Unos bloques de hormigón.

Unos bloques de hormigón. Pexels/Pixabay Omicrono

Tecnología

El hormigón que cambiará la construcción: se fabrica con plástico reciclado y crea edificios ultra resistentes

Unos investigadores crean un material de construcción más fuerte, flexible y sostenible utilizando residuos de embalajes industriales y microsílice.

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N.C.
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El hormigón es la columna vertebral de la civilización moderna y en la actualidad se cuentan con una variedad de versiones, como uno español que se enfría solo u otro fabricado con caña de azúcar que contamina menos.

Desde los rascacielos de nuestras ciudades hasta los cimientos de nuestras casas, su alta durabilidad y resistencia lo hacen insustituible en la industria civil e infraestructuras.

Sin embargo, su éxito tiene un precio muy alto: su producción exige una extracción masiva de recursos naturales y genera una enorme contaminación ambiental.

Para frenar este impacto, la ciencia de materiales lleva años buscando alternativas ecológicas, y la última innovación promete revolucionar el sector integrando un enemigo público en su receta: los residuos plásticos.

Un reciente estudio publicado en la prestigiosa revista Scientific Reports ha demostrado la viabilidad de utilizar residuos de sacos de plástico extruido (EPS), un subproducto muy común en el embalaje industrial, como sustituto de los áridos tradicionales del hormigón.

De este modo, no solo se evita la sobreexplotación de las canteras de piedra y arena, sino que se saca de los vertederos un material altamente contaminante.

Hasta ahora, añadir plásticos al cemento presentaba un problema estructural grave. Materiales como el EPS tienen una superficie excepcionalmente lisa que impide que la mezcla se adhiera correctamente.

Imagen de archivo de residuos plásticos.

Imagen de archivo de residuos plásticos.

Esto genera lo que los científicos denominan una "zona de transición interfacial débil"; en otras palabras, el hormigón resultante es poroso y se fractura con facilidad.

De hecho, el estudio comprobó que sustituir un 20 % del árido por EPS sin aplicar ningún tratamiento previo desploma la resistencia a la compresión en un 78 %.

Para solucionar este enorme desafío tecnológico, los investigadores diseñaron una ingeniosa estrategia denominada de "doble mitigación", utilizando otros dos flujos de desechos industriales: la microsílice y las fibras de polipropileno (PP) recicladas.

El funcionamiento de esta mezcla es fascinante a nivel estructural. Por un lado, se añade un 10 % de microsílice, un polvo extremadamente fino que actúa rellenando los poros y densificando la matriz del cemento.

Por otro lado, se incorpora un 0,5 % de fibras de PP de desecho. Estas pequeñas fibras de plástico actúan como auténticos "puentes" microscópicos que cosen y reparan las microfisuras originadas por la debilidad del EPS antes de que puedan debilitar la estructura.

Los resultados de combinar estos tres elementos superan las expectativas de la construcción tradicional. Esta receta dual transforma el hormigón, que suele ser un material muy rígido y frágil frente a ciertos esfuerzos, en un compuesto mucho más dúctil y capaz de absorber la energía de los impactos sin romperse.

Tras probar 17 diseños de mezclas diferentes durante periodos de curado estándar de 7 y 28 días, los científicos hallaron la proporción de oro: la muestra bautizada como "M13" (compuesta por un 5 % de EPS, 10 % de microsílice y 0,5 % de fibras de PP).

Sorprendentemente, esta fórmula ecológica no solo iguala al hormigón convencional, sino que lo supera: incrementa la resistencia a la flexión en un 15 % y la resistencia a la tracción en un 3,6 %.

El nuevo hormigón reciclado también reduce drásticamente la huella de carbono asociada al transporte y la extracción, abarata los costes de las materias primas y ofrece un rendimiento superior.