Uso del licor de plantas agaváceas como aditivo en morteros y hormigones

Abstract

La actividad agrícola, de la mayoría de los países suramericanos, genera en muchos casos numerosos residuos, lo que conlleva un gran impacto ambiental y una preocupación sobre el adecuado manejo de los mismos. La posibilidad de su uso en la industria de la construcción disminuiría esos impactos, produciría valor añadido a los cultivadores y ofrecería alternativas a los productores de materiales de construcción. En este trabajo se ha estudiado el comportamiento de dos extractos orgánicos de origen vegetal, procedentes del Agave americana y de la Furcraea cabuya (fique cenizo), en materiales conglomerantes como el cemento Pórtland y el yeso. Estas plantas forman parte de la familia de las Agavaceae, algunos de cuyos géneros se explotan de forma comercial en países de América y cuyos residuos, la fibra y el licor, son susceptibles de su uso como adición en materiales de construcción. Estas plantas se caracterizan por sus hojas gruesas, lanceoladas, de color verde o azulado y algunas bordeadas de espinas. Pueden llegar a medir más de 1,75 m de largo y 30 cm de ancho; en Europa, esta familia de plantas, se da de forma silvestre y no se conoce actualmente su producción industrial. Por tanto, el objetivo de este trabajo es verificar el efecto aireante de los extractos de las plantas Agave americana y Furcraea cabuya (fique cenizo), en morteros y hormigones de cemento Pórtland y de yeso, y su consecuencia sobre el resto de propiedades de los conglomerantes. Al extracto obtenido se le realizaron ensayos de caracterización físico-química, entre otros: determinación del extracto seco convencional, pérdida por calcinación a 105°C, contenido de halogenuros y reductores (azúcares), conductividad, determinación del pH y análisis termogravimétrico. En las pastas de cemento se determinó la viscosidad, para distintas relaciones agua/cemento y distintos porcentajes de aditivo; mediante análisis termogravimétrico se ha determinado la producción de hidróxido de calcio en la hidratación del cemento a distintas edades; se estudió también la incidencia de los aditivos en los tiempos de fraguado. Algunos de estos ensayos también se aplicaron en pastas de yeso. En los morteros se determinó la consistencia, el contenido de aire ocluido y la absorción capilar a 7 y 90 días de curado y se evaluaron las resistencias mecánicas a flexo-tracción y compresión. En los hormigones se estudió el efecto de los extractos en la consistencia y la exudación en la mezcla fresca. En el hormigón endurecido se estudió las características de los poros e igualmente las resistencias mecánicas a compresión. Por último se llevaron a cabo algunos estudios de durabilidad, fundamentalmente al ataque por sulfatos y a ciclos hielo-deshielo. En este trabajo se ha demostrado que los extractos en estudio se caracterizan por su alto contenido de agua, bajo contenido de halogenuros y alto contenido de reductores; son de carácter ácido (pH 4,5) y su densidad es de 1,06 g/ml. También se demostró que estos aditivos reducen el contenido de agua de la mezcla y con ello garantizan la misma trabajabilidad que la mezcla control, y disminuyen la exudación en el hormigón fresco, pero en contraste, aumentan los tiempos de fraguado, por su aporte orgánico. En los morteros y hormigones endurecidos, reducen la absorción capilar y la densidad; las resistencias mecánicas se ven disminuidas por efecto de la inclusión de las burbujas de aire, pero casi nunca por debajo del 75% de la muestra control. Se mejora considerablemente la resistencia a la retracción-hinchamiento por acciones de los sulfatos o de ciclos hielo-deshielo.