Estudios avanzados del uso de Polimetilhidrosiloxano, Polietileno Tereftalato y factores de agitación y temperatura de secado en el desempeño de placas de yeso
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Date
2024
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Abstract
Las placas de yeso son materiales de construcción ampliamente usadas en las edificaciones por su fácil instalación y por las propiedades que aportan en las diferentes zonas donde se instalan. Las placas son fabricadas en base a la reacción de hidratación de sulfato de calcio hemihidrato (HH) a sulfato de calcio dihidrato (DH) que es el corazón endurecido de las placas de yeso. Estudios previos muestran que la incorporación de cualquier aditivo o material a la reacción de hidratación afecta en la morfología de los cristales del dihidrato formado, así como en su porosidad final. Además, la variación del tiempo de agitación durante la reacción, así como el efecto de la temperatura sobre el dihidrato formado tienen efecto sobre las propiedades del material obtenido. Esta investigación tiene dos partes, en la primera se analizó el comportamiento de un aditivo sobre la reacción de hidratación en condiciones similares a las aplicadas durante su fabricación. Un tipo de placa de yeso con propiedades de mayor resistencia a la humedad se obtiene al incorporar un aditivo con repelencia al agua, en este estudio se usa polimetilhidrosiloxano (PMHS). El estudio muestra que la porosidad y los cambios morfológicos que se presentan en los cristales de sulfato de calcio dihidrato con diferentes dosis de polimetilhidrosiloxano, las temperaturas de secado después del fragüe y los diferentes grados de homogeneidad de la mezcla, influyen significativamente en el desempeño de las placas de yeso. En la segunda parte de la investigación se estudia el desempeño de placas de yeso con polimetilhidrosiloxano incorporando residuos de microplásticos de polietileno tereftalato reciclado (PET) de manera de mejorar la resistencia al agua de las placas mediante el reúso de un residuo. Se estudia la variación de tres factores: dosis de polimetilhidrosiloxano (D), tiempo de agitación (H) y temperatura de secado después de fraguado (T). En el proceso experimental, se fabricaron y ensayaron placas de yeso para determinar la absorción de agua, la resistencia a la flexión y la conductividad térmica siguiendo una matriz de diseño experimental. Los resultados obtenidos muestran que incorporando hasta un 10% de microplásticos de polietileno tereftalato reciclado se logran cambios positivos en la absorción de agua y en la conductividad térmica. Además, se estima una disminución de 10% de emisiones de CO2 y un 5% menos de consumo de materias primas (HH, agua y PMHS) al incorporar el PET y principalmente se consume el microplástico lo que disminuye su presencia en el medioambiente. Los cambios morfológicos en los cristales fueron estudiados con las técnicas de microscopia electrónica de barrido (SEM), microanálisis por dispersión de energías de rayos-X (EDX), el programa IMAGEJ y los efectos en la porosidad con la microtomografía computarizada de rayos X (MICRO-CT).
Description
Tesis (Doctor en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2024.
Keywords
Polimetilhidrosiloxano, Hemihidrato, Dihidrato, Polietileno Tereftalato, Morfología, Porosidad