Concreto Fibroso (ConFib)
El concreto fibroso (ConFib, palabra, compuesta con las tres primeras letras de Concreto Fibroso) se hace con arena, papel usado, agua y pequeñas cantidades de cemento Portland. Se ha utilizado para construir bancas, muros e incluso casas enteras. No es inflamable, es un buen aislante y es una alternativa a la construcción con concreto normal.
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Las primeras exploraciones en concreto fibroso en Ambos Nogales ocurrieron con esfuerzos por separado de Borderlinks México, Inc., en 2001 y del departamento de ingeniería civil en el Instituto Tecnológico de Nogales (ITN) en 2004. Entre el 2005 y el 2006, un equipo de investigadores de la Oficina de Investigación Aplicada en Antropología de la Universidad de Arizona (BARA) con el apoyo del Departamento de Calidad Ambiental de Arizona, trabajó con varios socios de la comunidad para llevar a cabo un proyecto titulado "Construcción térmica y tecnologías alternativas de calefacción y para cocinar". El equipo evaluó varias tecnologías con el potencial de reducir la quema de basura y leña, reduciendo así la cantidad de partículas contaminantes que contribuyen a la mala calidad del aire en Ambos Nogales. Un aspecto de la evaluación fue una revisión de enfoques alternativos térmicamente eficientes para la construcción de viviendas que podrían usarse en Nogales, Sonora, con el objetivo de utilizar materiales disponibles localmente y reducir la necesidad de quemar materiales combustibles para calefacción.
Para evaluar la aceptación local de varias tecnologías alternativas de construcción, el personal académico y los estudiantes de BARA trabajaron con representantes de Borderlinks México (a través de la Casa de la Misericordia, un centro comunitario ubicado en Colonia Bella Vista), Colonia Flores Magón, dos escuelas preparatorias de Nogales, Sonora y la Asociación de Profesionales en Seguridad y Ambiente (APSA) para organizar una serie de talleres prácticos y sesiones de capacitación. De la variedad de posibles materiales de construcción alternativos que fueron estudiados y presentados a líderes cívicos y miembros de la comunidad en varios vecindarios de Nogales, el concreto fibroso fue identificado como el más probable para tener éxito como una alternativa apropiada localmente. Sus principales ventajas para esta región fronteriza fueron que se puede usar para construir casas que parecen casas de bloques de cemento estándar y están protegidas contra robos, los bloque están hechos con materiales fácilmente disponibles, se utilizan la experiencia local en albañilería, son de bajo costo, térmicamente eficientes, absorbe el sonido y es resistente al fuego, el moho, los insectos y los roedores. El hormigón fibroso tiene un valor R1 de 2 a 3 por pulgada (en comparación con menos de 1 para un bloque de concreto normal). Además de los grupos iniciales, cuatro escuelas, un líder del vecindario y gerentes de maquiladoras expresaron interés en seguir experimentando con concreto fibroso y trabajaron con profesores y estudiantes universitarios para organizar talleres y desarrollar proyectos para sus sitios.
Los participantes de la UA reclutaron a Barry Fuller, fundador y director del Centro de Estudios de Construcción Alternativa, quien proporcionó asistencia técnica en el desarrollo de mezclas apropiadas para paredes, techos y morteros, también apoyó en la construcción de una mezcladora eficiente y de bajo costo para ser usada en el proceso de construcción, así como en la construcción de dos estructuras. Entre el año 2005-2006, una escuela preparatoria en Nogales, Sonora, el Centro de Estudios Tecnológicos industriales y de servicios N. 128 (CETis 128), llevó a cabo varios talleres, y los estudiantes del club de ecología de dicha escuela comenzaron a experimentar con el material. La segunda escuela, el Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica (CONALEP), también llevó a cabo talleres y utilizó su taller de metales para construir una mezcladora para ser usada en Nogales. Dos escuelas en Nogales, Arizona, A.J. Mitchell Elementary y Desert Shadows Middle, ayudaron a probar el material mediante la construcción de bancas escolares usando el ConFib. Después del primer taller, Guadalupe Meléndez, un líder de la Colonia Flores Magón, comenzó a producir bloques hechos a mano. Construyó un muro cerca de su casa para probar el material y demostrar su potencial a sus vecinos. Preocupados de que el nombre común en inglés para el material, papercrete, no reflejaba las características de resistencia y durabilidad del material, el grupo binacional se decidió por el nombre concreto fibroso (nombre que pronto se abrevió y popularizó como ConFib).
Entre los años 2006-2007, se comenzaron a construir estructuras de concreto fibroso en dos colonias en Nogales, Sonora, y el material y el proceso se modificaron aún más para adaptarse mejor a las condiciones locales. Después de terminar el muro y observar lo bien que se mantenía en el clima de Nogales, pero aun enfrentando mucho escepticismo, el Sr. Meléndez comenzó a construir un pequeño departamento de concreto fibroso cerca de su casa. Uno de sus vecinos observó, aprendió cómo hacer los bloques y comenzó a construir una habitación en su propiedad. En abril del 2007, APSA llevó a cabo un concurso de construcción de bloques entre sus miembros, lo que resultó en la producción de más de 800 bloques. En el otoño de 2007, el Sr. Meléndez organizó el Grupo ConFib Flores Magón, una organización comunitaria dedicada a promover y producir bloques de concreto fibroso. También ese otoño, un grupo de gerentes e ingenieros de Alcatel-Lucent, una maquiladora de Nogales, llevó a cabo otro evento de fabricación de bloques y se comprometió a construir una casa modelo para uno de sus empleados. La empresa solicitó y recibió apoyo de una empresa local de construcción y fabricación. A pesar de los retrasos causados por la adquisición y el transporte de materiales, el trabajo en torno a otros trabajos y responsabilidades, y la detención de la construcción durante la temporada de lluvias de verano, ambas estructuras se terminaron a fines del verano de 2008. Durante la construcción de estas dos estructuras, se investigó la aceptación del material. Por parte de residentes, reguladores gubernamentales, arquitectos e ingenieros; y del rendimiento del material en diferentes condiciones climáticas y con diversas proporciones de papel, arena y cemento.
Durante 2009 y 2010, personas e instituciones en Nogales y Tucson continuaron experimentando con concreto fibroso y desarrollando un proceso para producir el material que era más económico, eficiente y adecuado para Nogales. Entre 2011 y 2012, con fondos del programa Frontera 2012 de la EPA de EE. UU., Los colaboradores de CECATI 118, ConFib Flores Magon, BARA e ITN desarrollaron una instalación de demostrativa para producir bloques, paneles de pared, techo y mortero; y se evaluaron varias mezclas y procesos del concreto fibroso. Se recopilaron datos sobre la resistencia a la compresión, el peso volumétrico, el peso específico, la adsorción y absorción de humedad y la resistencia al fuego. El grupo construyó la EcoCasa, una estructura para demostrar la manera típica de autoconstrucción de viviendas a pequeña escala, tal como se llevó a cabo en Nogales, con la meta de obtener la base para estimar los costos de una estructura típica de una habitación; llevar un registro de todos los insumos y costos; y proporcionar recomendaciones para un programa sostenible que utilizaría mejor el flujo de los materiales de residuos de Nogales. Los colaboradores también monitorearon los diferenciales de temperatura en una casa existente hecha de concreto fibroso y en una casa estándar de bloques de concreto. Los resultados de estas investigaciones se publicaron en From Waste to Resource: Fibrous Concrete as an Alternative to Landfilling and Burning Paper in Nogales, Sonora.
En 2019, se instaló una estación meteorológica en la EcoCasa. Esta estación registra datos sobre las condiciones ambientales locales en la EcoCasa, datos que incluyen la temperatura exterior, el punto de rocío, la temperatura y humedad interior, y un índice de calor calculado (confort térmico, sensación térmica, etc.). También registra datos sobre la precipitación, presión barométrica, calidad del aire (PM 2.5), radiación solar, velocidad y dirección del viento y el índice de rayos ultravioleta (UV). Los datos de temperatura interior y exterior e índice de calor son especialmente relevantes para la EcoCasa y el ConFib, ya que demuestran el efecto de amortiguación de estos bloques al limitar la exposición a temperaturas extremas.
La temperatura interior es más estable y menos variable, con temperaturas interiores nocturnas superiores a la temperatura exterior, pero, aún más importante, es que las temperaturas interiores diurnas son más bajas que la temperatura exterior. Esto significa que el calor del verano es mitigado por el ConFib y proporciona cierto alivio de la exposición a altas temperaturas (nota: la EcoCasa no tiene sistema de enfriamiento con control de clima). Este mismo patrón está presente durante los meses más fríos, pero en lugar de amortiguar el calor de las temperaturas diurnas, el hecho importante es que las temperaturas interiores son más cálidas que las temperaturas exteriores durante la noche, lo que reduce la exposición a temperaturas más frías y la necesidad de usar sistemas de calefacción. Las siguientes gráficas ilustran patrones diarios y estacionales que muestran cómo el ConFib protege contra el calor en verano y contra el frío en invierno, y el portal de datos (a continuación) se brinda acceso al sistema de monitoreo de temperatura interior y exterior.