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La investigación revela cómo el residuo de la madera puede reducir el peso de los ladrillos y mejorar el rendimiento térmico, indicando una alternativa sostenible y eficiente para la construcción civil sin alterar los procesos tradicionales de fabricación.
Investigadores identificaron que la incorporación de aserrín de madera a la arcilla puede generar ladrillos más ligeros y con mejor rendimiento térmico, en una combinación que aprovecha un residuo común de la industria maderera y lo transforma en material con potencial de uso en la construcción.
Los resultados fueron presentados en un estudio científico publicado en la revista Scientific Reports, que analizó el efecto del aserrín en las propiedades físicas y térmicas de ladrillos cerámicos quemados.
Estudio analiza el impacto del aserrín en la composición de los ladrillos
La investigación fue conducida por Omrane Benjeddou, del Departamento de Ingeniería Civil de la Prince Sattam bin Abdulaziz University, en Arabia Saudita.
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El trabajo evaluó cinco formulaciones de ladrillos, con 0%, 2%, 4%, 6% y 8% de aserrín en masa en la composición de la arcilla, para medir cómo la adición de este material alteraba la densidad, porosidad, conductividad térmica, difusividad térmica y capacidad térmica específica.
Ladrillos más ligeros y porosos con adición del residuo
En la práctica, el experimento mostró que el aumento del contenido de aserrín dejó los ladrillos progresivamente más porosos y más ligeros.
Según el artículo, la porosidad total subió de 18% en el modelo sin aserrín a 42% en la muestra con 8% del residuo.
En el mismo intervalo, la densidad cayó de aproximadamente 2.090 kg por metro cúbico a 1.398 kg por metro cúbico, una reducción cercana al 33%.
Para los autores, este comportamiento está ligado a la quema de la materia orgánica durante el proceso de fabricación, que abre vacíos internos en la pieza cerámica.
Este alivio de peso llamó la atención porque interfiere directamente en la manipulación y en el transporte de las piezas.
El estudio registra que, por encima del 4% de aserrín incorporado, los ladrillos ya pueden ser clasificados como ligeros, característica valorada en sistemas constructivos que buscan reducir la carga estructural y facilitar la ejecución.
El rendimiento térmico mejora con la presencia de aire en los poros
Al mismo tiempo, la ganancia más sensible para el uso en edificaciones apareció en el rendimiento térmico, un punto central para ambientes sujetos a una fuerte incidencia de calor.
En las pruebas de laboratorio, la conductividad térmica de los ladrillos disminuyó a medida que aumentaba la cantidad de aserrín.
La muestra de referencia, sin adición del residuo, presentó un valor aproximado de 0,55 W por metro-kelvin.
Ya la pieza con 8% de aserrín llegó a cerca de 0,41 W por metro-kelvin, una caída superior al 25%.
El artículo asocia este resultado al aire retenido en los poros formados tras la quema del aserrín, ya que el aire ofrece mayor resistencia al paso del calor que la matriz sólida de la arcilla.
El material desacelera el intercambio de calor en edificaciones
El estudio también observó una reducción de la difusividad térmica, indicador ligado a la velocidad con que un material responde a las variaciones de temperatura.
En paralelo, hubo un aumento de la capacidad térmica específica a medida que la fracción de aserrín creció.
Este conjunto de propiedades sugiere un material más interesante para envolturas constructivas que necesitan desacelerar la transferencia de calor entre el exterior y el interior de la edificación.
Este factor es especialmente relevante en lugares donde el confort térmico influye en el consumo de energía con refrigeración artificial.
Cómo se produjeron los ladrillos en laboratorio
Para llegar a estos resultados, los investigadores fabricaron muestras en placas de 270 por 270 por 40 milímetros, con mezcla controlada de arcilla, aserrín y agua.
Después de la moldura, el material pasó por un secado gradual en estufa, con etapas entre 40 °C y 110 °C, antes de la quema en horno de laboratorio.
El ciclo térmico total de quema duró 23 horas e incluyó un calentamiento progresivo hasta 850 °C, seguido de un período de mantenimiento a esa temperatura para consolidar la matriz cerámica y promover la combustión del residuo orgánico incorporado a la masa.
Normas técnicas garantizan la precisión de los resultados
Las mediciones se realizaron con base en normas técnicas para densidad, porosidad y transmisión térmica en régimen estacionario.
En el caso de la conductividad térmica, las pruebas siguieron el estándar NF EN ISO 8990, con uso de un aparato de caja térmica capaz de aplicar una diferencia controlada de temperatura en las caras del material.
El artículo resalta que esta metodología permite evaluar, con reproducibilidad, el comportamiento del ladrillo ante el flujo de calor, dado considerado decisivo para materiales orientados a la eficiencia energética de edificios.
El reaprovechamiento de residuos gana espacio en la construcción
Además de la ganancia técnica, la investigación se enmarca en una agenda más amplia de reaprovechamiento de residuos de la cadena de la madera.
El aserrín suele generarse en gran volumen en aserraderos, carpinterías y procesos industriales de corte y acabado, y el estudio lo trata como materia prima de valor agregado cuando se incorpora a la cerámica roja.
Al sustituir parte de la arcilla por un subproducto ya disponible, la solución busca combinar descarte reducido, menor masa final y mejor aislamiento térmico en un único producto.
Los autores destacan que la adición de aserrín, sobre todo en proporciones a partir del 4%, abre camino para ladrillos con perfil ligero y térmicamente más eficiente, sin abandonar el proceso tradicional de fabricación por quema.
En un sector que lidia con costos de transporte, rendimiento térmico y presión por soluciones de menor impacto, la propuesta llama la atención por usar un residuo simple para alterar propiedades relevantes del material.
Si un sobrante tan común de la carpintería puede cambiar el comportamiento térmico de un ladrillo, ¿qué otros desechos del día a día aún pueden convertirse en soluciones reales para la construcción civil?
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