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Rendimiento Térmico de la Tierra Ligera: De la Predicción a la Optimización a través del Modelado Multiescala

Autores: Rosa Latapie, Séverine; Sabathier, Vincent; Abou-Chakra, Ariane

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Rendimiento Térmico de la Tierra Ligera: De la Predicción a la Optimización a través del Modelado Multiescala


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Estudio
Conductividad térmica
Bloques de tierra livianos
Agregados vegetales
Propiedades de aislamiento
Técnicas de homogeneización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio investiga la predicción de la conductividad térmica de bloques de tierra ligera y tierra cruda que incorporan agregados vegetales. Dada la alta variabilidad de las materias primas, actualmente no es posible predecir el rendimiento térmico de este tipo de material antes de la producción de muestras. Este es un gran obstáculo para el uso de estos eco-materiales, aunque su uso es ampliamente fomentado para mejorar el rendimiento de la construcción bajo marcos regulatorios en evolución como la norma francesa RE2020. La incorporación de agregados vegetales en materiales a base de tierra ofrece propiedades de aislamiento mejoradas sin comprometer su integridad mecánica, posicionándolos como alternativas sostenibles prometedoras. Se utilizan técnicas de homogeneización de campo medio, incluyendo el modelo de Mori-Tanaka así como modelos de doble inclusión, para desarrollar herramientas predictivas para el comportamiento térmico, utilizando datos experimentales seleccionados rigurosamente. Los métodos seleccionados son particularmente relevantes. El modelo de Mori-Tanaka parece ser más adecuado cuando la proporción de agregados es limitada, mientras que el esquema de doble inclusión demuestra su valía cuando se incorpora una mayor proporción de agregados. Este estudio enfatiza la influencia de los tipos de agregados y los métodos de procesamiento en la conductividad térmica, destacando la necesidad de técnicas de formulación y procesamiento precisas para optimizar el rendimiento. Este documento demuestra la relevancia de las técnicas de homogeneización aplicadas. Permite tener en cuenta la morfología real de los materiales estudiados, como la forma de los agregados y las fisuras intrínsecas. Contribuye al avance del modelado de eco-materiales hacia gemelos digitales predictivos, con el objetivo de simular y optimizar el comportamiento complejo de los materiales bajo diversas condiciones ambientales.

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