ELABORACION DE UN PROTOTIPO DE CUBIERTA CON RESIDUOS AGROINDUSTRIALES DE FIBRAS DE ESTOPA DE COCO EN LA PROVINCIA DEL GUAYAS

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PROYECTO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO

ELABORACION DE UN PROTOTIPO DE CUBIERTA CON RESIDUOS AGROINDUSTRIALES DE FIBRAS   DE ESTOPA DE COCO EN LA PROVINCIA DEL GUAYAS.

PRESENTADO POR:   Arq. Robinson Vega Jaramillo, Mg.

[DIRECTOR]

Fecha de presentación: XXXXX.

RESUMEN DEL PROYECTO 

El presente proyecto, busca soluciones alternativas al tema de cubiertas ecológicas, utilizando como materia prima residuos de estopa de coco y materiales reciclados de origen natural y/o sintético.

Las características a desarrollar en el prototipo serán: brindar confort térmico, ser impermeables y con propiedades físico mecánicas adecuadas para su aplicación.

En zonas costeras del Ecuador, donde se encuentra presente la palma de coco de nombre científico Cocos nucifera, se la cultiva y explota principalmente por los beneficios que posee su fruto como alimento; sin embargo, la reutilización de la parte interna del mismo, denominado “mesocarpio”, conocida comúnmente como estopa de coco, no se aprovecha al 100%, y se usa solamente de dos maneras conocidas en la provincia del Guayas: como sustrato o  materia orgánica para cultivo y crecimiento de plantas, o para calafatear las juntas de las maderas de los cascos de las embarcaciones de madera;  generando cantidades enormes de desperdicios.

La fibra de este material, químicamente está constituida por celulosa, hemicelulosa, lignina y otros compuestos, los mismos que mediante procesos mecánicos,  tratamientos químicos e incorporación de materiales orgánicos e inorgánicos, pueden llegar a constituir cubiertas ecológicas para la vivienda.

La metodología, se basa en métodos de investigación bibliográficos, experimentales, científicos y aplicados; que incluye la búsqueda en bases de datos de patentes internacionales, estudio de campo con ubicación y mapeo geo referenciado de los residuos en Guayaquil, elaboración de fichas técnicas, procesos de extracción, obtención de materia prima y ejecución de pruebas físico mecánicas del producto terminado, para determinar su conductividad térmica, estructura microscópica, estanqueidad, densidad y comportamiento al fuego.

El resultado esperado, será un prototipo  de cubierta desarrollado principalmente a partir de desechos agroindustriales de la estopa de coco, con características de resistencia físico mecánica, aislante térmico  e impermeable.

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN

ELABORACION DE UN PROTOTIPO DE CUBIERTA CON RESIDUOS AGROINDUSTRIALES DE FIBRAS   DE ESTOPA DE COCO EN LA PROVINCIA DEL GUAYAS.

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

El exceso de residuos agroindustriales a nivel nacional es abundante, el INEC estima que durante el 2013, la producción total de cocos fue de 3.508 toneladas, correspondiendo a la provincia del Guayas, el 10% de dicha producción de coco. la producción anual en la costa ecuatoriana, y su reutilización casi nula, especialmente en el ámbito de la construcción.

Valorando el consumo alimenticio del fruto de la palma de coco y su uso en la región costera de la provincia del Guayas, su manipulación una vez consumido crea botaderos de basura sin beneficio para el entorno natural y la sociedad, por lo que la reutilización de esta fibra representa una solución alternativa a las ingentes cantidades de desperdicios generados en la ciudad, gracias a esta actividad económica.

Comúnmente nuestra sociedad está ligada al uso y compra de materiales para la construcción de viviendas, tales como: el acero, hierro, aluminio, etc. Específicamente para el caso de cubiertas, existen materiales que pueden ser reemplazados como es el caso del fibrocemento, de acero galvanizados con zinc o aluminio, o cubiertas acrílicas, ya que  su comportamiento de aislamiento térmico no es el mejor y la materia prima que se usa no es sostenible, ni tampoco biodegradable en corto o mediano tiempo, generando problemas tanto de deficiencia en el confort térmico de la vivienda, así como problemas medio ambientales.  Con la presente investigación abordaremos básicamente los dos problemas en mención.

JUSTIFICACIÓN (necesidad de la investigación).

Existe un elevado desperdicio de desechos orgánicos agroindustriales en la región  Costera del Ecuador; afortunadamente algunos de éstos, ya se emplean como materia prima en la fabricación de productos de variadas clases, usos o tipos; como por ejemplo: pellets de serrín de madera, paneles aislantes de cascarilla de arroz, y sustratos orgánicos  (Disaso S.A., 2010), entre otros.

Investigaciones desarrolladas dan cuenta de la incorporación de las fibras de estopa de coco para mejorar las propiedades mecánicas del concreto o como material incorporado en la fabricación experimental de tejas para cubierta (Quintero & González, 2006).  

Por otro lado, un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y de la Universidad de Sao Paulo han desarrollado un cemento tipo Portland de bajo costo, incorporando fibras de coco verde, ceniza de cascarilla y pulpa de celulosa, permitiendo con esta mezcla, lograr resistencias muy superiores al concreto tradicional, especialmente en lo relacionado a pruebas físico mecánicas de flexión y compresión. Esto permite utilizar la mezcla en la fabricación de diversos elementos estructurales, así como hormigones ligeros, inclusive para su uso en fabricación de tejas de cemento  (Europa Press, 2013).

Se registran experiencias en la fabricación de materiales aislantes térmicos a base de  estopa de coco a manera rollos de lana de coco, similar a los productos de lana de vidrio comúnmente utilizados para aislamiento térmico.

En el Instituto Tecnológico de Colima, en México, estudiantes y académicos, dirigidos por el PhD. Arq. José Moreno Peña, y otros investigadores, iniciaron en 2016, un proyecto denominado “Evaluación estructural del prototipo de cubierta plegada a base de fibra de estopa de coco y resina de poliéster”, cuyo objetivo fue desarrollar una cubierta plana estabilizada  estructuralmente por medio de dichos pliegues y la incorporación de resina de poliéster.  La investigación ha desarrollado el diseño del prototipo utilizando la estopa de coco a manera de mallas sobrepuestas para lograr una mayor resistencia a la flexión. (Agencia Informativa Conacyt, 2016).

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