Diseño de ecocubiertas en material plástico reciclado reforzado con fibra de fique (Furcraea andina) para mejorar las condiciones de habitabilidad de las viviendas del sector rural colombiano

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene su origen en dos problemáticas fundamentales en la actualidad: la contaminación y los impactos ambientales generados por la acumulación masiva de residuos plásticos y materiales de construcción; y el déficit de viviendas y los problemas de calidad de materiales y estructuración en estas, principalmente en las poblaciones rurales de Colombia víctimas de desplazamiento, violencia, fenómenos naturales y falta de atención e inversión por parte de los entes gubernamentales. Entonces, ante la necesidad de ahondar en la tecnología de las materias primas para generar nuevos materiales, el objetivo de este texto fue estudiar el uso de termoplásticos posconsumo fabricados en polietileno de alta densidad, cloruro de polivinilo y polietileno tereftalato, reforzados con fibra de fique, en la fabricación de elementos de construcción, con el propósito de mejorar las condiciones estructurales y de habitabilidad en las viviendas rurales. Se implementó una metodología de carácter documental y científico con método experimental y enfoque mixto, en la que luego de un proceso de investigación sobre las propiedades físicas y mecánicas de los materiales se desarrollaron seis prototipos con distintas proporciones, resultantes de la fusión de los plásticos reciclados y la fibra de fique, determinando el comportamiento mecánico de los compuestos a partir de ensayos de resistencia a la tracción, la compresión, la flexión, el calor y la estabilidad. Así, se determinó que la fibra no aumenta la resistencia, pero sí la capacidad de deformarse sin incurrir en la rotura, lo que le brinda amplias propiedades de ductilidad.

This research work derives from two fundamental problems that are currently taking place: the pollution and environmental impacts generated by the massive accumulation of plastic waste and construction materials, and the housing deficit, the structural situation and the problems related to the quality of the materials that are being used to build them; mainly in the rural populations of Colombia that are subjected to displacement, violence, natural phenomena, and lack of attention and investment by government bodies. Therefore, in view of the need to go deeper into the technology of raw materials to generate new materials, the objective of this text was to study the use of post-consumer thermoplastics made of high-density polyethylene, polyvinyl chloride, and polyethylene terephthalate, reinforced with fique fiber, in the manufacture of construction elements, with the purpose of improving the structural and habitability conditions in rural housing. We implemented a documentary and scientific methodology with an experimental method and mixed approach, and after a research process on the physical and mechanical properties of the materials, six prototypes with different proportions were developed, resulting from the fusion of recycled plastics and fique fiber, determining the mechanical behavior of the compounds from material resistance testing to traction, compression, flexion, heat, and stability. Thus, it was determined that the fiber does not increase resistance, but it does increase the capacity of deformation without incurring in the breakage, which gives it wide properties of ductility