Caracterización física y mecánica de las fibras de cabuya tratadas con bicarbonato de sodio y su compatibilidad mecánica con matrices termoestables mediante el método de pull out

Resumen

Los materiales compuestos reforzados con fibras sintéticas generan problemas de contaminación ambiental, durante toda su vida útil, debido a que no son fácilmente reciclables, mucho menos son biodegradables. Por esta razón, las fibras naturales se han considerado como una alternativa ecológica; sin embargo, no pueden ser utilizadas como refuerzo en su estado natural debido a su compatibilidad con las matrices poliméricas. Para mejorar esta propiedad, las fibras son sometidas a tratamientos químicos tales como mercerización, salinización, entre otros; no obstante, estos tratamientos tienen un impacto negativo en el medio ambiente y en la salud de las personas. Por ello, el presente proyecto de tesis plantea el estudio de las propiedades físicas/mecánicas de la fibra de cabuya sometidas a un tratamiento utilizando bicarbonato de sodio, además de estudiar su compatibilidad interfacial con matrices termoestables para ser considerado como refuerzo de este tipo de matrices en material compuesto, de esta manera reducir la contaminación ambiental y otorgar un valor agregado a las fibras como materia prima. Inicialmente, se determinarán las propiedades mecánicas de las fibras a diferentes tiempos de tratamiento. La evaluación de las propiedades mecánicas de la interacción entre la fibra y matriz se realizará mediante el método experimental llamado prueba de desprendimiento por tensión y serán validadas utilizando la mecánica computacional. Como resultado, se obtuvo mejores propiedades mecánicas en las fibras tratadas por 7 días donde la resistencia, el módulo elástico y la deformación unitaria encontradas son de 744 MPa, 28.775 GPa y 0.037 mm/mm respectivamente. De igual modo, los resultados óptimos en la prueba interfacial fueron con las fibras mencionadas anteriormente embebidas en resina epóxica donde se obtuvo una resistencia interfacial de 6.30 MPa; además, se validó el modelo computacional con una diferencia menor al 5% en las propiedades mecánicas.

Fecha de lectura	2023
Idioma original	Español (Perú)
Supervisor	Samuel Charca Mamani (Asesor) & S. Candiotti (Asesor)