La Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción (FIMCP) de la Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL) continúa desarrollando investigaciones orientadas a la búsqueda de materiales de construcción con mejores prestaciones mecánicas y un menor impacto ambiental.
En este contexto, un estudio analizó las propiedades de morteros y compuestos geopoliméricos reforzados con fibras, elaborados a partir de metacaolín y ceniza volante y activados mediante potasio. La investigación evaluó tanto su comportamiento mecánico como su desempeño ambiental, con especial atención a la huella de carbono asociada a su producción.
Los geopolímeros constituyen una alternativa a los materiales cementosos convencionales, debido a que pueden formularse a partir de materiales aluminosilicatos y activadores químicos que permiten desarrollar matrices con propiedades adecuadas para diferentes aplicaciones en construcción.
El estudio se enfocó en una combinación de metacaolín y ceniza volante, materiales que pueden contribuir a reducir la dependencia de materias primas utilizadas tradicionalmente en la fabricación de cementos. Su incorporación en matrices geopoliméricas permite aprovechar sus características y desarrollar materiales con potencial para aplicaciones estructurales.
Uno de los aspectos centrales de la investigación fue analizar el comportamiento mecánico de estos compuestos. Los resultados mostraron que la formulación estudiada puede alcanzar propiedades resistentes adecuadas, al tiempo que presenta un comportamiento caracterizado por un mecanismo de pseudo-endurecimiento por deformación (pseudo-strain-hardening).
Este comportamiento resulta de interés para el desarrollo de materiales reforzados, ya que permite que el compuesto mantenga capacidad de respuesta ante deformaciones posteriores a la aparición de determinadas fisuras, en lugar de presentar una falla frágil inmediata.
La investigación también incorporó una evaluación ambiental para determinar el impacto asociado a las diferentes formulaciones. En este análisis, los investigadores estudiaron la huella de carbono de los materiales y compararon sus resultados con alternativas cementosas tradicionales.
Los resultados evidenciaron que los compuestos geopoliméricos desarrollados pueden presentar menores emisiones de carbono frente a materiales cementosos convencionales, destacando su potencial como alternativa para avanzar hacia procesos de construcción más sostenibles.
Sin embargo, el estudio también demuestra que la reducción del impacto ambiental no depende únicamente de sustituir un material por otro. La composición de la mezcla y la cantidad de activador utilizado desempeñan un papel fundamental tanto en las propiedades mecánicas como en el impacto ambiental del producto final.
En particular, la investigación identificó la importancia de optimizar el uso de hidróxido de potasio, utilizado como activador. Una cantidad adecuada puede contribuir a alcanzar las propiedades requeridas sin generar un impacto ambiental innecesariamente elevado.
