNcuando se ha verificado un bajo o nulo impacto regresivo” .

    El concepto de sustentabilidad es ampliamente debatido en las agencias técnicas ypolíticas que, sin embargo, no encuentra su correlato en las prácticas sociales yeconómicas.

    A partir de la Cumbre sobre Medio Ambiente en Río de Janeiro de 1992, el desarrollosustentable ha sido considerado paradigma del desarrollo. Desde entonces, el enfoquese plantea como alternativa viable para enfrentar los problemas graves y crecientes de América Latina, tales como el inadecuado manejo y conservación de los recursosnaturales, la creciente miseria y exclusión de gran parte de la población;y losproblemas de salubridad y alojamiento, particularmente de los habitantes urbanosinformales de las grandes ciudades.

    1FERNÁNDEZ,Roberto Cuadernos de Trabajo de la Maestría de Hábitat y Vivienda. Módulo NuevosInstrumentos de gestión urbana. La perspectiva ambiental. UNMdP, UNR, 2001FERNÁNDEZ, Roberto. Ciudad: la cuestión ambiental. Buenos Aires, 2001

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    7/28

    En uno de los documentos base de la Conferencia de Río de Janeiro de 1992 y en laproposición de la Agenda Local 21, Peter Nijkamp2 alude a tres esferas desustentabilidad: económica, social y ecológica. Los fines/objetivos propios de cada unason: productividad, bienestar social e integridad /funcionalidad respectivamente. Losfines/objetivos compartidos son equidad/eficiencia para el par social-económico,sustentabilidad productiva para el par económico-ecológico y habitabilidad para el parsocial-ecológico, y un fin/objetivo compartido por las tres dimensiones es lasustentabilidad ambiental.

    La gestión de tecnología sustentable Desde la perspectiva del ambiente construido, el asunto de tecnología, gestión yambiente responde al paradigma emergente que vincula el desarrollo de tecnologíasa los procesos económicos, sociales y naturales-tecnológicos contextuales,entendiendo que la perspectiva sustentable es el soporte para el desarrollo.

    En relación al desarrollo de tecnología para la arquitectura, el concepto desustentabilidad implica concebir el desarrollo tecnológico más allá de los aspectostécnicos, para considerar prioritarios la preservación del ambiente, eficienciaeconómica y alta consideración socio-cultural sobre el medio donde la tecnología seráinserta.

    El uso de materiales para construcción con bajo impacto ambiental es una tendenciacreciente. Los grandes volúmenes de materiales que maneja el sector de laconstrucción implican demandas de insumos de gran escala, a veces asociadas a altoconsumo energético, utilización de recursos no renovables, y procedimientoscontaminantes para el medio ambiente.

    2NIJKAMP, P. Regional sustainable development and natural resourse use, WB Annual Conference onDevelopment Economics, Washington, 1990

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    8/28

    La búsqueda y desarrollo de materiales sustentables están relacionados con ladisponibilidad de materia prima y componentes productivos para la producción delmaterial, características del equipamiento y de la mano de obra interviniente,características energéticas del proceso de producción del material, característicasecológicas del proceso de producción, comportamiento del material producido y elimpacto sociocultural del material o producto.

    Se observa además que, frecuentemente un residuo sin problemas se convierte eninsostenible cuando aparece en grandes volúmenes, cuando se presenta donde nodebe estar, cuando se mezcla o se asocia con lo que no debe o cuando está en elmomento que no debe. (Seoánez Calvo, 1986). De modo que, una de las razones másimportantes para la innovación tecnológica sustentable está justificada en lasustitución de materias primas no renovables por otras más abundantes que no tienenuna disposición final sustentable. El agregado de insumos considerados residuos enotras áreas constituye un recurso de producción sustentable que da destino aimportante cantidad de deshechos que son reutilizados. Así, alivia la acumulación y el

    tratamiento de los mismos por procedimientos perjudiciales con impacto ecológiconegativo, tales como la quema a cielo abierto o el enterramiento sanitario.La consideración de tecnologías ecológicamente eficientes promueven el paso desistemas de producción /consumo lineales a circulares.

    Además, la escala temporal de un problema ambiental se vincula a las causas que ledieron origen, a su complejidad actual y a las proyecciones de sus efectos a futuro.El Subcomité MAB 11 /Argentina propone dos variables claves para abordar laproblemática ambiental: el análisis de la vigencia o momento de ocurrencia delproblema y la evaluación de su reversibilidad en el largo, mediano o corto plazo.

    La cuestión de la sustentabilidad constructivaEn el sector de la construcción existe una marcada inercia hacia el uso de materiales ycomponentes de probada tradición, sin plantear su origen, producción, ni los efectosde su aplicación.

    Los primeros materiales utilizados por el hombre para construir sus viviendas fueronlos ofrecidos por la naturaleza como piedra, paja, troncos de árboles, pieles y tierra.Con algunos de esos materiales el hombre ha sido capaz de construir muy bellaarquitectura que hoy desafían el devenir de la historia, tales como las pirámides deEgipto, palacios de Babilonia, la arquitectura de las civilizaciones griega y romana,castillos, monasterios, catedrales y tantos otros monumentos fantásticos. Gran partede este patrimonio cultural ha sido destruido por la irracionalidad de algunos y no porlos fenómenos naturales.

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    9/28

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    10/28

    obras de arquitectura, y expresan de manera más representativa la alta incidencia dela mano de obra del “artesano en extinción”.

    Sin embargo el carácter polivalente de estos ítems resuelve en espesores adecuadoscasi todos los requerimientos habitacionales: estanqueidad, confort térmico y acústico,aislación hidrófuga y capacidad portante.

    En nuestro país, existe confianza incipiente en el uso de semiproductos, aunque suuso generalizado va en aumento. Con ello nos referimos a tableros, telas, chapas,tubos. Paneles conformados en base a derivados de la madera, o aquellos derivadosde la industria del envase “tetra brick”, constituyen los ejemplos más destacados.

    Materia y materiales: la cuestión de la innovaciónUn informe de Internacional Environmental Technology Centre dependiente deNaciones Unidas3 señala la importancia de la investigación y desarrollo de técnicas deconstrucción con enfoque ambiental y económico en orden a diseñar edificios einfraestructura que sean sostenibles, saludables y accesibles, así como alentar lainnovación en diseños y sistemas de construcción.

    El mismo informe señala que el concepto de sustentabilidad constructiva haevolucionado durante varias décadas 4, inicialmente referido al aspecto de los recursoslimitados -no renovables-, especialmente energía, y cómo reducir el impacto sobre elmedioambiente natural. El énfasis estaba puesto en aspectos técnicos tales comomateriales, componentes de edificación, tecnologías de construcción y energía enrelación a los conceptos de diseño.

    Más recientemente, ha crecido la apreciación sobre el significado de los aspectos notecnológicos. Es ahora reconocido que la sustentabilidad económica y social esimportante, así como los aspectos del patrimonio cultural del ambiente construido.

    Vanderley John (USP, 2003) plantea que en cualquier sociedad, la cantidad deresiduos generados supera la cantidad de bienes consumidos. Así la sociedadindustrial, al multiplicar la producción de bienes, ha agravado este proceso. Para elautor, el desarrollo sustentable requiere una reducción del consumo de materiasprimas naturales no renovables. El cierre del ciclo productivo, generando nuevosproductos a partir del reciclaje de residuos, es una alternativa insustituible.

    Una metodología de desarrollo de materiales sustentables debe incorporar aspectosambientales, de desempeño del producto, durabilidad en el tiempo, interacción con laindustria generadora del residuo, como así también aspectos sociales.

    Materiales con post residuosLa incorporación de deshechos de origen agroindustrial constituye una importantefuente de recursos para el sector de la construcción.

    Respecto de desechos de carácter orgánico sobre base cementicia, caben citar lasexperiencias en el Instituto Torroja, en el Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), yactualmente en la Escola Politécnica de la Facultad de Ingeniería. En Laboratorio deConstruçoes e Ambiença, y en el grupo de materiales para Biosistemas de la

    3InternacionalEnviromental Technology Centre – Division of Technology, Industry and Economics – United Nations EnviromentProgramme (UNEP)4 Edificación y Construcción Sustentablehttp:/www.unep.or.jp/itec/Activities/Urban/sustainable_bldg_const.asp

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    11/28

    Universidad de São Paulo, con abundante producción de trabajos con fibras naturalesde coco, de sisal, de bagazo de caña de azúcar y residuos de la industria de lamadera.

    El Dr. Ing. Ind. Salas Serrano y su equipo de investigación en el Torroja, desarrollaronhace un par de décadas bloques de cemento para cerramientos verticales,incorporando cáscaras de arroz como agregados vegetales. 5

    A nivel local, la utilización de las cáscaras de maní en la elaboración de materiales ycomponentes constituye una oportunidad para el sector de la arquitectura y el diseño,atendiendo la problemática del sector manicero.

    Aplicaciones de paneles de cascras de maní: Dra. Mariana Gatani, DI VictoriaGranero, Arq. Josefina Lerda

    Fig 3: Imágenes de cascaras de maní

    Residuos urbanos e industriales pueden aplicarse a prácticas no tradicionales para eldesarrollo del sector construcciones. En cada medio, la abundancia de residuossólidos urbanos (RSU) y/o residuos provenientes de la industria del calzado, de lospolímeros, de pinturas, de embalajes, de la agroindustria son oportunidades paradesarrollar y promover materiales que despertaran la atención de productores,diseñadores y sociedad de los próximos años.

    PET: CEVE Blousse: Ms Marcela Coppari

    5SALAS SERRANO, Julián. La industrialización posible de la Vivienda Latinoamericana, EditorialEscala. Bogotá, 2000

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    12/28

    Fig 4: Imágenes de blousse y pet

    REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Ainstein, Luis et al, 1983,Problemática ambiental urbana . Documento MAB- 11,

    Argentina, Ficha 31, DDU/SVCA, Buenos Aires. AGOPYAN V., SAVASTANO H. JR: “Uso de materiales alternativos a base de fibras

    vegetales para cubiertas en Brasil” Anales de Workshop Reciclagem e Reutilizacao de Residuos como materiais de

    construcao civil. Departamento de Engenharia Civil. PCC – USP. Sao Paulo, 1997Boletín CYTED, Proyecto XIV.3, Ed Arte Nuevo, Asunción, Paraguay 1997Barbosa ,

    Normando. Acerca de los materiales de construccion. Anales Simposio NonConventional Materials and Technologies. Rio de Janeiro, 2005

    BERRETTA, Horacio. Vivienda y Promoción para las mayorías. Ed. Humanitas. Buenos Aires, 1995

    CIB. Agenda 21 para a construcaosustentável. Traducao do Velatorio CIB. Publicacao237. Trad. De I. Goncalves y otros. Escola Politécnica da USP. Departamento deEngenharia de Construcao Civil. San Pablo, 2000.

    1FERNÁNDEZ, Roberto Cuadernos de Trabajo de la Maestría de Hábitat y Vivienda. MóduloNuevos Instrumentos de gestión urbana. La perspectiva ambiental. UNMdP, UNR, 2001

    FERNÁNDEZ, Roberto + TIPU: Arquitectura y Ciudad. Del proyecto al ecoproyecto.Buenos Aires, 2003

    Gatani, Mariana. Informe Proyecto de Investigación. PROCESOS DE ADOPCIONTECNOLÓGICA PARA VIVIENDAS. Diagnóstico acerca de la aplicación de materiales ycomponentes no tradicionales en la construcción. Córdoba, 2004

    InternacionalEnviromental Technology Centre – Division of Technology, Industry andEconomics – United Nations EnviromentProgramme (UNEP)

    JOHN, Vanderley; CALVACANTE ROCHA, J.Utilizacao de Residuos naConstrucaoHabitacional. CotetaneaHabitare. Programa de tecnología da Habitacao. Porto Alegre ,2003

    LEVY, J. P.: “Les betons de sciures de bois”, Ed en Batir, 1952 MANCHE, H.: “Les mortiers de sciures de bois”, Ed en Révue des Materiaux, 1953 NIJKAMP, P. Regional sustainable development and natural resourse use, WB Annual

    Conference on Development Economics, Washington, 1990PARICIO, Ignacio. La construcción de la arquitectura. Tomo 1. Las técnicas. Barcelona,

    1995SALAS SERRANO, Julián. La industrialización posible de la Vivienda Latinoamericana,

    Editorial Escala. Bogotá, 2000Selección de ediciones CIID (Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo)Selección de Ediciones del Boletín del Cemento Portland, del Instituto del Cemento

    Portland Argentino.Seoanez Calvo, M: Tratado de Reciclado y recuperación de productos de los presiduos,

    Ediciones Mundi Prensa, Mexico, 2000

    WOODDROOF, J.G: Peanuts. Production, Processing, Products. AVI PublishingCompany. Connecticut, 1983

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    13/28

    Los materiales de construcción

    MARIANA GATANI*

    La historia de la arquitectura es la historia del hábitat humano. La manera en que elhombre tuvo la necesidad de refugiarse de las inclemencias del tiempo y de laagresión de animales y tribus fue determinando, en un principio, la manera en queconstruyó su hábitat.Según la escuela de Semper, las técnicas y los materiales de construcción muchoinfluyeron en la respuesta arquitectónica que el hombre dio en cada tiempo y en cadalugar. Inicialmente, y por varios siglos, fueron los materiales naturales los que dieron laforma, la técnica y la calidad del hábitat construido. El hombre echó mano a losmateriales del lugar, y en la forma en que le eran provistos por la naturaleza. Se tratede paja, madera o tierra, eran usados sin mediar ninguna técnica de tratamiento nipara su obtención, ni para su puesta en servicio.Posteriormente, el descubrimiento del fuego, la rueda y el desarrollo del conocimientohumano permitieron el uso de los mismos materiales naturales, pero con técnicasperfeccionadas. Así apareció la arquitectura de mayores dimensiones, y más tarde laincorporación del metal en las técnicas de construcción.En la arquitectura romana se encuentra el primer antecedente del uso de un materialartificial: el hormigón. Usado en el Panteón, el hormigón llegó a la arquitectura y laconstrucción de canales, acueductos y puentes para no retirarse.La revolución industrial introduce en el sector de la construcción el acero y el vidrio.Son materiales artificiales, resultado de la industrialización de materiales de origennatural. El desarrollo industrial del sector ha permitido la evolución de estos materialesconvirtiéndolos en protagonistas de la arquitectura de este tiempo.Los materiales sintéticos irrumpen en el escenario de la construcción en la segundamitad del siglo pasado. La incorporación de materiales sintéticos tales como plásticos,es frecuente encontrarla en mobiliario, cortinas y accesorios, sin estar totalmentedesarrollado su uso en paneles y elementos de resistencia mecánica.

    La evolución de las técnicas y los materiales se ha desarrollado de modo paralelo a laconservación de técnicas y materiales pasados. Así, conviven en el repertorio de laconstrucción materiales y técnicas de evolución junto a aquellos más artesanales, conuna larga lista de matices intermedios. Podemos reconocer que a pesar del tiempotranscurrido desde las sociedades primitivas hasta hoy, todavía podemos encontrartécnicas y materiales usados desde tiempos remotos. El sector de la construcciónpuede resultar conservador y tradicional si se lo compara con otros sectores de laproducción. Los medios de producción han cambiado, se han introducido materiales

    nuevos como el acero y el hormigón, y otros como el vidrio se producen en tamañosantes inimaginables. Sin embargo, muchos de los materiales de construcciónfundamentales (madera, tierra cocida, piedra) ya empleados en las civilizacionesantiguas, se siguen usando con escasa innovación tecnológica.

    Las condiciones socio-económicas y políticas influyen sobre las decisionestecnológicas. En el sector materiales, las condiciones de producción, escala e impactohan variado considerablemente. En las sociedades urbanas, la predominancia de losmateriales industrializados del siglo XIX es una tendencia.La primera mitad del siglo XX marcó un cambio importante para la historia de laarquitectura. La reconstrucción de Europa después de las guerras, definió una nueva

    *MARIANA GATANI, arquitecta – investigadora CONICET. Docente FAUDi – UNC- Miembro Red CYTED :Residuos agro industriales: Fuente sostenible de materiales de construcción.

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    14/28

    manera de construir, la pre fabricación. Europa desvastada, con una urgentenecesidad de alojamiento de personas y reconstrucción de edificios institucionalessignificó una demanda que la construcción prefabricada pudo resolver. Numerosasplantas de prefabricados se erigieron por los países Europeos, que luego de ladisminución de la demanda y al no poder sostener su producción, fuerondesapareciendo.En A Latina, la prefabricación pesada, normalmente a base de cemento, llegó sinmucha razón y por eso duró tan poco. Plantas instaladas en Cuba, no llegaron afuncionar en la plenitud de su capacidad, debido entre otras razones, al alto costo delcemento en los países que no lo producen. En tanto. ocurrió que en algunos países de A Latina, surgieron pequeñas fabricas o emprendimientos populares que tomaron de laprefabricación las ventajas de economía y la producción en serie, y se aplicaron enobras de viviendas individuales, normalmente asociadas a bajo costo o desarrollocomunitario. Ejemplos de ello son las tecnologías desarrolladas por CEVE en Argentina, FUNDASAL en San Salvador, SERVIVIENDA en Colombia, Hogar de Cristoen Chile.

    Hoy, es necesario plantear alternativas. El uso de los materiales naturales retira de lanaturaleza y en grandes cantidades el soporte mismo del planeta: tierra, piedras,madera. Simultáneamente, la producción de materiales industrializados, resultado delprocesamiento de los materiales naturales ha alcanzado tal nivel de impacto, que hoyconstituye un verdadero problema ambiental.No cabe duda que con los materiales industrializados pueden ser realizadasconstrucciones fantásticas, muchas veces imposibles de ser construidas conmateriales naturales. En la arquitectura moderna, encontramos ejemplos que sonlecciones de arquitectura en los claustros de las más prestigiosas universidades. Entanto, algunas de estas tecnologías de producción presentan ciertas característicasque merecen ser citadas para motivar su análisis. Algunas de estas característicaspoco convenientes son listadas por el Prof Normando Perazzo Barbosa, de la

    Universidad de Joao Pessoa (Brasil): Emisión de gas carbónico y otros poluentes como resultado del proceso de

    fabricación de materiales industrializados que consumen oxígeno y liberananhídrido carbónico, y muchos otros poluentes responsables de las lluviasácidas que damnifican la tierra.

    La fabricación de cemento Pórtland es uno de los mayores emisores de CO 2 en laatmósfera. Esta emisión está implícita en su proceso de fabricación. En términosresumidos, el cemento Pórtland proviene de la calcinación de arcilla con cal (carbonatode calcio). Durante esa quema, ocurre la descarbonatación de la cal según la reacción:

    CaCO3 + calor =CaO + CO2

    El consumo de energía de los materiales industrializados es alto. Es el caso delacero, la industria cerámica, y el aluminio!

    Para producir acero, es preciso temperaturas por sobre 1800 ºC. Se calcula que laenergía insumida en la producción de una varilla de 12,5 mmm sea del orden de 80kWh, que es el consumo de una familia modesta.El aluminio exige 20 veces más de energía para producir la misma sección.Una bolsa de cemento de 50 kg necesita de 55 kWh. La temperatura de los hornosllega a 1450 ºC.Para producir azulejos y revestimientos cerámicos son exigidos potentesequipamientos para el moldeo, secado y cocción de estos materiales. Tiene lugar atemperaturas superiores a 1200 ºC Así, si se tiene encuentra la enorme cantidad de estos materiales producidos en elmundo moderno (la producción de acero está por sobre lo 800 millones de tn anuales),

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    15/28

    se puede tener una idea del consumo desenfrenado de energía exigido para lafabricación de materiales industrializados.

    Generación de residuos. La fabricación de materiales de construcciónconvencionales produce enorme cantidad de residuos.La producción de acero causa una gran cantidad de escoria, sólo en parteaprovechada por la industria del cementoLa industria de la cerámica roja genera descartes de volúmenes importantesdurante el propio proceso de producción, comercialización y transporte.Los métodos constructivos tradicionales producen gran cantidad de escombros,difíciles de ser reincorporados a la Naturaleza. Habitualmente, son dispuestosirregularmente en terrenos baldíos, en enterramiento clandestino, odepositados en la vía pública. Esto último, a riesgo de provocar inundaciones, yla proliferación de roedores e insectos.

    Otros problemas ambientales.El panorama se agrava con las consideraciones regionales. Una importante

    cantidad de suelo cultivable, moldeado y cocido, conforma buena parte denuestras ciudades. Córdoba y gran parte de la región pampeana de nuestropaís exhibe una mayoritaria construcción con ladrillos de tierra cocida. En laregión de la pampa húmeda se producen 30 millones de ladrillos de barro almes.Los tradicionales ladrillos son el resultado del moldeado y horneado de suelofértil mezclado con deshechos orgánicos. Su forma de producción, a partir de laextracción de tierra vegetal (humus), y posterior quema en hornos a cieloabierto constituye un problema ambiental que se puede corregir:

    - Desertificación del suelo- Contaminación atmosférica por el humo y gases generados- Uso de bosque nativo talado en las proximidades de los cortaderos de ladrillos

    para la generación de energía calórica de cocción de ladrillos- Empleo de mano de obra informal y mal remunerada Además, en la producción de ladrillos de tierra cocida, las consecuencias ecológicasson severas: se utiliza sólo la capa superficial del suelo de la región más fértil del país.Según el biólogo Raúl Montenegro, los ladrillos comen tanto suelo como los viveros ylas fábricas de cerámicos. En ambientes templados y tropicales, la formación de 25mm. de suelo demanda entre 700 y 1100 años. En algunos ambientes, la formación de1 cm. de suelo requiere 10 0000 años de trabajo eco sistémico. En realidad unaactividad consuntiva, agrega Montenegro, debería hacerse en tanto garantice, víaalgún mecanismo, que el sistema neutralice, o digiera, el impacto.

    Hoy podemos decir que el panorama del sector de los materiales de construcción seha ampliado, y que existen materiales no tradicionales (en desarrollo y por desarrollar)cuya técnica necesita evolucionar. Los materiales tradicionales, y aquellos que siendotradicionales son usados de manera no tradicional, podrían ser reemplazados pormateriales nuevos que incorporen insumos considerados deshechos en otros sectoresindustriales. Así, no solo se resolvería la disposición de los residuos sino que ademáspodrían ser procesados con técnicas no contaminantes para el ambiente, y usointensivo de mano de obra.

    Materiales sustentablesBajo el enfoque que relaciona el desarrollo de tecnología para construcción, la gestiónde insumos, y la preservación del medio ambiente, el desarrollo de nuevos materialesen base a residuos responde al paradigma emergente de sustentabilidad tecnológica.Este nuevo paradigma en construcción vincula el desarrollo de tecnologías a los

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    16/28

    procesos económicos, sociales y naturales contextuales, entendiendo que laperspectiva medioambiental es el soporte sustentable para el desarrollo.El problema de la sustentabilidad es considerado una de las principales discusiones deesta primera parte del siglo XXI. La percepción es que la acción humana estácausando efectos sobre la Tierra no previstos por la naturaleza. La ciencia vienereuniendo considerable cantidad de evidencias de que el calentamiento global, ladesertificación y el inadecuado manejo de los residuos resultantes de las actividadesdel hombre son ejemplos de consecuencias que deben ser revertidas. No existe unadecuado desarrollo de la tecnología que resuelva estos problemas, y a menos que latendencia cambie, la vida en el planeta será cada vez más difícil.

    Materiales con cáscaras de maníEn el Área de Desarrollo y Experimentación de Tecnologías para Viviendas, desdehace varios años se trabaja en la búsqueda de materiales formulados a partir de laincorporación de deshechos de origen urbano y agroindustrial.Uno de ellos tiene el propósito de proponer acciones que demuestren las posibilidades

    del empleo de cáscaras de maní en nuevos materiales de construcción, amigables conel ambiente, económicamente viables y técnicamente eficientes.

    Las cáscaras de maní constituyen un residuo sobre abundante en la provincia deCórdoba. En esta parte del país se cosecha el 95 % de la producción nacionalmanicera. Considerado una industria en expansión, Córdoba provee al mercadomundial unos 400.000 tn/ año de maní. Aproximadamente, el 30 % del total (150 000tn/año) corresponde a las cáscaras, que hasta el momento no tiene valor comercialLa cáscara de maní es muy liviana. Su Pe es aprox. 100 kg /m3. La dimensión de la“caja de maní“ depende de la variedad. La utilizada denominada runner es la quecontiene de dos a tres granos cada una. Su tamaño no supera los 2,5 cm de largo, 1,5cm de ancho y 1 cm de espesor.

    En relación a materiales de construcción, son conocidas algunas aplicaciones de lascáscaras de maní:

    - como agregado de cenizas para aditivar cementos puzolánicos.- La Universidad de Georgia ha patentado un procedimiento para el uso de

    cáscara de maní para la extracción de una sustancia química sustituto parcialde resinas fenólicas, que es usada como adhesivo.

    - En la Universidad Nacional de Río Cuarto (Córdoba – Argentina) panelesaglomerados fueron desarrollados con empleo parcial de cáscara de maní yvirutas de maderas, usando adhesivo fenólico. Los resultados de la experienciadeterminaron que la proporción óptima de agregado cáscara de maní era el 30% sobre el total de partículas.

    Como resultados emergentes de los proyectos PICT 13 11608/02 y 33128/06, se hanproducido ladrillos y bloques elaborados con cáscaras de maní, cemento y aditivosquímicos. Y también paneles de cielorraso elaborados con cáscaras de maní y resinapoliéster.Se moldearon ladrillos y bloques de geometría y tamaño similar a los tradicionalesladrillos de tierra cocida y bloques de concreto:

    - Ladrillos de 25 cm de largo, 12 cm de ancho y 5 cm de espesor. Peso: 1,66 kg.(Fig 1)

    - Bloques de 39 cm de largo, 19 cm de altura y 19 cm de ancho. Peso: 2,72 kg.,- Bloques de 39 cm de largo, 13 cm de altura y 19 cm de ancho para tabiques y

    techo. Peso: 2,10 kg. (Fig 2 y 3 ).

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    17/28

    Se estima que la utilización de este tipo de elementos de mampostería “de cáscara demaní” en cerramientos proveen buenos niveles de aislación térmica; bajo peso decarga; y manipulación y puesta en obra sencillas, según la ya conocida técnica de lamampostería de ladrillos y bloques. Sin embargo, los valores de absorción de aguaobtenidos estiman que su uso podría ser más adecuado en tabiques o paramentosinteriores.

    Los resultados obtenidos en probetas con cáscaras – resina fueron aplicados enplacas de cielorraso con bastidores de perfiles metálicos cada 50 cm.

    Placas de 0,48 x 1,60 x 0,05 cm. P. aprox.: 1,2 kg. (Fig 4 y 5)Su aplicación fue evaluada con satisfactorio resultado estético y buen comportamientocomo placas aislantes de temperatura.

    Agradecimientos A la orientación del Arq. Horacio Berretta Al equipo de investigación integrado por el Dr. Ricardo Arguello, Ing. Químico

    Sebastián Sesín, Sra. Soledad Bustamante, Sr. Luis Sosa y Sr. Miguel Gonzáles. Al Centro Experimental de Vivienda Económica, Agencia Nacional de PromociónCientífica y Tecnológica, y al Consejo Nacional de Investigaciones Científicas yTecnológicas por el soporte a la investigación Al Laboratorio de Ensayos del Departamento de Estructuras- FCEFyN – UNC y alTaller de investigación y Diseño Estructural – FAUDi- UNC, donde se efectuaron losensayos mecánicos de probetas y componentes

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    18/28

    Materiales de Construcción Vol. 60, 298, x-xx

    abril-junio 2010ISSN: 0465-2746

    eISSN: 1988-3226doi: 0000000000000

    Nota Técnica:Materiales compuestos de cáscaras de maní y cemento. Influencia de

    diferentes tratamientos químicos sobre las propiedades mecánicas

    Technical Note:Effect of chemical treatments on the mechanical properties of peanut

    shell and cement blends

    M. Gatani(*), R. Argüello(*), S. Sesín(*)

    Recepción/Received: 00-IX-00 Aceptación/ Accepted: 00-XII-00Publicado online/Online publishing: 00-XII-00

    RESUMEN

    La abundante disponibilidad de residuos de la agroindus-tria local (Córdoba, Argentina), ha promovido el desa-rrollo de nuevos materiales para la construcción. Este

    trabajo de investigación se desarrolla a partir de la utili-zación de cáscara de maní como agregado en mezclas decemento a fin de conocer las propiedades obtenidas enrelación al tratamiento de dicho agregado, para la pro-ducción de materiales de construcción.

    Los ensayos demostraron mejoras en las propiedadesmecánicas de las probetas realizadas con cemento y cás-caras previamente tratadas con cal viva (CaO), tambiénen aquéllas aditivadas con silicato de sodio y sulfato dealuminio.

    Si bien los materiales resultantes no tienen las propieda-des mecánicas de los morteros y hormigones tradiciona-les, parecen interesantes para ser aplicadas en compo-nentes de construcción livianos y de uso no portante.

    Palabras clave: materiales con cáscaras de maní, usode residuos agroindustriales, materiales compuestos decáscaras de maní y cemento, material de bajo costo, pro-piedades mecánicas.

    SUMMARY

    An abundance of agri-food waste in the area around Cor- doba, Argentina, has driven the development of new construction materials. This study explored the applica-

    bility of peanut shells as additions in cement blends and the suitability of the properties of the resulting mixes for use in construction materials.

    The mechanical properties of the specimens were obser- ved to improve when the shells were previously treated with quicklime (CaO) or when sodium silicate and alumi- nium sulfate were added to the blend.

    While the resulting materials did not exhibit the same mechanical properties as traditional mortars and concre- tes, they do appear to be apt for use in lightweight and non-bearing structures.

    Keywords: materials containing peanut shells, use of agri-food waste, peanut shell and cement materials, low- cost materials, mechanical properties.

    (*) Centro Experimental de Vivienda Económica (CEVE)–Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CONICET Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCYT). Agencia Córdoba Ciencia (ACC) (Córdoba, Argentina).

    Persona de contacto/Corresponding author: [email protected]

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    19/28

    1. INTRODUCCIÓN

    Existe una cantidad importante de residuos que origi-na la industria que podrían ser reutilizados. Por laescala de producción, y la capacidad de consumirmateriales, el sector de la construcción es una alterna-tiva válida para dar destino a residuos que mayoritaria-mente no tienen una disposición final sustentable.Ejemplos son los residuos de demolición, residuosplásticos (PET, polietileno, polipropileno o sus mez-clas), neumáticos fuera de uso, entre otros. Los resi-duos de la agroindustria, por su ubicación, tienen esca-sa aplicación. Existe un mercado limitado para elempleo de cáscaras de maní como alimento de gana-do, camadas de aves de corral y relleno de briquetas.Como usos adicionales, tenemos: camadas para mas-cotas, medio de cultivo de hongos, vehículo de pestici-das y fertilizantes, absorbentes de aceites derramadosy carbón activado (1).

    En Ia provincia de Córdoba (Argentina) se cultiva el 95%de la producción nacional de maní, estimada en 700.000t/año (2). La tercera parte de esta cantidad correspondea la cáscara o caja, que es separada en las plantas selec-cionadoras y procesadoras de maní. La disposicióncorriente de las cáscara de maní es la incineración o lautilización como combustible de calderas.

    Semejante volumen de cáscaras de maní a eliminar tie-ne un alto impacto ambiental. Debido a que en ocasio-

    nes, las cáscaras son sometidas a quema a cielo abierto,se producen grandes cantidades de CO2 y micro partícu-las en suspensión (humos). Otra consecuencia es la inu-tilización del suelo y degradación del área destinada a laquema1.

    Además, hay un impacto económico importante, debidoa los costos de transporte, acopio, y los específicos, debi-dos a la incineración (3).

    De manera que la disponibilidad de cáscaras de maní es,en la provincia de Córdoba, abundante, concentrada ysin valor de mercado, y constituye un potencial recursopara ser utilizado en materiales de construcción.

    En Brasil, las fibras de coco y sisal constituyen verda-deras “canteras” o fuentes de recursos que son estu-diadas para su aplicación como reemplazo de las fibri-llas de asbestos en la producción de paneles de techo(4-7). El uso de fibras vegetales en nuevos materialesde construcción ha sido estudiado como refuerzo en

    126 Mater. Construcc., Vol. 60, 298, 0-00, abril-junio 2010. ISSN: 0465-2746. doi:

    M. Gataniet al.

    porcentajes de 2-3% en masa en matrices cementicias(6). Las características de estos materiales nuevos vie-nen dadas por el menor peso específico, y también porunos valores satisfactorios de resistencia a tracción eimpacto, mayor control de fisuración, y mejor compor-tamiento dúctil a la rotura. Por otro lado, algunosaspectos de desempeño de estas fibras tienden a serinsatisfactorios en comparación con las fibras sintéti-cas, tales como reducida adherencia con la basecementicia y baja durabilidad en presencia de unmedio alcalino y humedad (7).

    Existen tratamientos químicos, de naturaleza acida oalcalina, de los agregados vegetales para mejorar sucompatibilidad con el cemento. También, tratamientostérmicos del tipo pirolisis.

    Es conocido que los tratamientos alcalinos provocanalteraciones estructurales en los principales compo-nentes botánicos de los agregados vegetales (extracti-vos solubles, celulosa, hemicelulosa, lignina). Todosellos son susceptibles de sufrir reacciones de rotura ensu estructura química. La magnitud de estas alteracio-nes depende de la naturaleza del álcali utilizado, y lostiempos y temperaturas a los que es sometido el sus-trato (8).

    Los efectos de los tratamientos ácidos sobre las fibrasvegetales (9) varían con la naturaleza y concentracióndel ácido, y de la temperatura. En este trabajo, no se

    efectúan tratamientos ácidos para modificar la estructu-ra química de los componentes de las cáscaras. Que, enel caso de utilizar compuestos azufrados, se podría pre-sumir la presencia de lignosulfonatos como subproductode las reacciones químicas

    Los tratamientos térmicos de pirolisis conducen a ladegradación parcial de las hemicelulosas, celulosa y lig-nina, en ese orden, dependiendo de las temperaturas yde los tiempos de reacción (10).

    En este trabajo se presentan algunas de las posibilida-des del desarrollo de nuevos materiales de construcciónen base a cemento y cáscara de maní en relación de 1:6 v/v. El artículo se compone de 5 partes. Después dela introducción, en el segundo apartado, se caracteri-zan los materiales utilizados: el tipo de cemento y com-posición química de las cáscaras, así como los tipos detratamientos empleados y/o aditivaciones formuladas.En la parte experimental, se describen los métodos yprocedimientos empleados para la caracterización ópti-ca de las cáscaras, ensayo de tracción directa, compre-sión simple y determinación de densidad. En la cuartaparte se presentan los resultados obtenidos, antes de ladiscusión de los mismos. Finalmente, se enumeran las

    conclusiones.

    1 Una de las empresas procesadoras y seleccionadorasde maní consultadas estimó una superficie de campoentre 1 Ha y 2 Ha destinada para la quema permanen-

    te del residuo cáscaras de maní.

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    20/28

    2. MATERIALES

    2.1. Aglomerante

    El aglomerante utilizado es cemento Portland con Fillercalcáreo CPF 40, marca MINETTI (11). La composiciónquímica del cemento de referencia se describe en laTabla 1.

    El cemento fillerizado es el producto que se obtiene de lamolienda de clinker Portland y material calcáreo, con laadición de pequeñas cantidades de yeso (SO4Ca.2H2O)como regulador del fraguado. El contenido de material

    127Mater. Construcc., Vol. 60, 298, 0-00, abril-junio 2010. ISSN: 0465-2746. doi:

    Materiales compuestos de cáscaras de maní y cemento. Influencia de diferentes tratamientos químicos sobre las propiedades mecánicasEffect of chemical treatments on the mechanical properties of peanut shell and cement blends

    calcáreo, está limitado a 20% (12). Sus característicasson descriptas según el protocolo de análisis físicos, quí-micos y mecánicos del cemento Portland con Filler calcá-reo Minetti CPF40 origen Planta CD Sur (Malagueño)Tablas 2, 3 y 4 (13).

    2.2. Agregado: cáscaras de maní

    Las cáscaras de maní empleadas presentan una compo-sición variada. Éstas llegan desde las plantas de acopio,selección y procesamiento del grano. Es destacable lapresencia de humus o tierra vegetal, e insectos que sonincorporados durante el momento de la cosecha y/otransporte del maní. Del total de la cosecha de maní, seestima su composición porcentual en la Tabla 5.

    En términos generales, la composición química de unagregado vegetal depende de la variedad, la región yel clima donde se cultiva (1). Existen variedades demaní, lo que influye en la diversidad y cantidad por-centual de algunos de los componentes químicos de lacáscara.

    Cabe destacar que, los compuestos químicos que semencionan en el análisis están en función de la metodo-logía analítica aplicada, y de los objetivos de la investi-gación.

    Tabla 1 /Table 1Composición química del cemento.

    ……………………………………………………………

    Compuesto Proporción (% masa)Mínimo-máximo

    CaO 58-66SiO2 18-26

    Al2O3 4-12Fe2O3 + FeO 1-6

    MgO 1-3SO3 0.5-.5

    K 2O + Na2O ≤1

    Ojo, tradu-cir tablas?

    Tabla 2 /Table 2 Protocolo de análisis químicos.

    ……………………………………………………………Ojo, traducir tablas?

    Tabla 3 /Table 3 Protocolo de ensayos químicos.

    ……………………………………………………………Ojo, traducir tablas?

    Tabla 4 /Table 4 Protocolo de ensayos mecánicos.

    ……………………………………………………………Ojo, traducir tablas?

    Análisis químicos Unidad Valor medio Requisitos IRAM 50 000

    Pérdida por calcinación (IRAM 1504) % 5,60 ≤12,00Residuo insoluble (IRAM 1504) % 2,59 ≤ 5,00

    Trióxido de azufre (SO3) (IRAM 1504) % 2,70 ≤ 3,50Óxido de magnesio (MgO) (IRAM 1504) % 3,26 ≤ 6,00

    Ensayos fisicos Unidad Valor medio Requisitos IRAM 50 000

    Retenido tamiz 75µ (IRAM 1621) % 4,27 ≤ 15,00Superficie específica Blaine (IRAM 1623) m2 /kg 355 ≥ 250

    Expansión en autoclave (IRAM 1620) % 0,16 ≤ 1,00Tiempo de fraguado Inicial

    (IRAM 1619) Finalminutoshoras

    14605:02

    ≥ 45≤ 10

    Ensayos mecánicos Unidad Valor medio Requisitos IRAM 50 000

    Resistencia a la compresión 2 días(IRAM 1622) 28 días

    MPaMPa

    21,7141,83

    ≥ 10≥ 40 y ≤ 60

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    21/28

    Autores como Woodroof (1) y Yeboahet al. (14) han des-crito la composición química de la cáscara de maní. La cás-cara está formada aproximadamente por 95% de materiaorgánica y 5% de minerales presentes en las cenizas(generalmente Si, Ca, Mg, K, Al, P, S, Cl). La bibliografíamuestra que la composición química de la cáscara de maní está formada principalmente por celulosa, lignina y hemi-celulosa (8). Contiene además otros polisacáridos, lípidos,proteínas, minerales, azúcares libres, resinas (Tabla 6).

    Se determina además el peso específico de las cáscaras, afin de caracterizar la granulometría de las partículas. En eltipo de agregado utilizado en este trabajo, las cáscaras demaní empleadas poseen un pe del orden de 120 kg/m3.

    2.3. Preparación de las mezclas

    a) Relación aglomerante-agregado

    Para la realización de las probetas se utilizó la relaciónconstante 1:6 v/v cemento-cáscaras de maní. Medida en

    128 Mater. Construcc., Vol. 60, 298, 0-00, abril-junio 2010. ISSN: 0465-2746. doi:

    M. Gataniet al.

    peso, esta relación no es constante, ya que los trata-mientos previos realizados en las cáscaras, particular-mente la adición de cal, modifican el pe del agregado almomento de la dosificación. No obstante, medidas lascáscaras en estado natural, la relación cáscaras-cemen-to es de 0,76 (g/g).

    b) Tratamientos y/o aditivos

    Los tratamientos fueron realizados según los siguien-tes criterios: lavado, recubrimiento con cal viva (óxidode calcio) o aditivación química. Seis diferentes trata-mientos de cáscaras de maní fueron ensayadas a fin deconocer el comportamiento mecánico de las mezclasde cemento-cáscaras: cáscara de maní natural, cásca-ra de maní lavada con agua pura, cáscara de maní pre-tratada con cal viva (hidróxido de calcio), cáscara demaní aditivada con silicato de sodio, cáscara de maní aditivada con silicato de sodio + sulfato de aluminio, ycáscara de maní aditivaza con sulfato de aluminio(Tabla 7).

    • Condición 1: cáscara de maní natural.• Condición 2: cáscara de maní natural lavada con

    agua. Se sumergió la cáscara de maní en agua pura,en cantidad necesaria hasta que el agua la cubrieratotalmente y se mantuvo por 1/2 hora. Posteriormen-te se eliminó el agua dejando escurrir el sobrante.Esta operación se repite dos veces más. Se deja secaral exterior, durante 96 h a temperatura ambiente de

    22 ºC.• Condición 3: cáscara de maní pretratada con cal. Sehumedece la cáscara con agua hasta saturarla. Porcada kg de cáscara se utiliza 1,4 l de agua. Posterior-mente se impregna la cáscara humedecida con0,75 kg de cal viva molida (OCa). Se dejó en envaseherméticamente cerrado durante 48 h, para que lacal se apague con la humedad de la cáscara y no delambiente.

    • Condición 4: incorporación de silicato de sodio al2,5% P/V en el agua de amasado

    • Condición 5: incorporación de silicato de sodio al2,5% P/V y sulfato de aluminio al 2,5% P/V en elagua de amasado. Se trabajó con dos sales solubles

    Tabla 5 /Table 5 Composición del maní recolectado.

    ……………………………………………………………

    Composición Porcentajes

    Tierra hasta 2%Tallo hasta 1%Grano hasta 75%

    Cáscara hasta 25%

    o, tradu-r tablas?

    Tabla 6 /Table 6 Composición química de la cáscara de maní.……………………………………………………………

    Contenido Cantidad %

    Humedad 8-10%Proteína cruda 6-11%

    Grasa 1-2%Celulosa 35-45%

    Hemicelulosa 23-30%

    Lignina 27-33%Ceniza 2-4%

    Extractivos 14%

    Tabla 7 /Table 7 Dosificaciones utilizadas de morteros con cáscaras de maní enteras.

    ……………………………………………………………Ojo, traducir tablas?

    Seriede probetas

    Cáscara de maní Cemento Agua (l) Aditivo

    V (dm 3) P (kg) V (dm 3) P (kg)

    1 30 4,50 5 5,90 10 No contiene2 30 4.,50 5 5,90 8,60 No contiene3 30 9,19 5 5,90 5,4 Cal viva: 3,36 kg relación v/p 12%4 30 4,50 5 5,90 8 Silicato de Na al 2,5% (6.370 cm3)5 30 4,50 5 5,90 8 Silicato de Na ( 160 g) y (SO)3 Al2 (160 g)6 30 4,50 5 5,90 10,5 Sulfato de Al al 2,5%: 160 g

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    22/28

    que, al ser puestas en contacto unas con otras, seproduce la precipitación de silicato insoluble. Paralograr la impregnación con silicatos insolubles, seprocedió experimentalmente en dos etapas. La pri-mera impregnación se realizó utilizando silicato desodio al 2,5% P/V, agregado a la cáscara del maní hasta lograr que el material absorba toda la solución.Posteriormente, se agregó una solución de sulfato de

    Al al 2,5% P/V para que reaccione con el silicatoanteriormente agregado.

    • Condición 6: incorporación de sulfato de aluminio al2,5% P/V en el agua de amasado.

    c) Relación agua-cemento (W)

    La relación agua/cemento fue una variable que se modi-ficó según el tipo de tratamiento de las cáscaras de maní y/o aditivo empleado en las mezclas. El criterio utilizadofue de carácter experimental. No fue una relación prefi- jada, sino que se determinó según las condiciones deabsorción de los agregados. Cáscaras de maní pretrata-das fueron menos absorbentes de agua que las cáscarasen estado natural. Para las mezclas de cemento y cásca-ras enteras, W varió entre 1 y 1,44.

    d) Preparación de las probetas

    Se moldearon 4 probetas cilíndricas de 100 mm de diá-metro y 200 mm de altura (785 cm3) por cada mezclapropuesta, para la realización del ensayo de tracción. Se

    moldearon 5 probetas más de la misma medida, de lascuales se analizaron 4 muestras a la edad de 28 díaspara ensayos de resistencia a compresión, y la probetarestante se utilizó para determinación de densidad yabsorción de agua.

    La mezcla se realizó de forma manual, y las probetasfueron moldeadas por compactación manual. Se curarondurante 28 días en cámara con condiciones de atmósfe-ra controlada, a una temperatura estimada en 20 ºC.

    3. MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOSEXPERIMENTALES

    3.1. Caracterización óptica del agregado

    La descripción morfológica de la cáscara de maní fuerealizada con la técnica de observación a través de unalupa trinocular Arcano y las imágenes fueron registra-das con una cámara fotográfica digital Moticam 1000(1,6 MPixel). Las muestras fueron observadas con luzvisible normal no polarizada. La observación e imáge-nes fueron tomadas en el Centro de Investigación deMateriales y Metrología (CIMM) de Córdoba (Argen-

    tina).

    129Mater. Construcc., Vol. 60, 298, 0-00, abril-junio 2010. ISSN: 0465-2746. doi:

    Materiales compuestos de cáscaras de maní y cemento. Influencia de diferentes tratamientos químicos sobre las propiedades mecánicasEffect of chemical treatments on the mechanical properties of peanut shell and cement blends

    3.2. Ensayos mecánicos

    3.2.1. Ensayo de resistencia a tracción directa

    A fin de estudiar la compatibilidad cemento-cáscara seensayaron las probetas, para determinar la resistencia atracción directa. De esta manera se pensó en establecervalores que midan la cohesión del ligante con el agrega-do de cáscara de maní.

    No existe una norma específica que describa este proce-dimiento, pero por el tipo de material se adoptó una for-ma de vincular elementos a las muestras que permitie-ran aplicar una fuerza de tracción directa y lograr unarotura para determinar la resistencia de ese material. Setomó como referencia la Norma IRAM 1622 (15).

    Los método especificados en las diferentes normas exis-tentes para otros materiales pueden diferir entre sí en lamanera de preparar las muestras para aplicar la fuerzapero el principio físico es el mismo en todos los casos.

    T = P / A

    T: Resistencia a la tracciónP: Carga Máxima de rotura a tracción

    A: Sección de la muestra ensayada

    El método consiste en la elaboración de probetas cilíndri-cas de 100 mm de diámetro y 200 mm de altura, según

    las dosificaciones descritas, y luego curadas durante 28días. Posteriormente se realiza el encabezado cementiciocon cemento-arena 1:2 en ambos extremos, a fin de fijarun inserto metálico de Ø 4,2 mm, desde donde se colo-ca la mordaza de la prensa.

    Las probetas se ensayaron con prensa universal modeloIbertest UIB-60, con mordazas de tracción de carga con-trolada (la carga en el tiempo se aplica constante). Lasprobetas se ensayaron a tracción directa, hasta la roturade las mismas.

    Todas las muestras fueron ensayadas con más de 28 días deedad. Se ensayaron 6 series de 4 probetas cada una. Cadaserie se corresponde con la dosificación y aditivos descritos.

    3.2.2. Ensayo de compresión simple

    La Norma de referencia fue IRAM 1546 (16). El tipo dematerial a ensayar impidió ajustarse a las condicionesdel encabezado (mortero de azufre a 130 ºC), debido a queen estas condiciones el material se alteraba o se rompíanlas cabezas. Estas últimas se realizan para lograr una bue-na distribución de la carga a través de una placa de polies-tireno, que al deformarse más que la muestra permitía relle-

    nar las irregularidades de éstas; y luego calcular según:

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    23/28

    T = P / A

    T: Resistencia a la compresiónP: Carga Máxima de rotura a compresión

    A: Sección de la muestra ensayada

    El ensayo consiste en someter probetas de 100 mm dediámetro x 200 mm de altura. Las probetas se ensaya-ron encabezadas con mortero cementicio 1:2 (cemento-arena) en los primeros 2 cm de altura de la probeta decada lado. Además se añadió una placa de poliestirenoexpandido de 20 mm de espesor a fin de asegurar elreparto homogéneo de las cargas.

    El objeto de este ensayo fue medir la capacidad de resis-tencia mecánica comparada de las diferentes probetas.Se ensayaron 4 probetas por cada aditivación, a la edadde 28 días. Cabe destacar, que no se realizaron ensayosde resistencia a los 7 días debido al retardo en el tiempode fraguado del cemento en las mezclas con agregadoscáscaras sin aditivos, cuya resistencia era muy escasa.

    Las probetas fueron ensayadas con una prensa IbertestUIB-60 con 600 kg de capacidad máxima. La escala uti-lizada fue de 1/10.

    3.2.3. Ensayo de densidad

    El tipo de material impidió el secado en estufa a 100 ºCcomo se especifica en la Normas de bloques, ladrillos u

    hormigón. Por lo tanto se adoptó como peso seco elobtenido después de tener un tiempo determinado lasmuestras al aire en ambiente natural.

    Para la medición del volumen la mayoría de los procedi-mientos existentes para bloques, ladrillo, hormigón, ári-dos, etc., utilizan el principio de Arquímedes. Pero estematerial flota por su baja densidad (

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    24/28

    4.2. Ensayo de resistencia a tracción simple

    Con la finalidad de medir las propiedades cohesivas de lamatriz cemento–cáscara, se realizó el ensayo de trac-ción. Se sometieron las probetas a una fuerza de sepa-ración de las partículas, asumiendo que una probeta decáscaras de maní o de cualquier otra partícula sin ligan-te, podría llegar a ofrecer alguna resistencia a compre-sión, pero ninguna resistencia a tracción. Esta relaciónmediría la fuerza de cohesión entre partículas por efectodel aglutinante empleado, y de su capacidad de cohe-sión, Figuras 3 y 4.

    131Mater. Construcc., Vol. 60, 298, 0-00, abril-junio 2010. ISSN: 0465-2746. doi:

    Materiales compuestos de cáscaras de maní y cemento. Influencia de diferentes tratamientos químicos sobre las propiedades mecánicasEffect of chemical treatments on the mechanical properties of peanut shell and cement blends

    De los resultados obtenidos se desprende que es posibleestablecer tres grupos de comportamiento a tracción:

    El primer grupo está conformado por las probetas elabo-radas con cáscaras de maní y cemento sin aditivos ni tra-tamiento previo. En esta condición se cuenta el uso deagregado de cáscaras en estado natural. Los valores deresistencia a tracción resultantes fueron los más bajos:entre 0,45 kg/cm2 y 0,32 kg/cm2. La medición de estacondición de las mezclas constituye el punto de partidaque se propone mejorar.

    El segundo grupo de comportamiento está conformadopor las probetas elaboradas con cáscaras lavadas conagua previamente y aquéllas donde el agregado de sulfa-to de aluminio actúa como aditivo. El lavado de las cás-caras permite la eliminación de materia orgánica adheri-da en las cáscaras, tal como polvillo, tierra u otros, que,como es conocido, inhibe la reacción cementicia. El lava-do, además, permite la extracción de elementos solublesde las cáscaras. En estas fórmulas el incremento de laresistencia a tracción aumento en 100%, respecto delestado inicial.

    El tercer grupo está conformado por las mezclas quemostraron mejor comportamiento a tracción. Son aqué-llas donde el agregado cáscaras de maní fue previamen-te tratado con cal viva, y las probetas donde las mezclasde cáscaras y cemento se aditivaron con silicato de sodioy la doble aditivación de silicato de sodio y sulfato de alu-

    minio. Estas probetas mostraron una mejora de hasta100% respecto del comportamiento a tracción delsegundo grupo.

    4.3. Ensayo de compresión

    La medición de las propiedades de tracción no indicabalas propiedades del material en su puesta en servicio.Por tal motivo se realizó el ensayo de compresión simpleen probetas cilíndricas iguales (Figuras 5 y 6).

    0

    0,05

    0,15

    0,2

    0,25

    T e n s

    i ó n

    ( M P a

    )

    N

    Tratamiento

    0,1

    0,3

    0,35

    L Ca Na Na + Al Al

    Figura 3. Resistencia a tracción directa (MPa).Figure 3. ……………………………

    Figura 4. Mordaza de la prensa Ibertest.Figure 4. ……………………………

    0

    0,05

    0,15

    0,2

    0,25

    T e n s

    i ó n

    ( M P a

    )

    N

    Tratamiento

    0,1

    0,3

    0,35

    L Ca Na Na + Al

    Figura 5. Resistencia a compresión (MPa).Figure 5. ……………………………

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    25/28

    Los resultados del ensayo a compresión demostraronuna mejora en las probetas aditivadas con silicato desodio y sulfato de aluminio, casi doblando la resistenciade su inmediata anterior, la fórmula que incorporaba eltratamiento con cal. Por detrás le siguen las probetascon silicato de sodio. Las probetas realizadas con cásca-ras lavadas mostraron un comportamiento casi similar alde las probetas elaboradas con cáscaras en estado natu-ral, aunque con un mayor coeficiente de variación.

    4.4. Efectos de la incorporación de aditivosquímicos en el compuesto cemento-cáscaras

    de maní Para comparar los efectos de las cáscaras con tratamien-to y sin tratamiento se ensayaron probetas en similarescondiciones con agregados del mismo origen. Según labibliografía, el fraguado de compuestos vegetales y cemen-to se demora con respecto a las mezclas de cemento yagua, y esto ocurre probablemente debido a la presenciade algunos azúcares solubles en agua (17) (18). La pre-sencia de hemicelulosas tiene un efecto de detrimento enel fraguado, retardo en el tiempo de fraguado y pérdidade resistencia, debido a su solubilidad parcial en agua.

    Además, se reconoce el efecto retardador en el fraguadocementicio de la presencia de lignina (10).

    El lavado de las cáscaras, como tratamiento previo de lasmismas, permite la eliminación de suelo vegetal adheri-do a la superficie externa de las cáscaras. Además, elcontenido soluble de las cáscaras de maní es extraído.De esta manera, se elimina la acción de algunos azuca-res solubles en agua como retardadores de fraguado. Lasolubilidad parcial en agua de las hemicelulosas se redu-ce también por efecto del lavado (10).

    Frente a la consideración de que los extractivos solubles,

    entre ellos los taninos (19) actúan negativamente en el

    132 Mater. Construcc., Vol. 60, 298, 0-00, abril-junio 2010. ISSN: 0465-2746. doi:

    M. Gataniet al.

    proceso de fraguado cementicio, se buscó insolubilizar yocluir a los mismos dentro de la matriz lignocelulósica.Como metodología se propuso la fijación de los taninosinterferentes a través de la formación de un derivadoinsoluble de taninos (polifenoles). Uno de los procedi-mientos de tratamiento de los agregados vegetales parasu posterior incorporación a pastas cementicias másdivulgado, es aquél que consiste en inmersión de losagregados bióticos en una suspensión de Ca(OH)2 al10% P/V (20). La reacción química entre los polifenolesde naturaleza ácida frente a la cal agregada (según pro-betas ensayadas en serie 4), formaría un derivado cálci-co insoluble que no migraría, y, en consecuencia, permi-tiría la actuación del cemento. Esquema general:

    2 ArOH(aq) + Ca+2 (aq) Ca (ArO)2 (insoluble)Taninos tanato de calcio

    Es importante destacar además que, después del trata-miento con cal, las hemicelulosas se fueron y queda prin-cipalmente celulosa, y, sobre todo, la parte cristalina dela misma (8).

    Es probable que exista un efecto puzolánico debido a lapresencia de silicatos naturales y/o la adición de silicatode sodio en los compuestos cáscaras-cemento. La puzo-lanas son adiciones activas al cemento Portland ordina-rio y forman los llamados “cementos mezclados” o encombinación para formar los llamados aglomerantes decal-puzolana. Son conocidos los estudios realizados con

    cenizas de paja de caña y cenizas de bagazo de caña ysu actividad puzolánica debido al contenido de sílice eneste material (20).

    La presencia de silicatos naturales en la cáscara demaní y su posterior reacción con los iones calcio prove-nientes del cemento o de la cal añadida, podría resul-tar con un efecto puzolánico aunque poco significativo,debido a la escasa cantidad de sílice en las cáscaras. Entanto, en el caso de haber sido tratada previamente lacáscara con silicato de sodio, según probetas 5 y 6, conlos iones calcio provenientes del cemento, sería deesperar un probable efecto puzolánico en estos siste-mas descritos.

    La evaluación de la actividad puzolánica de un materialha motivado el desarrollo de numerosos métodos. La

    “puzolanidad” es un término muy complejo debido a laexistencia de diferentes mecanismos de la interacciónpuzolana-CH y a una variación considerable en la natu-raleza de los materiales que muestran esta propiedad.(2). La reacción cal (o cemento)-puzolana es objeto deestudio por investigadores y especialistas en la materia,a través del estudio de la cinética de reacción puzoláni-ca, aspecto que no es profundizado en el presente tra-

    bajo.

    Figura 6. Prensa Ibertest.Figure 6. ……………………………

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    26/28

    La otra propuesta formulada para mejorar el fraguado enel sistema cemento-cáscaras es la formación de salesinsolubles en el interior de la matriz lignocelulósica. Elefecto de la presencia de la sal insoluble es mejorar lacompatibilidad de fragüe en el sistema cemento-cáscara,promoviendo un mejor anclaje entre ellos.

    Para ello se impregnó en una primera etapa la cáscarade maní con una solución al 2,5% P/V de silicato desodio, y posteriormente se le agregó una solución de sul-fato de aluminio al 2,5 % P/V; los cuales reaccionan for-mando un precipitado insoluble de silico aluminato desodio, dentro de la estructura porosa de la cáscara. Estecompuesto es un sólido amorfo de composición este-quiométrica variable. Como la mayor parte de los silica-tos, es conocido que en el tetraedro original de los sili-catos, algunos de Si4+ son reemplazados por ionesaluminio. Esto genera una nueva red tridimensional en lacual las cargas formadas son contrabalanceadas por lapresencia de iones sodio.

    Cuando se impregna la cáscara de maní solamente consilicato de sodio al 2,5% P/V, y posteriormente es mez-clada con cemento, ocurre un fenómeno similar. Con ladiferencia de que la insolubilización de los silicatos eneste caso no se realiza por la intervención de los ionespolivalentes aluminio, sino principalmente por la presen-cia de iones polivalentes calcio, que se encuentren en

    133Mater. Construcc., Vol. 60, 298, 0-00, abril-junio 2010. ISSN: 0465-2746. doi:

    Materiales compuestos de cáscaras de maní y cemento. Influencia de diferentes tratamientos químicos sobre las propiedades mecánicasEffect of chemical treatments on the mechanical properties of peanut shell and cement blends

    disponibilidad en el agua cementicia, formando un preci-pitado insoluble dentro de la matriz lignocelulósica.

    La incorporación de Al+3, al ser un ion metálico poliva-lente, forma una sal insoluble con los taninos presentesen la cáscara, que son de naturaleza acida (polifenóli-cas). De esta manera los taninos quedan “bloqueados” yno migran fuera de la estructura de las cáscaras. De estamanera, la interferencia de fraguado que pudieran pro-vocar los taninos en presencia de cemento, se ve mini-mizada. La forma práctica de adicionar Al, es en formade sulfato de aluminio, que es una sal soluble en agua.Esquema general:

    3 ArOH(aq) + Al+3 (aq) Al (ArO)3 (insoluble)Taninos Tanato de aluminio

    Los resultados de resistencia mecánica se relacionaroncon los valores obtenidos de densidad y absorción deagua. La cáscaras son muy livianas, y la baja relacióncemento–agregado resultaron con valores de densidadde las probetas bajos (Tabla 8).

    Esta baja densidad también nos indujo a pensar en unagran presencia de vacíos como efecto de la no compac-tación de las muestras, lo que hacía presumir la capaci-dad de absorber agua. Los resultados del ensayo deabsorción de agua se resumen en la Tabla 9.

    Tabla 8 /Table 8 Densidad de los compuestos cemento-cáscaras.

    ……………………………………………………………Ojo, traducir tablas?

    Identificación de probetasDimensiones

    Volumen cm 3 Peso seco gr Densidad gr/cm 3Ø1 Ø2 h

    N 104 105 148 1.271,9 787,1 0,619C 105 102 170 1.432,8 996,3 0,695

    Al + Na 102 104 163 1.358,2 783,6 0,577Na 103 105 158 1.342,2 678,2 0,505

    Donde:N: cáscaras en estado natural.C: cáscaras pretratadas con cal.

    AL + Na: Cáscaras pretratadas con silicato de sodio y sulfato de aluminio.Na: Cáscaras preaditivadas con sulfato de sodio.

    Tabla 9 /Table 9 Absorción de agua de los compuestos cemento-cáscaras.……………………………………………………………

    Ojo, traducir tablas?

    Donde:N: cáscaras en estado natural.C: cáscaras pretratadas con cal.

    AL + Na: Cáscaras pretratadas con silicato de sodio y sulfato de aluminio.Na: Cáscaras preaditivadas con sulfato de sodio.

    Identificaciónde probetas Volumen cm

    3 Peso gr Peso seco gr Absorción

    gr %

    N 1.271,9 1.408,2 787,1 621,1 78,9C 1.432,8 1.202,4 996,3 206,1 20,7

    Al + Na 1.358,2 1.126,2 783,6 342,6 43,7Na 1.342,2 1.140,1 678,2 461,9 68,1

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    27/28

    BIBLIOGRAFIA

    (1) Woodroof, J. G.:Peanuts. Production, processing, products . The AVI Publishing company, INC. Westport, Conneticut (1983).(2) Boletín de la Cámara del Maní del Provincia de Córdoba (agosto de 2007).(3) Seoánez Calvo, M.:Tratado de reciclado y recuperación de productos de los residuos . Colección Ingeniería del Medio Ambiente. Edi-ciones Mundi Prensa. Madrid (2000).(4) Agopyan, V.: “Vegetable fibre reinforced building materials – developments in Brazil and in other Latin American countries”. In:Swamy RN, editor.Natural fibre reinforced cement and concrete . Glasgow, Blackie (1988).(5) Agopyan, V. y John, V. M.: “Durability evaluation of vegetable fibre reinforced materials”. Build Res Infor (1992).(6) Savastano, H. Jr.et al .: Brazilian waste fibres as reinforcement for cement-based composites. Cement & Concrete Composites . Else-vier (2000).(7) Savastano, H. Jr.; Agopyan, V.; Nolasco, A. y Pimentel, L.:Plant fibre reinforced cement components for roofing. Construction and

    Building Materials . Elsevier (2000).

    Los agregados vegetales absorben más agua que losinertes no porosos (como las piedras), y esta porosidadinfluye en las propiedades finales del material cementi-cio. Las cáscaras de maní poseen alta porosidad, y elcarácter hidrofílico que posee se demuestra a travésde la capacidad de las mezclas para absorber agua, y,consecuentemente, con el aumento de la relaciónagua/cemento (W). Estas características implican que alañadir agua al mortero cementicio; el agua contenida,

    junto con algunas partículas del cemento, penetran den-tro de la estructura provocando un hinchamiento enesta estructura laxa. Al poco tiempo de comenzar el pro-ceso de endurecimiento, la estructura lignocelulósica seencuentra con que aumenta de volumen. En el transcur-so del tiempo, mientras el cemento sigue endureciendo,se va produciendo una lenta deshidratación de las par-tículas lignocelulósicas. Esta situación hace que laestructura de la cáscara de maní empiece a retraersenuevamente intentando recuperar sus dimensiones ori-ginales como efecto de la deshidratación. En consecuen-cia, se provocan tensiones internas y microfisuras den-tro del material compuesto, y el cemento que estáendureciendo sufre el efecto de este cambio de volumendel agregado. A consecuencia de estas tensiones se pro-duce una fisuración de los vínculos cementícios dandopor resultado una disminución en las propiedades mecá-nicas del material (7).

    5. CONCLUSIONES Y PROYECCIÓN FUTURA

    DE RESULTADOSLos resultados alcanzados quedan orientados a futu-ras experiencias, con el fin de establecer los trata-mientos y/o aditivaciones del agregado más eficacespara los morteros con agregados de cáscara de ma-ní. De los resultados obtenidos queda demostradoque:

    1. La impregnación previa de las cáscaras con cal vivamejora las propiedades de tracción del material.

    134 Mater. Construcc., Vol. 60, 298, 0-00, abril-junio 2010. ISSN: 0465-2746. doi:

    M. Gataniet al.

    2. La aditivación con sales insolubles (silicato de sodio+ sulfato de aluminio) mejora el comportamiento deresistencia a compresión de las probetas.

    3. Todas las fórmulas ensayadas tienen baja densidad,entre 0,505 y 0,695 gr/cm3. Los mayores valores de den-sidad corresponden a las probetas con presencia de cal.

    4. La absorción de agua de los compuestos es elevadaen general: 20,7% P/P para las fórmulas que incor-poran cal, y 78,9% P/P para la fórmula con agrega-do de cáscaras en estado natural.

    Este trabajo continuará con la experimentación de trata-mientos térmicos a las cáscaras de maní. Como también,los futuros trabajos estarán encaminados al uso de unagranulometría de agregado más pequeña.

    Los mejores resultados serán evaluados para su aplicaciónen el moldeo de pequeños elementos de mampostería,tales como ladrillos y bloques. Debido a la baja densidadde los materiales obtenidos, se estima que podrían ser uti-lizados en pequeños componentes de mampostería “decáscaras de maní” en cerramientos sin problema estructu-ral. Aportarían buenos niveles de aislación térmica; bajopeso de carga y manipulación y puesta en obra según la yaconocida técnica de la mampostería de ladrillos y bloques.

    AGRADECIMIENTOS

    Los autores desean agradecer el soporte brindado por la

    Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica(ANPCYT) PICT 13 11608-Fondo Nacional para Ciencia yTecnología (FONCYT), el Consejo Nacional de Investiga-ciones Científicas y Tecnológicas (CONICET), y la Agen-cia Córdoba Ciencia.

    Al Centro Experimental de Vivienda Económica (CEVE),sede de la investigación, y al Arq. Horacio Berretta. AlLaboratorio de Ensayos de la Facultad de Ciencias Exac-tas Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de Cór-doba, donde fueron realizados los ensayos mecánicos.

  • 8/16/2019 Innovación de Productos 2

    28/28

    Materiales compuestos de cáscaras de maní y cemento. Influencia de diferentes tratamientos químicos sobre las propiedades mecánicasEffect of chemical treatments on the mechanical properties of peanut shell and cement blends

    (8) Arsene, M. A.et al .: “Chemically and thermally treated vegetable fibers for reinforcement of cement-based composites”.Materials and Manufacturing Processes (2007), nº 22, pp. 214-227, Taylor & Francis Group, LLC. doi:10.1080/10426910601063386(9) Caballero, J. A; Marcilla, A. y Conesa; J. A.: “Thermogravimetric analysis of olive stones with sulphuric acid treatment”.Journal of

    Analitical and Applies Pyrolysis (1997), nº 44, pp. 75-88. doi:10.1016/S0165-2370(97)00068-5(10) Bilba, K.et al .: Sugar cane bagasse fibre reinforced cement composites. Part I. Influence of the botanical components of bagasse on the setting of bagasse/cement composite. Cement & Concrete Composites , Elsevier (2001).(11) Norma IRAM 50000. Cemento para uso general. Composición, características, evaluación de la conformidad y condiciones de recep-ción. Instituto Argentino de Racionalización de Materiales (2000).(12) Norma IRAM 1593. Material calcáreo para cemento Portland con “filler” calcáreo. Instituto Argentino de Racionalización de Materiales (1994).(13) Cementos Minetti–Protocolo de ensayos físicos, químicos y mecánicos del producto. Cemento Portland com filler calcáreo CPF 40Envasado. Origen Planta Córdoba. Norma IRAM 5000. Sistema de Aseguramiento de Calidad bajo ISO 9001 (2005).(14) Yeboah, Y.et al .: “Hydrogen from Biomass for Urban Transportation. Hydrogen, Fuel Cells and Infraestructures Technologies Pro-gram Review Meeting. Berkeley”, CA May 18-22 (2003).(15) Norma IRAM 1622. Cemento Portland. Determinación de resistencias mecánicas. Instituto Argentino de Racionalización de Materiales (2006).(16) Norma IRAM 1546. Hormigón de Cemento Portland. Método de ensayo de compresión. Instituto Argentino de Racionalización deMateriales (1992).

    (17) Wicke, A.: Tableros de pajilla de cemento y madera. Ministerio de Agricultura y Cría. Universidad de los Andes. Laboratorio Nacional de Productos Forestales. Mérida, julio (1972).(18) Cortales Sotelo, R. y Carvajal Cabo, O.: Instituto Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caña de Azúcar. Paneles debagazo-cemento. Excelencia en la Construcción. Ponencia presentada en Seminario Iberoamericano de tecnología de Materiales. CYTED.La Habana (mayo de 2005).(19) Beraldo, A.; Bartholomeu, A.; Batista, A.; Fagundes, A.; Rolim, M. y Segantini, A.: “Viabilidade de fabricaçao de compositos residuos de madeiras e cimento Portland (CBC)”. Anais Workshop Reciclagem e reutilizaçao de residuos como materiais de construçao civil.Sao Paulo (1996).(20) Salas, J.; Álvarez, M. y Veras, J.: “Rice husk concrete for lightweight panels. Batiment International / Building Research and Prac-tice 21”, pp. 45-49. “También publicado enInternational Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete , vol. 8, nº 3 (1986),pp. 171-180.(21) Martirena, J. F.; Middendorf, B.; Gehrke, M. y Budelman, H.: “Use of wastes of the sugar industry as pozzolan in lime-pozzolan bin-

    ders. Study of the reaction”.Cem. Concr. Res ., vol. 28, nº 11 (1998), pp. 1525-1536. doi:10.1016/S0008-8846(98)00130-6(22) Villar Cociña, E.; González Rodríguez, R. y Hernández Ruiz, J.: “Bloques de hormigón con la adición de fibras de goma vulcaniza-das”. Conferencia sobre Ecomateriales, Universidad de Las Villas (2001).

    * * *