CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Fabricació d'un fibrociment altament sostenible a partir de residus de les indústries tèxtil i del laboratori de materials

Estudiant que ha llegit aquest projecte:

Tutor/a o Cotutor/a: CLARAMUNT BLANES, JOSEP

Departament: DEAB

Títol: Fabricació d'un fibrociment altament sostenible a partir de residus de les indústries tèxtil i del laboratori de materials

Data inici oferta: 25-01-2023      Data finalització oferta: 25-09-2023

Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG SIS BIOLÒG 23

Lloc de realització:
EEABB

Segon tutor/a extern: Joan Formosa MAsclans (UB)

Paraules clau:
Residu de ciment, LC3, Residus tèxtils, Sostenibilitat

Descripció del contingut i pla d'activitats:
La industria del ciment és un dels sectors de és impacte
ambiental per la seva elevada emissió de CO2. A la despesa
energètica derivada de la combustió per a l'obtenció del clinker
a partir de les matèries primeres, cal afegir la descarbonatació
del seu component principal per transformar el carbonat càlcic i
òxid de cal. Es per això que l'elaboració de nous ciments està
rebent una gran atenció per part dels investigadors. D'altre
banda, l'eliminació de residus de moltes indústries està donant
suport a activitats de recerca per a la seva reutilització. És en
aquest context que s'estan provant formulacions amb residus de la
mineria que aprofiten part dels compostos per a la fabricació de
nous ciments com LC3. Finalment, per millorar les
propietats mecàniques d'aquest tipus de ciment, l'ús de fibres de
tipus vegetal representa una alternativa sostenible a l'ús de
fibres sintètiques que avui en dia s'utilitzen sovint a la
indústria dels fibrociments. El TFG que es proposa planteja el
repte de la fabricació d'una formulació especial per a fabricar
plaques amb ciments de residus minerals reforçats amb fibres
vegetals amb residus tèxtil per un sistema de laminació, amb
l'objectiu de fabricar un material altament sostenible ja que tot
ell estaria fabricat íntegrament amb residus de diferents
indústries.

Overview (resum en anglès): The objective of this project was to develop an urban pavement piece, the iconic panot of Barcelona, made with an innovative and more sustainable dosage of fibre cement by incorporating cement waste generated in the laboratory and non-woven fabric as reinforcement material, sourced from textile waste. This approach seeks to reduce the environmental impact of current construction materials, valuing the use of surplus and recycled resources, and reducing textile waste while adding mechanical properties related to durability.
To carry out this research, four different matrix proposals inspired by limestone calcined clay cement (LC3) were designed. LC3 is a new blend of two materials with a synergistic effect that can jointly reduce CO¿ emissions by up to 40%. These matrices underwent mechanical testing at 7, 28, and 56 days to analyze which sample provided optimal mechanical properties for manufacturing fibre-cement samples. Subsequently, the analysis was repeated with the new fibre-cement samples, including mechanical, durability, electron microscopy, thermal conductivity, and vapour permeability tests. The results achieved by samples with only 20% Portland cement in the matrix and approximately 50% residue exceeded 20 MPa after 56 days. They also met the minimum requirements according to current pavement regulations.
Finally, to evaluate the environmental impact of the final proposal, carbon emissions, the amount of recycled material, and the reduction compared to conventional pavements were estimated. The results showed a decrease of more than 50% in emissions, highlighting the potential of this innovative proposal to contribute to more sustainable and responsible construction.

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC