Influencia del tipo de árido en las propiedades térmicas y mecánicas de morteros utilizados como relleno geotérmico

Abstract

RESUMEN: Esta tesis analiza el uso de dos áridos naturales - caliza y silícea- y reciclados -escoria de horno de arco eléctrico (EAE) y (RCD)- en morteros empleados como relleno geotérmico. El árido mejoró las propiedades mecánicas y térmicas del mortero. Los áridos calizo, silíceo y EAE aumentaron la conductividad térmica del mortero a medida que se aumentó su proporción de uso, no así el RCD, que la redujo para proporciones mayores de árido-cemento en peso mayores a dos. Además, cualquiera de los áridos estudiados mejoró la durabilidad frente al hielo-deshielo del mortero resultante. No se observó un daño significativo debido a los ciclos de hielo-deshielo del Mortero resultante. Para comprobar la influencia de los rellenos analizados en laboratorio, se construyeron 4 intercambiadores geotérmicos, uno por cada relleno inyectado. Los 4 tests de respuesta térmica (TRT) realizados permitieron eliminar la influencia de la temperatura ambiente en la conductividad térmica del terreno estimada, pudiéndose determinar que los rellenos no influyeron en la eficiencia final de los intercambiadores ensayados.

ABSTRACT:This thesis analyzes the use of two natural - limestone and silica - and recycled aggregates – electric arc furnace (EAF) and construction and demolition waste (CDW) – as the main material of geothermal grouting mortars used in closed loop ground heat exchangers (CLHGE). The addition of any aggregate type used to the grout increased its thermal conductivity. More than its proportion of use. However, CDW aggregate water absorption caused a thermal conductivity reduction for its highest proportion of use analyzed. It was also observed that any aggregate use improved mortar freeze-thaw durability, compared with neat cement. Finally, four different thermal response tests (TRT) were performed in four CLGHE, each containing a different grout, to determine the influence of the grouting material on the borehole thermal efficiency. The TRT analysis permitted the removal of the ambient temperature influence on the predicted ground thermal conductivity. However, no significant influence of the grout used on the borehole thermal resistance was observed.