Comportamiento físico y mecánico de elementos no estructurales a base de concreto elaborado con fibra de cáscara de arroz

Abstract

En el presente trabajo de investigación se estudió el comportamiento físico y mecánico de dosificaciones de concreto con fibras naturales utilizadas para la elaboración de elementos tipo bloques no estructurales. Las dosificaciones fueron elaboradas con un ligante tipo cemento Portland y como único agregado la cáscara de arroz sin ningún tipo de tratamiento previo. En este proyecto, a esta mezcla se le denomina bio-concreto. Este proyecto se realizó en la Escuela Nacional de Trabajos Públicos (ENTPE) de la Universidad de Lyon en alianza de investigación con la Escuela de Ingeniería en Construcción del Tecnológico de Costa Rica. Se estudiaron diferentes dosificaciones de bio-concreto en donde se analizó el comportamiento mecánico ante la compresión en especímenes cilíndricos, con el fin de elegir dos dosificaciones, una para Costa Rica y una para Francia. Una vez elegidas las dosificaciones, se procedió a estudiar el comportamiento mecánico a compresión en cilindros, la flexión en prismas, el comportamiento térmico en especímenes de ambas formulaciones, culminando con el comportamiento mecánico a compresión de bloques de 15x20x40 cm (ancho, alto y largo). Los resultados muestran el cumplimiento con la resistencia mínima ante la compresión de las normas vigentes para Costa Rica y Francia, ambas formulaciones permiten, además, tener un material con alta capacidad de aislamiento térmico y densidades menores a 1 500 kg/m3. Por lo que el uso de este material no se limita a muros no estructurales, sino que también podría ser utilizado en techos, pisos y acabados.

Cette recherche vise à caractériser le comportement physique et mécanique des dosages de béton avec fibres naturelles utilisés pour l'élaboration d'éléments type bloque non structuraux fabriqués avec un mélange de ciment Portland comme liant et de la balle de riz comme seul agrégat sans aucun traitement préalable. Ce projet a été réalisé à l’École Nationale des Travaux Publics (ENTPE) de l’Université de Lyon, en alliance de recherche avec l’École d’Ingénierie en Construction du Tecnológico du Costa Rica. Différentes formulations de bio-béton ont été préalablement étudiées et le comportement mécanique a été analysé sous compression sur des éprouvettes cylindriques afin de choisir deux formulations pour la réalisation de briques, une pour le Costa Rica et une pour la France. Une fois les formulations choisies, il a été procédé à l’étude du comportement en compression mécanique de cylindres, en flexion de prismes, du comportement thermique d’échantillons des deux formulations, et pour finir au comportement mécanique en compression et en flexion de briques de 15x20x40 cm (largeur, hauteur et long). Les résultats montrent le respect de la résistance minimale à la compression de la réglementation en vigueur pour le Costa Rica et la France, les deux formulations permettent également d'avoir un matériau à haute capacité d'isolation thermique et des densités inférieures à 1 500 kg/m3. Ainsi, l'utilisation de ce matériau ne se limite pas aux murs mais pourrait également être utilisée dans les plafonds, les sols et les finitions.