Comportamiento físico-mecánico y térmico de los morteros de cemento aditivados con fibras minerales procedentes de residuos de construcción y demolición

Resumen

Actualmente, la construcción de edificios es una de las principales actividades generadoras de contaminación en la Comunidad Europea, por lo que es fundamental que el sector se oriente y evolucione hacia un modelo de economía circular que pase por reutilizar, reparar y reciclar los residuos de construcción y demolición (RCD), y utilizarlos como subproductos, pudiendo resultar una opción altamente viable, en oposición a la situación actual del depósito en vertedero. El uso de materiales aislantes está en auge actualmente debido al incremento de los requerimientos térmicos y acústicos marcados por las normativas en la construcción de viviendas, que buscan contribuir al ahorro energético y mejorar el confort térmico. Este aumento en la utilización de materiales aislantes ha provocado un alarmante crecimiento de los residuos de lanas minerales al ser el aislante más empleado en la Unión Europea, por lo que resulta imprescindible su reciclaje o reutilización que es inexistente a día de hoy, incorporando los criterios de economía circular. La técnica de adición de fibras en construcción, en matrices de mortero de cemento, es una técnica empleada desde la antigüedad. Sin embargo, aunque en los últimos tiempos se han realizado numerosas investigaciones acerca de la inclusión de fibras en hormigones, hay escasos estudios sobre el empleo de residuos de fibras minerales en morteros de cemento. Por esto se entiende de gran importancia estudiar la viabilidad, desde el punto de vista de la afectación a las propiedades físicas, mecánicas y térmicas de los morteros, de utilizar fibras procedentes del reciclaje para su refuerzo y de esta forma poder ser una alternativa ecológica al uso de las fibras de refuerzo utilizadas en la actualidad. Además, estos residuos sustituirán parte del árido del mortero, cuestión fundamental si tenemos en cuenta que la extracción de arena a nivel mundial se ha disparado en los últimos 30 años siendo el recurso natural más demandado del mundo después del agua, especialmente por el sector de la construcción que demanda alrededor del 85% de la misma. Con ello, se conseguirá reducir también los RCD generados por la industria de la construcción. Por todo esto, el objetivo principal de esta investigación es estudiar la posibilidad del reciclaje de fibras de lanas minerales, procedentes de residuos de construcción y demolición, mediante la incorporación de las mismas en una matriz de mortero de cemento como sustituto de parte de la arena empleada para su fabricación. Para ello en primer lugar se realiza una profunda investigación sobre los tipos de aislantes térmicos, analizando los tipos de fibras que se utilizan en la actualidad en la construcción de edificios en función de su naturaleza u origen. Posteriormente, se hace una búsqueda bibliográfica y documental sobre los trabajos existentes en este campo, no encontrándose investigaciones que analicen en profundidad la incorporación de distintos tipos de residuos de lanas minerales en morteros de cemento. Se realiza la completa caracterización tanto de los materiales que componen los morteros reciclados, como el nuevo material compuesto resultante, con el fin de conocer su comportamiento mecánico, físico, químico, de durabilidad, térmico, así como su comportamiento ante el fuego. A la vista de la viabilidad física y mecánica, se analiza el comportamiento térmico del nuevo material de mortero de cemento con residuos de fibras minerales en su aplicación en bloques de mortero para fachadas mediante simulación numérica, comparándola con una fachada de bloques de mortero tradicional.