Influencia de la fibra de coco como adición sostenible en el módulo de elasticidad y la resistencia a compresión del hormigón estructural

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.47230/unesum-ciencias.v10.n3.2026.4-21

Palabras clave:

Residuo agroindustrial, Material lignocelulósico, Trabajabilidad, Dosificación, Correlación experimental

Resumen

La incorporación de residuos agroindustriales en materiales cementicios permite explorar alternativas para aprovechar recursos lignocelulósicos y mejorar determinadas propiedades del hormigón. El objetivo fue evaluar el efecto de diferentes dosificaciones de fibra de coco tratada sobre la resistencia a la compresión y estimar el módulo estático de elasticidad mediante una correlación calibrada experimentalmente con la mezcla patrón. Se elaboraron cuatro mezclas con 0, 0,5, 1,0 y 1,5 % de fibra respecto a la masa de cemento. Se ensayaron 24 cilindros de 100 × 200 mm a los 7, 14 y 28 días, y se determinó el asentamiento del hormigón fresco. En siete cilindros de la mezcla patrón se midió directamente el módulo estático conforme a ASTM C469/C469M, mientras que en las mezclas modificadas se estimó mediante la expresión . El asentamiento disminuyó de 85 a 75 mm al aumentar la dosificación. A los 28 días, las resistencias fueron 21,23; 21,65; 22,08 y 20,40 MPa, respectivamente. La mezcla con 1,0 % presentó el mayor incremento, con 3,99 % respecto al patrón. El módulo medido en el control fue 13,971 GPa, mientras que los valores estimados para 0,5, 1,0 y 1,5 % fueron 14,12; 14,26 y 13,71 GPa. La dosificación de 1,0 % ofreció el mejor equilibrio entre trabajabilidad y comportamiento mecánico, aunque su influencia directa sobre la rigidez deberá verificarse mediante ensayos de deformación en todas las mezclas.

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Biografía del autor/a

Geovanny Alexander Parrales Pinargote, Universidad Estatal del Sur de Manabí

Universidad Estatal del Sur de Manabí; Jipijapa, Ecuador

Byron Patricio Baque Campozano, Universidad Estatal del Sur de Manabí

Universidad Estatal del Sur de Manabí; Jipijapa, Ecuador

Citas

Ahmad, J., Majdi, A., Al-Fakih, A., Deifalla, A. F., Althoey, F., El Ouni, M. H., y El-Shorbagy, M. A. (2022). Mechanical and durability performance of coconut fiber reinforced concrete: A state-of-the-art review. Materials, 15(10), 3601. https://doi.org/10.3390/ma15103601

Ahmad, J., Zaid, O., Siddique, M. S., Aslam, F., Alabduljabbar, H., y Khedher, K. M. (2021). Mechanical and durability characteristics of sustainable coconut fibers reinforced concrete with incorporation of marble powder. Materials Research Express, 8(7), 075505. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ac10d3

Ahmad, W., Farooq, S. H., Usman, M., Khan, M., Ahmad, A., Aslam, F., Al Yousef, R., Alabduljabbar, H., y Sufian, M. (2020). Effect of coconut fiber length and content on properties of high strength concrete. Materials, 13(5), 1075. https://doi.org/10.3390/ma13051075

Ali, M., Liu, A., Sou, H., y Chouw, N. (2012). Mechanical and dynamic properties of coconut fibre reinforced concrete. Construction and Building Materials, 30, 814–825. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.12.068

American Concrete Institute. (1991). Standard practice for selecting proportions for normal, heavyweight, and mass concrete (ACI 211.1-91, reapproved 2009). Farmington Hills, MI: Autor.

ASTM International. (2020). Standard test method for slump of hydraulic-cement concrete (ASTM C143/C143M-20). West Conshohocken, PA: Autor. https://doi.org/10.1520/C0143_C0143M-20

ASTM International. (2022). Standard test method for static modulus of elasticity and Poisson’s ratio of concrete in compression (ASTM C469/C469M-22). West Conshohocken, PA: Autor. https://doi.org/10.1520/C0469_C0469M-22

ASTM International. (2023). Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens (ASTM C39/C39M-23). West Conshohocken, PA: Autor. https://doi.org/10.1520/C0039_C0039M-23

Bediako, M., Ametefe, T. K., Asante, N., y Adumatta, S. (2025). Incorporation of natural coconut fibers in concrete for sustainable construction: Mechanical and durability behavior. Case Studies in Construction Materials, 22, e04867. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2025.e04867

Gu, M., Ahmad, W., Alaboud, T. M., Zia, A., Akmal, U., Awad, Y. A., y Alabduljabbar, H. (2022). Scientometric analysis and research mapping knowledge of coconut fibers in concrete. Materials, 15(16), 5639. https://doi.org/10.3390/ma15165639

Guruswamy, K. P., Thambiannan, S., Anthonysamy, A., Jalgaonkar, K., Dukare, A. S., Pandiselvam, R., y Jha, N. (2024). Coir fibre-reinforced concrete for enhanced compressive strength and sustainability in construction applications. Heliyon, 10(21), e39773. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e39773

Habert, G., Miller, S. A., John, V. M., Provis, J. L., Favier, A., Horvath, A., y Scrivener, K. L. (2020). Environmental impacts and decarbonization strategies in the cement and concrete industries. Nature Reviews Earth & Environment, 1, 559–573. https://doi.org/10.1038/s43017-020-0093-3

Instituto Ecuatoriano de Normalización. (2010). Hormigón de cemento hidráulico. Determinación del asentamiento (NTE INEN 1578:2010). Quito, Ecuador: Autor.

Khan, M., y Ali, M. (2019). Improvement in concrete behavior with fly ash, silica-fume and coconut fibres. Construction and Building Materials, 203, 174–187. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.01.103

Martinelli, F. R. B., Pariz, M. G., de Andrade, R., Ferreira, S. R., Marques, F. A., Monteiro, S. N., y de Azevedo, A. R. G. (2024). Influence of drying temperature on coconut-fibers. Scientific Reports, 14, 6421. https://doi.org/10.1038/s41598-024-56596-z

Martinelli, F. R. B., Ribeiro, F. R. C., Marvila, M. T., Monteiro, S. N., Garcia Filho, F. C., y de Azevedo, A. R. G. (2023). A review of the use of coconut fiber in cement composites. Polymers, 15(5), 1309. https://doi.org/10.3390/polym15051309

Miller, S. A., Horvath, A., y Monteiro, P. J. M. (2018). Impacts of booming concrete production on water resources worldwide. Nature Sustainability, 1, 69–76. https://doi.org/10.1038/s41893-017-0009-5

Olonade, K. A., y Savastano Junior, H. (2023). Performance evaluation of treated coconut fibre in cementitious system. SN Applied Sciences, 5, 218. https://doi.org/10.1007/s42452-023-05444-2

Scrivener, K. L., John, V. M., y Gartner, E. M. (2018). Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO? cement-based materials industry. Cement and Concrete Research, 114, 2–26. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.03.015

Sekar, A., y Kandasamy, G. (2018). Optimization of coconut fiber in coconut shell concrete and its mechanical and bond properties. Materials, 11(9), 1726. https://doi.org/10.3390/ma11091726

Shah, S. H. A., Amir, M. T., Ali, B., y El Ouni, M. H. (2022). Mechanical performance and environmental impact of normal strength concrete incorporating various levels of coconut fiber and recycled aggregates. Environmental Science and Pollution Research, 29(55), 83636–83651. https://doi.org/10.1007/s11356-022-21608-w

Wang, W., y Chouw, N. (2017). The behaviour of coconut fibre reinforced concrete under impact loading. Construction and Building Materials, 134, 452–461. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.12.092

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Publicado

2026-10-01

Cómo citar

Parrales Pinargote, G. A., & Baque Campozano, B. P. . (2026). Influencia de la fibra de coco como adición sostenible en el módulo de elasticidad y la resistencia a compresión del hormigón estructural. UNESUM - Ciencias. Revista Científica Multidisciplinaria, 10(3), 4–21. https://doi.org/10.47230/unesum-ciencias.v10.n3.2026.4-21

Número

Sección

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