Desarrollo de hormigones ligeros de ultra alto rendimiento para aplicaciones arquitectónicas.

Abstract

Este estudio busca reducir el peso y mejorar el rendimiento térmico del Concreto de Ultra Alto Desempeño (UHPC) para aplicaciones arquitectónicas, manteniendo una resistencia mecánica adecuada. Para lograrlo, se utilizaron perlas de poliestireno expandido (EPP) para reemplazar la arena de piedra caliza (0, 30, 55, 80 y 100% en masa) y se añadieron fibras estructurales sintéticas de Alcohol Polivinílico (PVA). Las mezclas se evaluaron en resistencia a compresión y flexión, resistividad eléctrica superficial y volumétrica, y conductividad térmica. Los resultados mostraron que el EPP redujo significativamente la densidad y la conductividad térmica, mientras que el PVA mejoró la resistencia. Sin embargo, altos contenidos de EPP disminuyeron el desempeño mecánico. La combinación de EPP y PVA en UHPC es innovadora. Se concluyó que mezclas optimizadas pueden equilibrar eficiencia térmica e integridad estructural para usos arquitectónicos.This study aims to reduce the weight and enhance the thermal performance of Ultra-High-Performance Concrete (UHPC) for architectural applications while maintaining adequate mechanical strength. To achieve this, expanded polystyrene perlite (EPP) was used to replace limestone sand by mass (0, 30, 55, 80, and 100%) and synthetic Polyvinyl Alcohol (PVA) structural fiber was added. The mixes were evaluated for compressive and flexural strength, surface and bulk electrical resistivity, and thermal conductivity. Results showed that EPP significantly reduced density and thermal conductivity, while PVA improved strength. However, high EPP contents decreased mechanical performance. The combination of EPP and PVA in UHPC is innovative. It was concluded that optimized mixtures can balance thermal efficiency and structural integrity for architectural uses.Este estudo visa reduzir o peso e melhorar o desempenho térmico do Concreto de Ultra Alto Desempenho (UHPC) para aplicações arquitetônicas, mantendo resistência mecânica adequada. Para isso, perlita de poliestireno expandido (EPP) foi utilizada para substituir a areia de calcário em massa (0, 30, 55, 80 e 100%) e fibras estruturais sintéticas de Alcohol Polivinílico (PVA) foram adicionadas. As misturas foram avaliadas quanto à resistência à compressão e flexão, resistividade elétrica superficial e volumétrica, e condutividade térmica. Os resultados mostraram que o EPP reduziu significativamente a densidade e a condutividade térmica, enquanto o PVA aumentou a resistência. Contudo, altos teores de EPP diminuíram o desempenho mecânico. A combinação de EPP e PVA em UHPC é inovadora. Concluiu-se que misturas otimizadas podem equilibrar eficiência térmica e integridade estrutural para usos arquitetônicos.