“Evaluación de la influencia de la incorporación

de la cáscara de almendra triturada, en las

propiedades mecánicas y termo acústicas de una

plancha de yeso cartón”

Alumno: Víctor Arriola Prieto.

Profesor guía: Andrés Jamet Aguilar.

Antecedentes

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Luego de la Revolución Industrial, que nos trajo materiales y técnicas de

mucho valor, ahora estamos presenciando el desarrollo y producción de

materiales de construcción que están teniendo un gran impacto en la

forma de hacer viviendas.

(Roque, 2016)

Problemática

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Calidad de vida

Confort:- Térmico.

- Acústico.

• Insuficiente.

• Gran parte hogares centro sur no posee aislación térmica (Ministerio de Energía, 2017).

Alto consumo Energético

• (Hatt, 2012).Relación

• 25% Energía generada en Chile. Se utiliza en el sector residencial.

• Siendo el 56% ocupada en la calefacción de viviendas.

Contaminación atmosférica.

• El principal combustible utilizado para la calefacción de viviendas es la leña, que representa un 59% del total del consumo.

Problemática

❖ Los residuos, dado al ritmo de su crecimiento, constituyen uno de los

problemas más graves de la industria actual.

( Marte, 2011)

❖ El mercado de la almendra produce anualmente 13.700 toneladas de

almendra en base a pepa, con una proyección de producción de 23.037

toneladas en 2025.

(Iqonsulting, 2016)

❖ Afortunadamente, es posible incluir un porcentaje significativo de

materiales de reciclado en la formulación de materiales para la

construcción.

(Demir, 2008)

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Objetivos

❑ Objetivo General.

Evaluar la influencia de la incorporación de la cáscara de almendratriturada en las propiedades mecánicas y termo acústicas de unaplancha de yeso cartón.

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Objetivos.

❑ Objetivo específico.

✓ Determinar la influencia que la incorporación de cáscaras de almendra

triturada tiene en la resistencia a la flexión de una placa de yeso cartón.

✓ Verificar la influencia que la incorporación de cáscaras de almendra triturada

tiene en la resistencia por impacto de una placa de yeso cartón.

✓ Determinar la influencia que la incorporación de cáscaras de almendra

triturada tiene en las características acústicas de una placa de yeso cartón.

✓ Determinar la influencia que la incorporación de cáscaras de almendra

triturada tiene en las características térmicas de una placa de yeso cartón.

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Alcances.

❑ Las dimensiones de las probetas serán de acuerdo a la Normativa Chilena 146/1

Of 2000. El espesor escogido para cada placa es de 15 milímetros.

❑ Se aplicarán solo ensayos requeridos para placas de yeso cartón (Resistencia a

la flexión y Resistencia al impacto de acuerdo a la NCh146/2 Of 2000 y se

realizaran ensayos para determinar las características térmicas y acústicas

basándose en el procedimiento utilizado por López, (2013).

❑ Se incorporara cáscara de almendra triturada como material reciclado

proveniente de la agroindustria en distintas integraciones porcentuales 10%,

20% y 30% del volumen total de cada placa. Estas se comparan respecto a una

muestra patrón elaborada en conjunto con el resto de placas.

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Alcances

❑ El tamaño predominante de la cáscara de almendra triturada estará entre la

malla 10 y 5 mm, determinada a través de la NCh 163. Of79. “Áridos para

morteros y hormigones –Requisitos generales”.

❑ El cartón a utilizar en cada placa, es del tipo cartón forrado de gramaje de

250 gr/m2. Se aplicara una capa en ambos lados de cada placa.

❑ El yeso a utilizar en el desarrollo de la investigación es Yeso Espuma

Romeral en un formato comercial de 25 kilogramos.

❑ La cáscara de almendra triturada no se aplicara ningún tratamiento previo,

ya que este no interfiere con el curado del yeso.

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Desarrollo de la experiencia y Resultados

❑ Caracterización de la cáscara de almendra triturada.

Granulometría(malla 10mm y 5mm)

NCh 163 Of79

Densidad Real 661 kg/m3

NCh 1116 Of 2008

Densidad aparente

suelta211,4 kg/m3

NCh 1116 Of 2008

Densidad aparente

compactada269,22 kg/m3

NCh 1116 Of 2008

Capacidad de

absorción del agua18%

NCh 1239 Of 77

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Desarrollo de la experiencia y Resultados

❑ Características del yeso.

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• La utilización de yeso en revestimientos interiores de las edificaciones

puede aumentar en un 35% la capacidad de aislamiento térmico frente a

construcciones no revestidas.

(Novo, 1970)

• Garcia y July en el año 2011 explican las excelentes

propiedades del yeso, destacando:

1- Trabajabilidad.

2- Habitabilidad.

3- Durabilidad.

4- Seguridad.

Desarrollo de la experiencia y Resultados

❑ Diseño de las placas 11

Fuente: Elaboración propia, 2018.

Fuente: Elaboración propia, 2018.

❑ Almacenamiento y acondicionamiento de las placas previo a los

ensayos.

Fuente: Elaboración propia, 2018.

Desarrollo de la experiencia y Resultados

NCh 146/2 Of 2000

Humedad Relativa:

65% ±10%

Temperatura:

22°C ±5°C

Tiempo mínimo:

12 horas

Determinar su masa

Cada 4 horas (0,1 %

diferencial entre masas)

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Desarrollo de la experiencia y Resultados

❑ Ensayo resistencia a la flexión. (NCh 146/2. Of2000)

(Placa de 400x300x15mm)

Fuente: Elaboración propia, 2018.

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Fuente: Elaboración propia, 2018.

K= 1,9375 * P [kg]

Desarrollo de la experiencia y Resultados

❑ Ensayo resistencia a la flexión. (NCh 146/2. Of2000)

✓ Limite mínimo exigido por la norma (220 Newton) para una placa

de yeso cartón, NCh 146/1 Of 2000.

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Fuente: Elaboración propia, 2018.

❑ Resistencia a la flexión disminuye.

483,37467,54

442,96420,73

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

FM F10 F20 F30

Carg

a e

n N

ew

ton

Placas de yeso cartón.

Ensayo de Resistencia a la flexión

Promedio NCh 146/1 Of 2000

❑ Ensayo Resistencia al impacto (NCh 146/2. Of2000)

(Placa de 300x300x15mm)

Bola de acero de 50 ±1 mm de diámetro.

530 g ± 20 g de masa.

15Desarrollo de la experiencia y Resultados

Fuente: Elaboración propia, 2018.

Desarrollo de la experiencia y Resultados

❑ Ensayo Resistencia al impacto (NCh 146/2. Of2000)

✓Limite de diámetro de huella máxima es de 20 mm de acuerdo a la NCh 146/1 Of2000

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Código

Diámetro

Huella

promedio

(mm)

% Respecto a

la Muestra

Patrón

Observación

Resistencia al

impacto

IMP 13,17

I10 12,39 5,92%

aumenta

I20 14,93 13,36%

disminuye

I30 13,39 1,67%

disminuye

Fuente: Elaboración propia, 2018. Fuente: Elaboración propia, 2018.

Desarrollo de la experiencia y Resultados

❑ Ensayo acústico.

(Aislamiento Acústico NCh 2785. Of2003 y NCh 2786. Of2003.)

(Placa 600x650x15 mm)

17

Fuente: Elaboración propia, 2018.

Fuente: Elaboración propia, 2018.

Desarrollo de la experiencia y Resultados

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❑ Resultados Ensayo Acústico.

Fuente: Elaboración propia, 2018.

Fuente: Elaboración propia, 2018.

✓ Leve incremente en las propiedades acústicas.

Desarrollo de la experiencia y Resultados

❑ Resultados Ensayo Acústico.

19

Fuente: Elaboración propia, 2018.

Desarrollo de la experiencia y Resultados

❑ Ensayo térmico.

(Aislamiento Térmico NCh 2251 Of 1994 y NCh 853 Of 1991)

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• Protocolo: consiste en chequear la temperatura de la cámara con los

sensores, manteniendo la cámara sellada y sin las placas, si la temperatura es

muy baja (menor a 10°C) se encienden las ampolletas por un periodo de 5

minutos. Caso contrario cuando se realiza un ensayo, se deja enfriar por un

periodo de 35 minutos.

Fuente: Elaboración propia, 2018.

Se logra entonces un rango de temperatura que

va desde 14°C y 17°C para cada ensayo.

Desarrollo de la experiencia y análisis de resultado

❑ Grafico resultados ensayo térmico

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Fuente: Elaboración propia, 2018.

Estudios complementarios

❑ Densidad de la placa de yeso cartón.

• La incorporación de cáscara de almendra triturada ha logrado una

disminución de hasta un 4,1 % la densidad respecto a la muestra patrón.

22

Fuente: Elaboración propia, 2018.

Fuente: Elaboración propia, 2018.

Estudios complementarios

❑ Ensayo de resistencia a la humedad (300x300x15mm)

Analizar la posibilidad si la placa de yeso cartón cumple con la condición RH

(resistente a la humedad).

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• Temperatura del agua a 21°C ±0,5°C

• Sumergida por 2 horas

• Nivel del agua a una altura de 25 mm ± 1

Fuente: Elaboración propia, 2018.

Fuente: Elaboración propia, 2018.

NCh 146/2. Of2000

Conclusiones

❑ Conclusiones respecto ensayo resistencia al impacto.

• La totalidad de las placas ensayadas cumplen con la huella máxima (20

mm) exigida por la norma NCh 146/1 Of 2000.

• El dato que obtuvo un mejor comportamiento respecto a la muestra

patrón, es la plancha con incorporación de un 10% de agregado de cáscara

de almendra triturada, mejorando hasta un 5,92%.

24

Conclusiones

❑ Conclusiones respecto ensayo resistencia a la flexión.

• La totalidad de las placas cumplen con el requisito exigido por la NCh

• (Esto es muy importante para la investigación ya que por efectos de la

adherencia )

Podemos concluir que el yeso no sufre de reacciones químicas con esta

integración de cáscara de almendra,

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Conclusiones

❑ Conclusiones respecto ensayo acústico.

• Con respecto a este ensayo, se ha obtenido mejorar el comportamiento

acústico respecto a la muestra patrón.

• Paralelamente se realizó un análisis a una plancha de tipo comercial que

registró un valor de 77,4 dba, similar a las planchas ensayadas.

26

Conclusiones

❑ Conclusiones respecto ensayo térmico.

• Este ensayo es el más importante: Alineada directamente con la

problemática de la investigación.

• Resultados: Presentan un aumento en el diferencial térmico de la placa de

yeso cartón con integración de cáscara de almendra respecto a la muestra

patrón.

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Conclusiones

❑ Conclusiones generales de la investigación.

• Al incorporar cáscara de almendra triturada en una placa de yeso cartón, se

puede mejorar las características mecánicas y termo acústicas de una

plancha de yeso cartón.

• Si analizamos este nuevo material, surge la interrogante sobre nuevos

porcentajes de incorporaciones de cáscara de almendra triturada.

✓ Plus: hoy por hoy, los materiales reciclados y sustentables entregan un

valor agregado a un producto.

28

Conclusiones

Podemos obtener mejores resultados.

29

30

Fin de la presentación

Muchas gracias…!!!