Ecodiseño aplicado a la fabricación de adoquines basados en materiales biocompuestos (2022)
Este trabajo de grado tiene como objetivo el ecodiseño de adoquines basados en materiales biocompuestos, con el fin de reducir el impacto ambiental que tienen los materiales convencionales como el concreto, para ello se buscaron las matrices poliméricas de HDPE y PP junto a las fibras naturales de cascarilla de arroz y aserrín que son subproductos comunes dentro de la industria colombiana, usando estos materiales se fabricaron 4 mezclas de biocompuestos y fue realizado un análisis completo basado en la norma NTC 2017 por medio de ensayos mecánicos. Un estudio completo de ecodiseño con GrantaEduPack, pruebas de absorción de agua y simulaciones de compresión, flexotracción, inyección y dilatación térmica con ayuda de los software Ansys y SolidWorks, mostrando que las mezclas mejoraron mucho sus propiedades mecánicas y generan una reducción importante de contaminación ambiental cuando su matriz polimérica es reciclada, en especial el biocompuesto de PP+Madera(30%) que se trata del mejor material desde el punto de vista de resistencia mecánica con un factor de seguridad de 1,72 a una carga de 4 toneladas por adoquín. Además, ofrece mejores indicadores para ser un material alternativo al concreto. Sin embargo, las simulaciones de dilatación térmica mostraron las aplicaciones del adoquín ecológico se encuentran restringidos a zonas de temperaturas medias ya que la temperatura genera deterioro en el producto. Finalmente, se fabricaron prototipos del adoquín y el molde donde se usó una geometría innovadora, con excelente relación volumen-resistencia mecánica por su perfil hexagonal y con posibilidades reales de moldeo por inyección.