Oproep editie 2012

Een nieuwe editie van de Prijs Belgische Ontwikkelingssamenwerking is gelanceerd. Deze oproep is open tot 31 maart 2011. U kan in het reglement lezen of u in aanmerking komt voor deelname.

Ik wil me kandidaat stellen

Studie van composietmaterialen uit cement, gerecycleerd papier en chitosan voor de vervaardiging van dakbedekkingen en panelen voor de bouw van goedkope woonplaatsen

Carlos Aníbal FUENTES ROJAS student laureaat
cfuentes@pucp.edu.pe

°1975 Peru
Ingenieur mechanica, Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima, Peru, 2006

Estudio de materiales compuestos de cemento, papel reciclado y quitosano para la fabricación de calaminas y paneles utilizados en la construcción de viviendas económicas

Het onderzoek betreft de burgerlijke bouwkunde in Peru, in het bijzonder de constructie van goedkope huizen in stedelijke gebieden via de ontwikkeling van een goedkoop bouwmateriaal op basis van cement, verstevigd door de toevoeging van natuurlijke vezels, die voor het grootste gedeelte lokaal beschikbaar zijn. Het betreft hier cellulosevezels die uit oud papier worden gewonnen en de natuurlijke sisalvezels. Als matrix voor het composietmateriaal wordt een mengsel van cement en papierpasta gebruikt, waarbij deze laatste tot de sterkte bijdraagt door de aanbreng van cellulosevezels. Uit het onderzoek blijkt dat een verhouding van 55% papierpasta, 5% chitosan (zie verder) en de rest cement de beste mechanische eigenschappen oplevert.
Natuurlijke vezels kunnen echter (ongewenst) biologisch degraderen en zwellen door wateropname, wat voorkomen moet worden door toevoeging van een gepaste hoeveelheid chitosan. Chitosan werkt antibacterieel en wordt gemaakt uitgaande van chitine, dat geproduceerd wordt uit schalen van krabben en garnalen, dus ook lokaal beschikbaar.
De toevoeging van sisal als bijkomende natuurlijke vezel verhoogt niet de sterkte van de matrix – wat toegeschreven wordt aan een slechte adherentie met de matrix –
maar zorgt er wel voor dat bij het ontstaan van scheuren niet het gehele materiaal uiteenvalt. Er mag echter slechts een kleine fractie sisalvezel aan het materiaal worden toegevoegd, anders verminderen de sterkte-eigenschappen opnieuw.
Het basismateriaal voldoet aan de mechanische eisen van de ASTM*-normen voor lichte betonmaterialen. Proeven op biodegradatie hebben aangetoond dat een toevoeging van 3% chitosan de vorming van schimmel in belangrijke mate reduceert. Er werden ook chitosanhoudende vernissen ontwikkeld en getest die dezelfde beschermende werking hebben. Hoewel verder onderzoek nog noodzakelijk is, heeft men hier reeds een belangrijke stap gezet in de richting van de ontwikkeling van constructiemateriaal op basis van goedkope, beschikbare bouwstoffen. Het project heeft daardoor ook een zeer goede ontwikkelingsrelevantie.

*ASTM: American Society for Testing and Materials
 

verslag: Prof. Y. Houbaert, Vakgroep Metallurgie en materiaalkunde, Universiteit Gent