Preparación y caracterización de geopolímeros de zeolita natural reforzados con fibras de acero: Alternativa sostenible en la construcción

Toapanta Toapanta, Ángel Salvador; Baykara, Haci, Director

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DC Field	Value	Language
dc.contributor.author	Toapanta Toapanta, Ángel Salvador	-
dc.contributor.author	Baykara, Haci, Director	-
dc.date.accessioned	2025-07-28T15:59:29Z	-
dc.date.available	2025-07-28T15:59:29Z	-
dc.date.issued	2025-06-13	-
dc.identifier.citation	Toapanta Toapanta A.S. (2024). Preparación y caracterización de geopolímeros de zeolita natural reforzados con fibras de acero: Alternativa sostenible en la construcción [Tesis de Postgrado]. Escuela Superior Politécnica del Litoral	es_EC
dc.identifier.uri	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/66370	-
dc.description	CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTOS. La problemática global de las emisiones de CO₂ en la producción de cemento Portland ha impulsado la búsqueda de materiales más ecológicos. En este sentido, los geopolímeros surgen como una alternativa sostenible. El presente trabajo se enfoca en la evaluación de un geopolímero basado en zeolita reforzado con fibras de acero y acero inoxidable, con el objetivo de determinar su viabilidad en aplicaciones de construcción. Se abordaron tanto los aspectos mecánicos como químicos del material a través de ensayos destructivos y técnicas de caracterización como SEM, DRX, FTIR y TGA. Adicionalmente, se realizó la predicción de propiedades mecánicas por medio de Google Colab empleando el modelo InceptionV3 con lenguaje en Python. La investigación se centró en desarrollar geopolímeros utilizando zeolita ecuatoriana como matriz, reforzados con diferentes proporciones de fibras de acero y acero inoxidable (0%, 2%, 3%, 5%, y 7%), evaluando sus propiedades físicas, mecánicas y químicas. Los resultados demostraron que, aunque la adición de fibras mejora ciertas características del geopolímero, como la resistencia a la flexión, la resistencia a la compresión tiende a disminuir con mayores cantidades de refuerzo. Esto se debe a la formación de porosidad interna y la dispersión ineficaz de las fibras. Además, el proceso de curado a altas temperaturas afectó negativamente la cohesión de la matriz geoplimérica, lo que redujo su desempeño. En comparación con el cemento Portland, los geopolímeros desarrollados en este estudio no alcanzaron los valores de resistencia a la compresión requeridos por las normativas, lo que limita su aplicabilidad en estructuras que requieran alta resistencia. Sin embargo, desde una perspectiva energética, los geopolímeros ofrecen ventajas significativas al reducir las emisiones de CO₂ y el consumo de energía durante su producción. En relación a esto, el análisis del ciclo de vida posee ciertos impactos ambientales en la fase inicial de extracción de materiales, la minería de zeolitas y la producción de acero por las emisiones de CO₂ y la energía moderada que se consume. La producción de las muestras puede optimizarse en términos de energía. La durabilidad del material contribuye a una menor necesidad de otros materiales. Al final de su vida útil se debería reciclar las fibras de acero y gestionar el material geopolímerico. El modelo InceptionV3, utilizando aprendizaje por transferencia y una arquitectura personalizada, se mostró altamente eficiente en la predicción de propiedades mecánicas de geopolímeros, alcanzando una precisión del 97.65% cuando se permitió un margen de error del 10%. Los hallazgos resaltan su habilidad para generalizar datos, su eficacia al capturar características complejas y su fiabilidad para realizar estimaciones precisas de dichas propiedades. Finalmente, se recomienda continuar investigando la combinación de fibras con otros materiales suplementarios, como la ceniza volante y la escoria de alto horno, para mejorar las propiedades mecánicas del material, así como optimizar las condiciones de curado para promover una mejor cohesión interna y durabilidad a largo plazo.	es_EC
dc.description.abstract	CONDITIONING OF PROJECT PUBLICATION.	es_EC
dc.language.iso	esp	es_EC
dc.publisher	ESPOL.FIMCP	es_EC
dc.subject	Preparación y caracterización de geopolímeros	es_EC
dc.subject	zeolita natural reforzados con fibras de acero	es_EC
dc.subject	Alternativa sostenible en la construcción	es_EC
dc.title	Preparación y caracterización de geopolímeros de zeolita natural reforzados con fibras de acero: Alternativa sostenible en la construcción	es_EC
dc.type	Thesis	es_EC
dc.identifier.codigoespol	T-115436	-
dc.identifier.codigoproyectointegrador	POSTG161	-
Appears in Collections:	Tesis de Maestría en Ciencia e Ingeniería de Materiales

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