Estudio del efecto del mesocarpio del coco y estiércol bovino en la conductividad térmica y resistencia a la compresión de bloques de mampostería

This research paper carried out thermal conductivity measurement tests in accordance with ASTM C 177 (2013). Blocks were composed of mortar, bovine manure and coconut fiber where the bovine manure was adjusted by a maximum of 10% and 1,5% coconut fiber of the total volume of sand used in the block....

Full description

Autores:
Miranda Cantillo, César Augusto
Quintero Torres, Jason
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad de Córdoba
Repositorio:
Repositorio Institucional Unicórdoba
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
Estiércol bovino
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spelling González Doria, Yahir Enrique74cb767f-9238-490c-ab7b-2709cbbd3558-1Miranda Cantillo, César Augusto18169f49-d93f-4520-ae04-a4776809f30a-1Quintero Torres, Jason23682399-7cde-4521-93bc-5577ef116b1e-1Montería, Córdoba2020-10-28T19:44:33Z2020-10-28T19:44:33Z2020-10-28https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/3474This research paper carried out thermal conductivity measurement tests in accordance with ASTM C 177 (2013). Blocks were composed of mortar, bovine manure and coconut fiber where the bovine manure was adjusted by a maximum of 10% and 1,5% coconut fiber of the total volume of sand used in the block. Subsequently, compression resistance tests were performed and the percentage of moisture absorption and density was evaluated under ASTM C140. First of all, the individual amounts that make up a block in terms of cement, water and sand were calculated. An experimental design determined the quantities of specimens to be manufactured between blocks and plates for thermal conductivity assessment. For the preparation of the materials, a process of crushing and drying the manure as well as drying to the coconut fiber was carried out. Then the manufacture of the blocks and plates under the above-mentioned standards was completed. The results obtained were that manure reduced the coefficient of thermal conductivity by 50% when replaced by 10% and 1,5% coconut fiber with respect to a control plate. In terms of coconut fiber with percentages of 0,5; 1 and 1,5%, they gave greater compression resistance results than a control block (block containing no material other than its natural composition). It is worth noting the blocks with percentages of coconut fiber 0,5%, coconut fiber 1%, coconut fiber 1,5% and bovine manure 3% with coconut fiber 1,5% meet the compression resistance requirements set out in ASTM C129-171. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 172. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 192.1. Objetivo general ........................................................................................................... 192.2. Objetivos específicos.................................................................................................... 193. MARCO TEÓRICO............................................................................................................. 203.1. CONDUCTIVIDAD TÉRMICA .......................................................................................... 203.2. AISLANTE TÉRMICO ...................................................................................................... 223.3. CONDUCTOR TÉRMICO ................................................................................................ 233.4. MÉTODOS DE MEDICIÓN DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA ........................................... 233.4.1. Método de cajas de estado estacionario ............................................................. 243.4.2. Método de placa caliente en estado estable ....................................................... 243.4.3. Método de alambre caliente transitorio .............................................................. 253.4.4. Método de fuente de plano transitorio ............................................................... 263.5. RESIDUOS ORGÁNICOS ................................................................................................ 273.6. COCO ............................................................................................................................ 273.7. FIBRAS NATURALES ...................................................................................................... 283.8. FIBRAS DEL MESOCARPIO DEL COCO ........................................................................... 293.9. ESTIÉRCOL .................................................................................................................... 303.10. DENSIDAD .................................................................................................................... 313.11. MORTERO ..................................................................................................................... 313.12. CEMENTO ..................................................................................................................... 313.13. AGREGADOS O ÁRIDOS ................................................................................................ 323.14. CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS SEGÚN SU TAMAÑO ......................................... 323.15. RESISTENCIA EN MORTEROS ........................................................................................ 333.16. BLOQUE DE CONSTRUCCIÓN ....................................................................................... 353.17. BLOQUES VIBRO COMPACTADOS ................................................................................ 373.18. ENSAYO A COMPRESIÓN PARA BLOQUES VIBRO COMPACTADOS .............................. 383.19. ESPECTROSCOPÍA INFRARROJA POR TRANSFORMADA DE FOURIER (FTIR) ................ 383.20. DIFRACCIÓN DE RAYOS X (DRX) ................................................................................... 393.21. MICROSCOPIA ELECTRÓNICA DE BARRIDO (SEM) ....................................................... 394. MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................................ 444.1. OBTENCIÓN DEL MESOCARPIO DEL COCO (FIBRA DE COCO). ..................................... 444.2. OBTENCIÓN DEL ESTIÉRCOL BOVINO........................................................................... 454.3. CARACTERIZACIÓN FÍSICO QUÍMICA DE LOS MATERIALES. ......................................... 464.3.1. Análisis próximo de la fibra de coco y del estiércol bovino. ................................ 464.3.2. Análisis elemental de la fibra de coco y estiércol bovino. ................................... 474.3.3. Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). ........................... 474.3.4. Difracción de rayos X (DRX).................................................................................. 484.3.5. Microscopia electrónica de barrido (SEM). .......................................................... 484.3.6. Densidad de la fibra de coco y del estiércol bovino. ........................................... 484.4. PREPARACIÓN DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS UTILIZADOS PARA LA FABRICACIÓN DE BLOQUES Y PROBETAS. ............................................................................................................ 534.5. ARENA Y CEMENTO ...................................................................................................... 544.6. ELABORACIÓN DE LOS BLOQUES VIBRO COMPACTADOS Y PROBETAS PARA ENSAYOS DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA. ............................................................................................... 554.7. ENSAYOS REALIZADOS A LOS BLOQUES Y PROBETAS PARA ENSAYOS DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA. ..................................................................................................... 604.7.1. Estudio de conductividad térmica a las probetas. ............................................... 604.7.2. Ensayos de compresión a bloques vibro compactados. ...................................... 625. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................................................... 655.1. RESULTADOS DE LA CARACTERIZACIÓN FÍSICO QUÍMICA DE LOS MATERIALES. ........ 655.1.1. Resultados del análisis próximo de los materiales. ............................................. 655.1.2. Resultados del análisis elemental de los materiales. ........................................... 665.1.3. Análisis por microscopia óptica ........................................................................... 675.1.4. Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). ........................... 685.1.5. Microscopia electrónica de barrido (SEM). .......................................................... 725.1.6. Densidad de los materiales .................................................................................. 745.1.7. Resultados del analisis de la arena y el cemento ................................................. 745.1.8. Elaboración de bloques y probetas para la medición de conductividad térmica 755.2. ENSAYOS REALIZADOS A LOS BLOQUES Y PROBETAS PARA LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA................................................................................................................................... 755.2.1. Resultados de conductividad térmica a las probetas conforme a la norma ASTM C177-19 755.2.2. Resultados de resistencia a la compresión de los bloques vibro compactados conforme a la norma ASTM C140 ........................................................................................ 776. CONCLUSIÓN .................................................................................................................... 817. RECOMENDACIONES ...................................................................................................... 838. REFERENCIAS ................................................................................................................... 849. ANEXOS ............................................................................................................................. 91En este trabajo de investigación se realizaron pruebas de medición de conductividad térmica acorde a la norma ASTM C 177 (2013) a bloques fabricados con mortero, estiércol bovino y fibra de coco en donde se modificaron hasta un 10% el estiércol bovino y un 1,5% la fibra de coco el volumen de la arena total utilizada en un bloque. Posteriormente se realizaron ensayos de resistencia a la compresión, se evaluó el porcentaje de absorción de humedad y densidad bajo la norma ASTM C140. Se calculó la dosificación individual que lleva un bloque en cuanto a cemento, agua y arena; mediante un diseño experimental se determinó las cantidades de especímenes a fabricar entre bloques y placas para la evaluación de conductividad térmica. Para la preparación de los materiales se llevó a cabo un proceso de trituración y secado al estiércol y de secado a la fibra de coco, luego se procedió con la fabricación de los bloques y placas bajo las normas antes mencionas. Los resultados que se obtuvieron fueron la reducción de un 50% del coeficiente de conductividad térmica al ser reemplazado el estiércol en un 10% con 1,5% de fibra de coco con respecto a una placa control y en cuanto a la fibra de coco con porcentajes de 0,5, 1 y 1,5% dieron resultados de resistencia a la compresión superiores al bloque de control (bloque que no contiene ningún material distinto a su composición natural). Cabe destacar que los bloques con porcentajes de fibra de coco hasta un 1,5% y estiércol 3% con fibra de coco 1,5% cumplen con los requisitos de resistencia a la compresión establecidos en la norma ASTM C129-17.PregradoIngeniero(a) Mecánico(a)application/pdfspaCopyright Universidad de Córdoba, 2020https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/restrictedAccessAtribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_16ecEstudio del efecto del mesocarpio del coco y estiércol bovino en la conductividad térmica y resistencia a la compresión de bloques de mamposteríaTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Asim. M, Uddin. G, Jamshaid. H, Raza. A, Tahir. Z, Hussain. U, Satti. A, Hayat. N and Arafat. S. 2020. 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