Resumen

En el presente proyecto se planteó la posibilidad de emplear fibras vegetales provenientes de tallos de girasol; derivados de los residuos de procesos productivos y comerciales de la planta; como refuerzo en mampostería, como reemplazo a fibras sintéticas, las cuales son actualmente empleadas para reducir fisuras en matrices cerámicas como el concreto. Durante el desarrollo de la investigación, las fibras vegetales fueron sometidas a tres diferentes tratamientos físicos. Se llevó a cabo un primer tratamiento químico de las fibras, en el que se emplearon cinco reactivos: Silicato de Sodio (Na₂SiO₃), Hidróxido de Sodio (NaOH), Bicarbonato de Sodio (NaHCO₃), Hipoclorito de Calcio (Ca(ClO)2) y Cal Hidratada (Ca(OH)₂). En el segundo tratamiento, las fibras fueron secadas en horno durante diferentes tiempos: 1, 3 y 5 horas. Por último, en el tercer tratamiento, las fibras fueron carbonatadas en una cámara por 2, 3 y 5 horas. Con el objeto de identificar cuáles tratamientos mejoraban las propiedades mecánicas de la fibra de girasol, se realizaron pruebas de tracción a las fibras que habían sido expuestas a los diferentes tratamientos físicos y se llevó a cabo un análisis estadístico en Stat Graphics. Adicionalmente, se realizaron pruebas SEM y FTIR para la caracterización de la fibra y la comparación morfológica del cambio en la superficie de las fibras. Los tratamientos con mejores resultados fueron tenidos en cuenta para los ensayos de compresión, tracción indirecta y flexión método la viga simple cargada en los tercios en probetas de concreto bajo las normas NTC 673: 2010: 722:2000; INV E 414: 2013 respectivamente. Los resultados del análisis arrojaron que el Silicato de Sodio y el Hidróxido de Sodio, fueron los tratamientos químicos que incrementaron la resistencia a la tracción de las fibras de girasol al igual que las horas de carbonatación, a diferencia de las horas de secado que no presentaron una diferencia estadísticamente significativa. Se obtuvo también que las fibras de girasol sin ningún tratamiento poseen una resistencia promedio a la tracción de 470 MPa, valor comparable con las propiedades mecánicas de otras fibras vegetales empleadas en múltiples aplicaciones. En cuanto a la aplicación de la fibra para mampostería, se encontró a los 28 días que la fibra incrementó la resistencia a la compresión en un 20%, mientras que para el ensayo de flexión superó un 18,5%; y para el ensayo de tracción indirecta se incrementó en un 5,5%.