Resumen en español

Con el fin de mitigar el impacto ambiental de la industria, los esfuerzos por adoptar materiales más ecológicos y prácticas de economía circular en el sector de la construcción se han hecho cada vez más necesarios. Esta investigación hace un aporte al respecto, mediante la creación de un material de construcción basado en residuos. Los materiales de desecho, como las cenizas volantes (CV) y los residuos de ladrillo (RL) de arcilla, y pequeñas adiciones de cemento Portland (CP) se aprovechan para crear un aglutinante híbrido con activación alcalina, que a su vez forma un compuesto mediante la incorporación de lodo papelero (LP) como agregado ligero. El objetivo es desarrollar un material con densidad reducida y mejores propiedades de aislamiento térmico, junto con una huella de carbono inferior a la de materiales tradicionales a base de Portland. A partir de una mezcla sólida de CV/RL/CP (en proporciones 45/45/10), se sintetizaron diferentes cementantes híbridos. Utilizando la metodología estadística de superficie de respuesta, se prepararon diferentes soluciones activadoras alcalinas compuestas de silicato de sodio e hidróxido de sodio. Estas soluciones se formularon en función de las proporciones molares de SiO2/Al2O3 y Na2O/SiO2 de los aglutinantes. Se evaluó la resistencia a la compresión a los 28 días y la fluidez en estado fresco de todos los ligantes. Se calculó una regresión de superficie de respuesta para ambas propiedades dentro del rango de relaciones molares seleccionado. Basándose en los modelos, se identificó un cementante optimizado y se llevó a cabo una amplia evaluación de sus propiedades, que abarcó la resistencia a la compresión a una edad temprana, la huella de carbono, consideraciones de coste y el comportamiento en estado fresco. El cementante optimizado mostró una resistencia a la compresión de hasta 50 MPa a los 28 días. Con las relaciones líquido/sólido (l/s) adecuadas, resultó adecuado para aplicaciones de extrusión lineal e impresión 3D. Además, se incorporó a este LP en porciones de 15%, 25% y 35% en volumen. Se evaluaron el comportamiento en estado fresco y las propiedades mecánicas del material compuesto. Este material demostró su idoneidad tanto para la impresión 3D como para la aplicación de extrusión lineal. En particular, mostró una densidad reducida y una mayor conductividad térmica. Estos resultados muestran que es posible integrar flujos de residuos en los materiales de construcción, abriendo camino a prácticas de construcción más rentables y sostenibles, y con una amplia aplicabilidad.