Investigación y desarrollo tecnológico de nuevos materiales híbridos ligeros, térmicamente eficientes y autocontrolables para la construcción

Resumo

La edificación sostenible asegura la calidad ambiental y la eficiencia energética de un edificio durante todo su ciclo de vida, desde el diseño y construcción, hasta el mantenimiento y derribo. Los criterios a tener en cuenta, o fases de una edificación sostenible se resumen en: adecuación del diseño a las condiciones climáticas y ambientales de la zona; selección de materiales y sistemas constructivos ambientalmente correctos; uso de energías renovables y eficiencia energética en las instalaciones; mantenimiento preventivo; y por último de construcción y valorización de residuos. En este marco sostenible se desarrolla la presente tesis, en concreto la investigación se centra en materiales ambientalmente correctos, eficiencia energética y valorización de residuos. De los materiales utilizados en construcción, el hormigón es uno de los materiales más empleado por la gran versatilidad de uso demostrada desde antaño. Su capacidad de adoptar la forma del molde que lo contiene, su resistencia mecánica, su estabilidad ante el fuego o el aislamiento acústico son algunas de sus características más apreciadas, a las que actualmente se añade su inercia térmica, la cual es cada vez más valorada en términos de eficiencia energética y, en definitiva, en términos de sostenibilidad. En esta tesis se han desarrollado dos estrategias sostenibles bien diferenciadas aprovechando la inercia térmica del hormigón: la inclusión de materiales de cambio de fase (MCF) como aditivo, y la utilización de árido reciclado (AR) en sustitución de áridos naturales. En la primera línea de investigación, referente a eficiencia energética, se ha diseñado, fabricado, ensayado mecánica y térmicamente, y por tanto validado, un elemento constructivo derivado del hormigón autocompactante (HAC), que incorporando un MCF microencapsulado mejora el comportamiento térmico de un panel estructural minimizando el consumo energético. La segunda línea de investigación, concerniente al medioambiente, ecodiseño y la valorización de residuos, se ha dividido a su vez en dos en función del AR utilizado y del tipo de hormigón fabricado. Un primer estudio evalúa las propiedades mecánicas y térmicas de distintas dosificaciones de árido reciclado de hormigón (ARH) en el HAC. Y un segundo estudio en el que se analizan las propiedades térmicas de hormigones convencionales (HC) con distintas dosificaciones de árido reciclado mixto (ARM).