Compuesto de yeso aligerado para mejorar la eficiencia energética: Evaluación de las propiedades fisicoquímicas, mecánicas, térmicas y de comportamiento frente al fuego

Abstract

This study addresses the development of a new composite material made under circular economy criteria using natural and recycled resources. Recycled expanded polystyrene is innovatively integrated into the matrix of gypsum-based materials reinforced with fibers. This approach has progressively reduced the consumption of raw materials up to 18.2%, resulting in a reduction of 31.7% in density. This results in a reduction of 47.2% thermal conductivity compared to conventional gypsum and an improvement in the energy efficiency of the construction systems, increasing their thermal resistance by up to 21.1%. Additionally, the mechanical characterization results comply with the minimum regulated requirements. Physico-chemical characterization and material’s microstructure analysis were also conducted. Finally, an assessment of the material’s behavior under fire conditions is included, analyzing the hazard emissions released. This study contributes to the development of new sustainable construction materials to produce more energy-efficient prefabricated products.En este estudio se desarrolla un nuevo compuesto fabricado bajo criterios de economía circular utilizando recursos naturales y reciclados. El poliestireno expandido reciclado se integra de forma innovadora en compuestos de yeso reforzados con fibras. Este enfoque ha permitido reducir el consumo de materias primas hasta un 18,2%, reduciendo su densidad en un 31,7%. Así mismo, se ha obtenido la disminución del 47,2% en la conductividad térmica en comparación con el yeso convencional y un aumento de la resistencia a térmica de los sistemas de construcción del 21.1%. Además, los resultados de la caracterización mecánica cumplen los requisitos mínimos normativos. También se realizó una caracterización físico-química y el análisis microestructural del material. Por último, se incluye una evaluación del comportamiento del material ante el fuego, analizando las emisiones tóxicas liberadas. Este estudio contribuye al desarrollo de nuevos materiales de construcción sostenibles para la fabricación de productos prefabricados más eficientes energéticamente