ESTUDIO EXPERIMENTAL DE UN MATERIAL FIBROCEMENTO UTILIZANDO FIBRAS DE RASTROJOS DE TRIGO

Abstract

Los tableros de fibrocemento se fabrican en un proceso continuo a partir de la mezcla homogénea e íntima de cemento, agua, arena y fibras de celulosa. Se ocupan en obras de edificación, para elementos constructivos expuestos a la intemperie y también en interiores húmedos. Tradicionalmente la celulosa ocupada en la fabricación de estos productos de fibrocemento, provienen de la madera y es extraída mediante un proceso químico. Una alternativa a las fibras de madera son otras fibras vegetales, y dentro de estas, las fibras provenientes de los rastrojos (paja) de trigo son una atractiva alternativa. El presente estudio tiene por finalidad analizar la utilización de rastrojos de trigo en la confección de un nuevo material fibrocemento destinado para un uso similar al que tienen actualmente los tableros de fibrocemento tradicionales. Para esto se obtuvo fibras de celulosa de la estructura del trigo mediante métodos similares a los ocupados en la industria maderera. Específicamente el objetivo del presente estudio es estudiar las propiedades mecánicas y físicas de este nuevo material fibrocemento, desarrollando un trabajo experimental. Para la obtención de fibras celulósicas (pulpa), a partir de los rastrojos de trigo, se realizó un proceso químico de pulpaje tipo Kraft. Para la fabricación de las probetas de fibrocemento se ocupó cemento clase Portland Puzolanico grado corriente, fibras celulósicas obtenidas de los rastrojos y agua. La mezcla de fibras de trigo, cemento y agua se introdujo a un molde de acero inoxidable que permite la fabricación de una probeta de 7.2 cm. de largo y 3 cm. de ancho. Ocupando una prensa hidráulica de 50 toneladas de capacidad marca Mega modelo KCK50A, el molde es sometido a una carga que permite compactar la pasta. Para cada probeta se obtuvo la densidad, la resistencia a la flexión, y la absorción de agua. Para el pulpaje Kraft se obtuvo un rendimiento promedio de 37.24%, que es la cantidad de fibras celulósicas que se obtuvieron de los rastrojos de trigo. La resistencia a la flexión de las probetas aumenta a medida que aumenta la presión aplicada en el prensado. Se puede apreciar que las probetas que estaban constituidas de sólo cemento presentaron una diferencia significativa en la resistencia a la flexión, en comparación con las probetas que presentaron diferentes porcentajes de fibras. La resistencia a la flexión más alta se obtuvo con probetas de sólo cemento. Los valores más altos de resistencia para el compuesto se encuentran en las razones Fibra/Cemento bajas. La resistencia a la flexión del compuesto fibrocemento presenta valores máximos 10% de razón Fibras/Cemento para probetas fabricadas con razón Agua/Cemento igual a 100%; y 4% de razón Fibras/Cemento para probetas fabricadas con Agua/cemento igual a 30%. Las fibras celulósicas extraídas de los rastrojos de trigo tienen una longitud menor a la longitud de fibra crítica necesaria para reforzar en forma significativa una matriz de cemento. También estas fibras no colapsan totalmente durante el proceso de prensado, dejando espacios sin cemento en el lumen de cada una. La densidad de las probetas disminuye en forma lineal, y la absorción de agua aumenta en forma lineal, a medida que aumenta la proporción de fibras dentro del compuesto. La densidad del compuesto explica en forma satisfactoria las variaciones presentadas en la absorción de agua. La razón Agua/Cemento no presenta una influencia significativa sobre la resistencia a la flexión del fibrocemento. También no influye en las variaciones de la densidad del compuesto.