Enfriamiento evaporativo de adoquines de hormigón que incorporan materiales reciclados, de base biológica y ligeros: influencia de la absorción capilar y la densidad

El efecto de isla de calor urbanaLa Isla de Calor Urbana es un fenómeno climático que ocurre en áreas urbanas, donde la temperatura es significativamente más alta que en las zonas rurales o naturales circundantes. Este efecto se debe principalmente a... está estrechamente relacionado con el uso de pavimentos minerales densos, con una elevada inercia térmica y carentes de mecanismos pasivos de disipación del calor.

Este artículo evalúa el potencial de los adoquines de hormigón refrigerados por evaporación, basados en la acción capilar y la evaporación, mediante la incorporación de materiales reciclados, de origen biológico y ligeros para desarrollar una porosidad funcional. Se desarrollaron diez formulaciones de adoquines utilizando arena natural o reciclada, fibras y virutas de cáñamo, y áridos ligeros. Se caracterizaron la resistencia a la compresión, la densidad, la absorción capilar y el comportamiento térmico. Las pruebas se realizaron al aire libre, a plena luz solar, durante 48 horas, en comparación con materiales urbanos de referencia.

Los resultados muestran que la acción capilar por sí sola es insuficiente para inducir un enfriamiento efectivo. La formulación de arena reciclada sin tratar presenta una alta absorción capilar, pero alcanza temperaturas máximas de 43-44 °C, lo que puede deberse a su baja porosidad interconectada que limita la evaporación. Por el contrario, las formulaciones que incorporaban materiales de origen biológico o áridos ligeros mostraron un equilibrio más favorable entre la disponibilidad de agua, la densidad reducida y el rendimiento de enfriamiento de la superficie. Los adoquines a base de cáñamo alcanzan temperaturas máximas de 38-40 °C, mientras que los que incorporan arcilla expandida oscilan entre 37 y 39 °C, lo que representa una reducción de 7 a 13 °C en comparación con el betún y mantiene resistencias mecánicas adecuadas para el uso peatonal.

Los resultados sugieren que un enfriamiento evaporativo eficaz está asociado a una absorción capilar suficiente, una transferencia eficiente del agua hacia la superficie y una densidad moderada que limite el almacenamiento de calor. Este estudio demuestra que una alta absorción capilar por sí sola no garantiza un enfriamiento evaporativo eficaz. Al comparar sistemáticamente los áridos reciclados, de origen biológico y ligeros, los resultados revelan que la eficiencia del enfriamiento evaporativo probablemente depende de la conectividad funcional de la red de poros y de una densidad moderada del material que limite el almacenamiento de calor.

Título Original:

"Evaporative Cooling of Concrete Pavers Incorporating Recycled, Bio-Based and Lightweight Materials: Influence of Capillary Absorption and Density"

Autor/es: