Tesis doctorales DING - INGS Doktoretza tesiak

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http://hdl.handle.net/2454/29499

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Browsing Tesis doctorales DING - INGS Doktoretza tesiak by Author "Bascoules Perlot, Céline"

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    PublicationEmbargo
    Development of sustainable stabilized rammed earth building materials based on by-products
    (2025) Martín Antunes, Miguel Ángel; Bascoules Perlot, Céline; Seco Meneses, Andrés; Ingeniería; Ingeniaritza; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    En esta tesis doctoral, se desarrolló un material basado en subproductos locales para su uso como material de construcción de Tapial Estabilizado (SRE) en el sector de la construcción. Los materiales considerados como subproductos son producidos localmente dentro de la Eurorregión, específicamente en Navarra. El material desarrollado en la tesis doctoral constituye una aplicación para estos subproductos, que carecen de formas efectivas de valorización, evitando su disposición en vertederos, reduciendo los costos de gestión y ahorrando recursos naturales. Además, ayudaría al sector de la construcción de la Eurorregión a mitigar su huella ambiental. La ejecución del proceso de investigación requerido para el desarrollo de esta tesis doctoral se llevó a cabo utilizando una metodología dividida en cuatro fases. En la primera fase, se realizó una revisión bibliográfica exhaustiva sobre SRE. A través del análisis de la información recopilada, se propuso una metodología para la fabricación, curado y caracterización del material de construcción SRE. Esta metodología se aplicó en las siguientes fases de investigación que constituyen esta tesis doctoral. En la segunda fase, se identificaron y caracterizaron los subproductos locales con potencial para su uso en la construcción de SRE, con el fin de desarrollar una mezcla de subproductos naturales que pudiera reemplazar el suelo en la construcción de SRE. Se consideraron cuatro subproductos (tres diferentes subproductos mineros con diferente granulometría y un subproducto industrial, arena) como componentes de esta mezcla. Se llevó a cabo una campaña experimental para establecer las proporciones adecuadas para combinarlos en una mezcla optimizada adecuada para su uso en la construcción de tierra compactada mediante el modelo de diseño experimental Taguchi. Este método estadístico se aplicó para estudiar el efecto de diferentes distribuciones de tamaño de partículas (PSDs) en la construcción de tierra compactada, con el objetivo de maximizar la densidad en seco del material y la resistencia a compresión no confinada (UCS). En la tercera fase se decidió estabilizar la combinación en la que la PSD optimizó la densidad en seco con tres estabilizadores convencionales diferentes: cemento, cal hidratada calcárea y cal hidráulica natural. En la cuarta fase, con el fin de reducir el impacto ambiental de los estabilizadores convencionales, se estabilizó el material con PSD optimizada utilizando dos estabilizadores no convencionales diferentes. Se caracterizaron sus propiedades mecánicas y de durabilidad, siguiendo la metodología de la primera fase, y se compararon con las propiedades de SRE obtenidas con estabilizadores convencionales. Los estabilizadores no convencionales estudiados fueron un estabilizador basado en Mg (GGBS-PC8) y un cemento supersulfatado (SSC). Se realizaron dos campañas experimentales diferentes, donde se fabricaron seis combinaciones que fueron sometidas a pruebas de UCS, UCS sumergido, pruebas de durabilidad por humedecimiento y secado, SEM/EDS, TG/DTG y XRD. Las combinaciones estabilizadas con los estabilizadores no convencionales lograron mejores resultados que aquellas estabilizadas con los convencionales. Estos resultados demostraron el potencial de los estabilizadores no convencionales, los cuales, en el caso del GGBS-PC8, permitieron el desarrollo de un material de construcción 100% basado en materiales reciclados con propiedades técnicas y ambientales mejoradas.