Caracterización de compuestos ecoeficientes de yeso aligerado con residuo de poliestireno extruido(xps)

Resumen

En España, el sector residencial es una de las actividades que menos ha evolucionado en los últimos años y que además tiene un mayor impacto ambiental, ya que contribuye en gran medida al consumo de recursos naturales y energía y a la generación de residuos. Una de las estrategias para modernizar este sector y a la vez reducir su impacto ambiental, es la actualización de los materiales tradicionales mediante el diseño de nuevos materiales eco-eficientes, que minimicen la explotación de recursos naturales, que ayuden a reducir el consumo de energía y que generan menor cantidad de residuos o ayuden a reducirlos. Por ello, el objetivo de esta Tesis Doctoral es ayudar a reducir el impacto ambiental del sector residencial mediante el diseño de un nuevo material eco-eficiente a partir de un compuesto de yeso al que se le incorpora residuo de poliestireno extruido proveniente de obras de construcción, con el propósito de obtener un material aligerado con propiedades térmicas mejoradas, a la vez que se reutiliza un residuo de construcción que de otra forma sería eliminado en vertedero o incinerado. Para el diseño de este material eco-eficiente se ha utilizado una metodología en la que se ha llevado a cabo un plan experimental para caracterizar los compuestos de yeso aligerados con residuo de poliestireno extruido. En este plan experimental se han incluido ensayos para determinar las propiedades físicas, mecánicas, frente al agua, térmicas y acústicas. Los resultados se han analizado estadísticamente mediante un análisis de la varianza y se han comparado con los resultados de otros compuestos de yeso aligerados. Por otra parte, se ha diseñado un índice de aligeramiento eco-eficiente que permite seleccionar los compuestos óptimos para una aplicación concreta. Una vez seleccionados los compuestos óptimos se ha evaluado su comportamiento térmico en sus aplicaciones para tres sistemas constructivos diferentes mediante simulación numérica. De los resultados obtenidos se ha observado que es posible aligerar los compuestos de yeso con residuo de poliestireno extruido, consiguiendo además mejorar el comportamiento térmico del compuesto final. De la comparación de las propiedades de este compuesto con compuestos de yeso aligerados con otros agregados, se ha observado que aunque en general la reducción de densidad de un compuesto de yeso conlleva considerables pérdidas de resistencia, en comparación con los otros agregados ligeros el compuesto de yeso aligerado con residuo de poliestireno extruido destaca porque la relación existente entre su reducción de densidad y la pérdida de dureza superficial, resistencia a flexión y adherencia superficial es bastante mejor que para el resto de agregados ligeros. Además, los compuestos con residuo de poliestireno extruido destacan por su elevada resistencia frente al agua y por su buena trabajabilidad en el amasado. Por otra parte, gracias al índice de aligeramiento eco-eficiente se han obtenido los compuestos óptimos para tres aplicaciones: revestimiento, prefabricado para tabiques y prefabricado para falso techo. De su incorporación en tres sistemas constructivos mediante simulación numérica se ha observado que el uso del compuesto de yeso aligerado con residuo de poliestireno extruido permite aumentar la resistencia térmica de la envolvente de las viviendas.