Análisis comparativo de las propiedades físicas y mecánicas del carrizo y la totora como fibras para la construcción sostenible
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Date
2025-08-29
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
This research evaluates the potential of cane as a sustainable building material, comparing it with other plant fibers. Despite the growing interest in eco-friendly materials, the lack of studies on the mechanical properties of cane limits its implementation. The objective is to determine if cane fibers can be a viable alternative to replace industrialized materials that have a high energy consumption in their manufacturing. To achieve this, density, moisture absorption, compression, and thermal conductivity tests will be developed. It is expected that the results obtained will help reduce the dependence on conventional materials with a high environmental impact, such as concrete and steel, and promote sustainable construction. The methodology includes the selection of representative samples of cane, the production of test specimens, and the execution of mechanical tests. The results demonstrate the potential of reeds as thermal insulation, with a conductivity of 0.0657 W/mK, surpassing bulrush (0.0689 W/mK). Although its density (0.36 g/cm³) is greater than that of bulrush (0.25 g/cm³), its superior thermal performance makes it a competitive option for insulation in roofs or wall enclosures, especially in systems that prioritize energy efficiency. While reed prototypes showed lower compressive capacity compared to bulrush, they demonstrated resistance to axial loads. Furthermore, reed fibers with a size of 0.297-0.595mm exhibited considerable moisture absorption capacity, comparable to bulrush in thermal insulation applications where interaction with moisture is relevant.
Resumen
Esta investigación evalúa el potencial del carrizo como material de construcción sostenible, comparándolo con otras fibras vegetales. A pesar del creciente interés en materiales ecológicos, la falta de estudios sobre las propiedades mecánicas del carrizo limita su implementación. El objetivo es determinar si las fibras de carrizo pueden ser una alternativa viable para sustituir materiales industrializados con un alto consumo energético en su fabricación. Para lograr esto, se desarrollarán ensayos de densidad, absorción de humedad, compresión y conductividad térmica. Se espera que los resultados obtenidos contribuyan a reducir la dependencia de materiales convencionales con alto impacto ambiental, como el hormigón y el acero, y promuevan la construcción sostenible. La metodología incluye la selección de muestras representativas de carrizo, la fabricación de probetas y la realización de ensayos mecánicos. Los resultados demuestran el potencial del carrizo como aislante térmico, con una conductividad de 0.0657 W/mK, superando a la totora (0.0689 W/mK). Aunque su densidad (0.36 g/cm³) es
mayor que la de la totora (0.25 g/cm³), su desempeño térmico superior lo convierte en una opción competitiva para aislamiento en techos o muros de cerramiento, especialmente en sistemas que priorizan la eficiencia energética. Si bien los prototipos de carrizo mostraron una capacidad inferior en compresión en comparación con la totora, demostraron resistencia a cargas axiales. Además, las fibras de carrizo con un tamaño de 0.297-0.595mm evidenciaron una capacidad de absorción de humedad considerable, comparable a la totora en aplicaciones de aislamiento térmico donde la interacción con la humedad es relevante.
Keywords
Arquitectura, Fibras vegetales, Aislante térmico, Conductividad térmica
Citation
Código de tesis
TA; 1482
Código de tesis
Grado Académico
Arquitecto