RESUM

L'activitat agrícola de la majoria de països sud-americans genera, en molts casos, nombrosos residus, la qual cosa comporta un gran impacte ambiental i una preocupació sobre la manera adequada de manejar-los. La possibilitat d’usar-los en la indústria de la construcció disminuiria aquests impactes, produiria valor afegit per als conreadors i oferiria alternatives als productors de materials de construcció.
 
Amb plena consciència de la importància de la utilització dels residus industrials i agroindustrials com a aportació a un món sostenible, en aquest estudi s'ha treballat amb diversos materials residuals d'origen agrícola, i se n’ha cercat les possibles aplicacions en morters i formigons.

Un dels avanços tecnològics més grans en materials de construcció en els últims anys ha sigut la incorporació d’additius que permeten millorar les propietats del formigó, ja siga en estat fresc o endurit. Un d'aquests és l'additiu inclusor d'aire, que permet incorporar al formigó, durant el pastament, una quantitat de petites bambolles d'aire, uniformement repartides, que hi romanen després de l'enduriment. Alguns d'aquests additius són orgànics i es poden obtenir a partir de matèria vegetal. Químicament, els airejadors funcionen com a tensioactius: redueixen la tensió superficial de l'aigua de la barreja quan aquesta és agitada, amb la qual cosa hi permeten la incorporació d'aire. La càrrega de recobriment de les bambolles en permet la mútua repulsió, i així se n’evita la coalescència en forma de grans bambolles. 

En aquest treball s'ha estudiat el comportament de dos extractes orgànics d'origen vegetal, procedents de l'Agave americana i de la Furcraea cabuya (coneguda a Sud-amèrica com fique cenizo), en materials conglomerants com són el ciment pòrtland i l'algeps. Aquestes plantes formen part de la família de les Agavaceae, alguns dels gèneres de les quals s'exploten de forma comercial en països d'Amèrica i els residus de les quals, la fibra i el licor, es poden fer servir com a additiu en materials de construcció. Aquestes plantes es caracteritzen per tenir unes fulles gruixudes, lanceolades, de color verd o blavós, algunes de les quals estan vorejades d'espines. Poden arribar a mesurar més d'1,75 m de llargària i 30 cm d'amplària; a Europa, aquesta família de plantes es dóna de forma silvestre i no se’n coneix actualment la producció industrial.

Per tant, l'objectiu d'aquest treball és verificar l'efecte airejador dels extractes de les plantes Agave americana i Furcraea cabuya en morters i formigons de ciment pòrtland i d'algeps, i també les conseqüències que té aquest sobre la resta de propietats dels conglomerants. Amb l'extracte obtingut s’han portat a terme assajos de caracterització fisicoquímica, entre els quals els següents: determinació de l'extracte sec convencional, pèrdua per calcinació a 1050°C, contingut d'halogenurs i reductors (sucres), conductivitat, determinació del pH i anàlisi termogravimètrica.

Quant a les pastes de ciment, se n’ha determinat la viscositat per a diverses relacions aigua/ciment i diversos percentatges d'additiu; mitjançant l’anàlisi termogravimètrica s'ha determinat la producció d'hidròxid de calci en la hidratació del ciment a diverses edats; s’ha estudiat també la incidència dels additius en el temps d’enduriment. Alguns d'aquests assajos també s’han aplicat en pastes d'algeps.

Dels morters, se n’ha determinat la consistència, el contingut d'aire que hi ha quedat atrapat i l'absorció capil·lar després de 7 i 90 dies de curació, i se n’ha avaluat les resistències mecàniques a flexotracció i compressió. En els formigons, s’hi ha estudiat l'efecte dels extractes en la consistència i l'exsudació en la barreja fresca. En el formigó endurit s’hi han estudiat les característiques dels porus i també les resistències mecàniques a compressió. Finalment s’han dut a terme alguns estudis de durabilitat, fonamentalment a l'atac per sulfats i a cicles de glaçada-desglaç.

En aquest treball s'ha demostrat que els extractes en estudi es caracteritzen per un contingut d'aigua elevat, un contingut d'halogenurs baix i un alt contingut de reductors; són de caràcter àcid (pH 4,5) i tenen una densitat d'1,06 g/ml. També s’hi ha demostrat que aquests additius redueixen el contingut d'aigua de la barreja, i d’aquesta manera hi garanteixen la mateixa treballabilitat que la barreja de control i fan minvar l'exsudació en el formigó fresc, però en contrast n’augmenten els temps d’enduriment, a causa de l’aportació orgànica que suposen. En els morters i formigons endurits, hi redueixen l'absorció capil·lar i la densitat; les resistències mecàniques hi resten disminuïdes per efecte de la inclusió de les bambolles d'aire, però quasi mai per sota del 75% de la mostra de control. Es millora considerablement la resistència a la retracció-inflament per acció de sulfats o de cicles de glaçada-desglaç.