Propiedades termoacústicas, físicas y mecánicas de bioladrillos a partir de residuos agrícolas

Abstract

Este estudio presenta el desarrollo y la caracterización de bioladrillos sostenibles que incorporan residuos agrícolas, específicamente cascarilla de café y excretas bovinas, como sustitutos parciales del cemento. Un diseño de mezcla optimizado mediante la metodología de superficie de respuesta (MSR) identificó la formulación de mejor rendimiento: 960 g de cemento, 225 g de lignina (extraída de cascarilla de café) y 315 g de excretas bovinas. Las evaluaciones experimentales incluyeron resistencia a la compresión y a la flexión, absorción de agua, densidad, conductividad térmica, transmitancia, admitancia y pérdida de transmisión acústica. La mezcla óptima alcanzó una resistencia a la compresión de 1,70 MPa y una resistencia a la flexión de 0,56 MPa, cumpliendo con las normas técnicas colombianas para mampostería no estructural. Su conductividad térmica (~0,19 W/(m×K)) y transmitancia (~0,20 W/(m² × K)) sugieren un buen rendimiento de aislamiento. Pruebas de campo en tres zonas climáticas colombianas confirmaron un mejor confort térmico en comparación con los muros de ladrillo de arcilla tradicionales, con una reducción de la temperatura interna de hasta 8 °C. El análisis acústico reveló una mayor atenuación del sonido en los bioladrillos, especialmente a bajas frecuencias. Los análisis químicos y morfológicos (SEM-EDS, FTIR y TGA) confirmaron una estabilidad térmica favorable y la interacción sinérgica de componentes orgánicos e inorgánicos. Los hallazgos respaldan el potencial de los bioladrillos como alternativas ecoeficientes y bajas en carbono para aplicaciones de construcción sostenible.