Diseño de mezcla de concreto hidráulico con sustitución parcial del agregado grueso por fibra de bagazo de caña de azúcar

Abstract

El desarrollo de la ingeniería civil avanza en técnicas, estrategias y en el crecimiento de proyectos que buscan la mejora continua de la calidad de vida de las personas se enfrentan a un reto constante surgiendo un cuestionamiento: encontrar un equilibrio entre el cumplimiento de los estándares que demanda la construcción tradicional y la creciente necesidad de procesos que reduzca el impacto ambiental en el sector. En este contexto, el hormigón hidráulico, uno de los materiales más utilizados a nivel mundial por su versatilidad, resistencia y coste, se está convirtiendo en un foco de innovación. Sin embargo, su producción implica un consumo significativo de recursos naturales, en particular de áridos minerales. A esto se suman los elevados costes energéticos y las considerables emisiones de gases de efecto invernadero. Esto impacta negativamente en el medio ambiente y limita la disponibilidad de materias primas.

En la ingeniería se centra en la búsqueda de implementar alternativas sostenibles para reducir este impacto. Esto promueve la reutilización de residuos y el uso de materiales naturales o reciclados. Estas estrategias no solo ayudan a reducir el consumo de recursos no renovables y a garantizar una correcta gestión de los residuos, sino que también pueden mejorar las propiedades técnicas del hormigón, siempre que se mantengan su rendimiento estructural y durabilidad.

En este contexto, esta tesis investiga el uso del bagazo de caña de azúcar, un residuo agroindustrial común en Colombia, como sustituto parcial del agregado grueso en mezclas de concreto hidráulico. La elección de este material responde a su disponibilidad local y a la necesidad de valorizar un subproducto que a menudo se desecha sin un uso significativo, contribuyendo así a los problemas ambientales locales. La investigación propone el uso del bagazo como una alternativa ecológica que, además de promover la economía circular, puede optimizar el uso de recursos en el sector de la construcción, abriendo así el camino hacia prácticas más responsables y sostenibles.

Desde una perspectiva científica, el proyecto investiga el impacto de esta sustitución en las propiedades físicas y mecánicas del hormigón. Se utilizarán ensayos específicos para evaluar aspectos como la resistencia a la compresión, la trabajabilidad, la absorción de agua, la densidad y la durabilidad. Los resultados buscan establecer límites técnicos claros para la proporción de sustitución viable y ayudar a comprender los mecanismos que determinan la interacción entre las fibras orgánicas y la matriz cementante. Además, se evaluará el pretratamiento del bagazo para mejorar su compatibilidad y comportamiento en el hormigón.

Más allá del análisis técnico, este estudio adopta un enfoque integral que reconoce la ingeniería civil como un factor clave en el cambio social y ambiental, capaz de generar soluciones innovadoras y respetuosas con el medio ambiente. Por lo tanto, la investigación busca no solo validar la viabilidad estructural del hormigón modificado, sino también promover un cambio cultural en la industria mediante el fomento del desarrollo sostenible a través del reciclaje de residuos y la implementación de prácticas de construcción ecológicamente responsables.