Optimización de la resistencia a la compresión de los bloques de mampostería fabricados por la empresa Green Works Company utilizando la metodología de superficie de respuesta

Abstract

La empresa Green Works Company con el objetivo de darle una solución al problema de disposición de los lodos generados por la industria papelera y aprovechando la oportunidad de valorizar un desecho industrial; propone la inclusión de lodo papelero en materiales de construcción, específicamente en bloques de mampostería de perforación vertical mediante proceso patentado que incluye los pasos de homogeneización, prensado, secado e impermeabilizado. Sin embargo, al no contar con una mezcla estandarizada, los bloques producidos no son homogéneos en cuanto a sus dimensiones y presentan variaciones en su resistencia a la compresión, sin poder asegurar una resistencia de 5MPa como lo exige la ficha técnica del producto. Por lo tanto, en este trabajo de investigación se utilizó la metodología de superficie de respuesta para optimizar la resistencia a la compresión de los bloques, encontrando una mezcla estandarizada de arena, lodo papelero, solución de carboximetilcelulosa y agua. Para esto inicialmente se realizó una inspección del proceso, encontrando que el porcentaje de arena en el bloque seco y el porcentaje de humedad de la mezcla son factores determinantes en la resistencia a la compresión de los bloques. Posteriormente se estableció la región de experimentación del proceso con base en la caracterización de humedad de sus materias primas y los lineamientos de la empresa, y se planeó y ejecutó un diseño central compuesto con variaciones del factor % Arena entre 5% y 45% y para el factor %Humedad entre 37,3% y 64,6%. Finalmente, se utilizó como método de optimización la trayectoria de ascenso, encontrando como mejor combinación al factor %Arena en un valor de 55% y un valor del factor %Humedad de 65%, obteniendo una resistencia a la compresión de los bloques de mampostería de 10,6MPa. Se encontró además que para porcentajes de humedad de mezcla inferiores a 43%, la resistencia a la compresión de los bloques es inversamente proporcional al porcentaje de arena en la mezcla, caso contrario para porcentajes de humedad superiores a 43%.