Diseño de ecocubiertas en material plástico reciclado reforzado con fibra de fique (furcraea andina) para una vivienda sustentable en el sector rural de Tocaima, Colombia

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene origen en dos de las problemáticas globales de mayor preocupación: la primera, es la contaminación y los impactos ambientales generados por la acumulación masiva de residuos plásticos y materiales de construcción; la segunda, es el déficit de vivienda y los problemas de calidad de materiales y estructuración en las mismas, principalmente en las poblaciones rurales de Colombia.

Partiendo de lo anterior, se hace visible la necesidad de ahondar en la tecnología de las materias primas, optimizando los residuos reciclables para generar nuevos materiales. Por tal motivo, este trabajo se basa en diseñar una cubierta a partir del reciclaje de termoplásticos post-consumo reforzados con fibras naturales como propuesta para la gestión y disminución de los residuos a partir de distintos ensayos experimentales.

Para la elaboración de los especímenes se emplearon tres tipos de materiales plásticos: Polietileno de Alta Densidad (PEAD) obtenido de botellas de detergentes y productos de limpieza; Cloruro de Polivinilo (PVC) obtenido de botellas de aceites y residuos de construcción (tuberías y accesorios); y Polietileno tereftalato (PET) obtenido de botellas de gaseosas y como refuerzo se empleó la fibra de fique.

Inicialmente, se realizaron prueba piloto para determinar cuál era la proporción más adecuada para desarrollar las tejas, a partir de distintas proporciones aleatorias, obteniendo que la mezcla 25% de PEAD, 60% de PVC, 15% de PET y 5% de fibra de fique fue la que presento mejores resultados mecánicos con respecto a las otras, y con esta se procedieron a realizar los ensayos finales, pero con 7% y 8% de fibra. En cuanto a los comportamientos a compresión y tensión el prototipo manifestó una resistencia a cargas superiores, que van desde los 23 a los 50 KN, respectivamente, y para flexión cargas de hasta 3000 N, en donde los mayores resultados se presentaron en los prototipos con un porcentaje superior de fibra, observando con ello que la falla a la rotura es mucho menor y presentan mayor estabilidad en el momento en que se genera la deformación. Por esto, se determinó que la fibra aumenta significativamente su resistencia y si su capacidad de deformarse sin incurrir a la rotura.