Evaluación del coeficiente de conductividad térmica y propiedades físico-mecánicas de bloques de concreto portantes adicionando vermiculita expandida

Abstract

El aumento de las temperaturas, tanto a nivel global como nacional, afecta negativamente la calidad de vida en el sector residencial, generando disconfort térmico, mayores costos de refrigeración y deterioro de materiales. Esta situación ha impulsado la investigación de materiales de construcción más eficaces para mejorar el aislamiento térmico en las viviendas. En este estudio, se evalúa el coeficiente de conductividad térmica y las propiedades físico-mecánicas de bloques de concreto portantes con adiciones de vermiculita expandida al 5%,10% y 15%. Al añadir un 15% de vermiculita expandida, la conductividad térmica disminuye significativamente de 0.513 W/m°k y 0.493 W/m°k a 0.466 W/m.°k, en comparación con la muestra comercial y muestra patrón. Respecto a la resistencia a la compresión, la muestra sin adición registro 65.47 kg/cm2, mientras que las muestras con adiciones lograron 49.20 kg/cm2, 47.16 kg/cm2 y 42.33 kg/cm2.Se realizaron a cabo ensayos de compresión en pilas y compresión diagonal en muretes, obteniendo valores de 92.25 kg/cm2 y 42.03 kg/cm2 para la muestra patrón y la muestra con un 15% de adición en pilas, y 8.49 kg/cm2 y 5.35 kg/cm2 en muretes, respectivamente, indicando un disminución en las propiedades mecánicas con el aumento del porcentaje de adición. Las propiedades físicas, como la variación dimensiones y el alabeo, cumplen con la normativa E.070. Además, se observó una reducción del 15.76% en la densidad y un incremento del 20.43% en la absorción con un 15% de adición. El análisis de costos revela un aumento del S/0.26 por cada adición en comparación con la muestra patrón.

Rising temperatures, both globally and nationally, negatively affect the quality of life in the residential sector, generating thermal discomfort, higher cooling costs and deterioration of materials. This situation has prompted research into more efficient construction materials to improve thermal insulation in housing. In this study, the thermal conductivity coefficient and the physical-mechanical properties of load-bearing concrete blocks with 5%, 10% and 15% expanded vermiculite additions are evaluated. By adding 15% of expanded vermiculite, the thermal conductivity decreases significantly from 0.513 W/m°k and 0.493 W/m°k to 0.466 W/m°k compared to the commercial and standard samples. Regarding compressive strength, the sample without additions registered 65.47 kg/cm2, while the samples with additions achieved 49.20 kg/cm2, 47.16 kg/cm2 and 42.33 kg/cm2.Compression tests were carried out on piles and diagonal compression on walls, obtaining values of 92. 25 kg/cm2 and 42.03 kg/cm2 for the standard sample and the sample with 15% addition in piles, and 8.49 kg/cm2 and 5.35 kg/cm2 in walls, respectively, indicating a decrease in the mechanical properties with the increase of the addition percentage. Physical properties, such as dimensional variation and warping, comply with E.070. In addition, a 15.76% reduction in density and a 20.43% increase in absorption were observed with 15% addition. The cost analysis reveals an increase of S/0.26 per addition compared to the standard sample.