El hecho de que el cemento se agriete es un problema más grave de lo que se pueda pensar. Una cosa es la estética, pero con el tiempo, el agua acabará encontrando su camino en la grieta y comenzará a desgastar el resto del hormigón y las estructuras de acero que aportan resistencia. El problema empeora en entornos fríos por la acción de congelación y descongelación: el agua de la grieta se expande al congelarse (separando un poco más cada lado) para luego descongelarse de nuevo y asentarse más en la grieta.
Pero ¿y si el hormigón pudiera repararse a sí mismo? ¿O el asfalto, o incluso el metal? El mundo podría ahorrar miles de millones solo en costes en reformas y reparaciones, ¡por no hablar de la reducción de daños sobre el medio ambiente!
A medida que avanzan los estudios y el desarrollo científico de los materiales, aparecen nuevas formas de construir edificios. Algunos encontrarán su lugar en pequeños nichos, otros podrían resultar de amplia aplicación, pero lo que es seguro es que las construcciones de la próxima década serán más resistentes, más respetuosos con el medio ambiente y más rentables que los anteriores.
Hoy os presentamos 6 nuevos materiales que podrían cambiar y mejorar la manera de construir:
Varillas
En Japón, donde los terremotos son, por desgracia, un hecho común, el Laboratorio de Tejidos de Komatsu Seiten ha cubierto su sede con un compuesto termoplástico de fibra de carbono que denomina CABKOMA Strand Rod. El compuesto está recubierto de fibras inorgánicas y sintéticas y un acabado de resina termoplástica, usando la resistencia a la tracción para crear el sistema de refuerzo sísmico más ligero del mundo.
Las varillas son hasta cinco veces más ligeras que el alambre metálico de la misma resistencia. También son muy eficaces: el edificio resultante queda clasificado muy por encima de los requisitos de rendimiento convencionales para el refuerzo sísmico.
¿Llegarán las varillas a los edificios de todo el mundo? ¡El tiempo lo dirá! La empresa que las fabrica no ofrece detalles sobre el coste, que suele ser el factor decisivo.
Materiales autorreparables
También son interesantes los recientes avances en el desarrollo del cemento autorreparable. Como ya hemos dicho, incluso una pequeña grieta en cualquier estructura de hormigón puede derivar en un problema mucho mayor y caro. Los científicos especializados en materiales han descubierto recientemente una novedosa forma de utilizar esporas vivas para que el hormigón se repare a sí mismo cuando se producen grietas.
La solución consiste en pequeñas cápsulas permeables al agua que pueden mezclarse con el hormigón húmedo. Una vez que el hormigón se endurece y se seca, las esporas permanecen en animación suspendida, como los paquetes de levadura seca. Pero cuando se abre una grieta en el hormigón y se llena de agua, empiezan a crecer y a producir calcita, una forma cristalina de carbonato de calcio que se encuentra en el mármol y la piedra caliza. La calcita rellena las grietas del hormigón y se endurece, impidiendo que la grieta se expanda.
El hormigón autorreparable podría ayudar a que los edificios, túneles, puentes y otras estructuras duren más tiempo sin necesidad de reparaciones o sustituciones. Si bien es cierto que se ahorraría mucho dinero a largo plazo y se reducirían las emisiones de carbono, en la actualidad los costes del hormigón autorreparable son mucho más elevados que los del hormigón normal y, si no se reducen, puede que solo se emplee para proyectos que deban durar mucho.
Madera en masa
El ser humano lleva construyendo con madera desde que salió de las cuevas, pero en los tiempos modernos, materiales como el cemento y el acero la han sustituido en todos los edificios altos. Hay una buena razón para ello: la madera es generalmente más endeble que otros materiales y vulnerable al fuego.
Sin embargo, a raíz de una investigación sobre técnicas avanzadas de construcción con madera, este ancestral material del sector de la construcción nos está dando nuevas sorpresas. La “madera en masa”, en la que la madera maciza se panela y lamina para aumentar su resistencia y obtener otras propiedades útiles, está contribuyendo a que los edificios altos de madera vuelvan a aparecer en algunas ciudades.
La categoría de “madera en masa” incluye varios tipos de madera laminada, sobre todo la madera laminada en cruz y la madera laminada con cola. La madera laminada se compone de varias piezas de madera pegadas entre sí y es útil para crear vigas resistentes. La madera laminada en cruz se compone de piezas de madera apiladas en direcciones alternas y conforma grandes paneles que pueden soportar mucho peso.
Ambos tipos de madera son sorprendentemente resistentes al fuego, ya que las capas exteriores crean una carbonización al quemarse que ayuda a aislar el resto de la madera. En las pruebas contra incendios, han demostrado mantener su integridad estructural.
La madera maciza atrapa el carbono cuando los árboles crecen y posteriormente favorece el aislamiento en los edificios. Según un reciente estudio realizado con técnicas de silvicultura sostenible, se podría evitar entre el 14 y el 31% de las emisiones mundiales sustituyendo los materiales utilizados en edificios y puentes por madera.
Breathe Brick: ladrillos para limpiar el aire
La calidad del aire interior (CAI) se está convirtiendo en una prioridad para el sector inmobiliario comercial, a medida que vamos comprendiendo mejor cómo los entornos que se construyen afectan a la salud de quienes viven y trabajan en ellos. Existen muchas formas de mejorar la calidad del aire interior, pero la mayoría de ellas requieren utilizar energía activa para filtrar el aire. Así solo se consigue emitir más carbono y otros contaminantes al aire a largo plazo.
Carmen Trudell, profesora adjunta de la escuela de arquitectura de la Universidad Politécnica de San Luis Obispo (California), ha inventado un sistema pasivo que aprovecha los ladrillos del exterior del edificio para filtrar las partículas más pesadas del aire que entran en el espacio. Los ladrillos de hormigón canalizan el aire hacia una sección interna de filtración ciclónica que separa los elementos pesados y los deja caer en una tolva situada en la base del muro. A continuación, el aire limpio pasa al edificio, de forma mecánica o pasiva, y el mantenimiento puede limitarse a retirar y vaciar la tolva periódicamente.
En las pruebas, este sistema eliminó aproximadamente un tercio de las partículas finas y el 100% de las gruesas. Y lo que es mejor, el sistema de Trudell es barato en comparación con otras opciones, y se prevé utilizarlo en países en desarrollo.
Basura
Habéis leído bien. ¡La basura! Los arquitectos y constructores que están a la vanguardia del movimiento ecologista utilizan materiales reciclados, como chatarra, cartón e incluso botellas de plástico, para crear nuevos edificios que dejen una menor huella de carbono.
El cartón reciclado, por ejemplo, se utiliza para crear aislamientos de celulosa que superan en calidad a los fabricados con procesos tradicionales.
Las botellas de plástico siempre se han reciclado, pero por lo general solo pueden utilizarse para fabricar nuevas botellas un número muy limitado de veces antes de desecharlas definitivamente. En las últimas décadas, las botellas de plástico han encontrado una nueva y más larga vida en forma de alfombras de PET (tereftalato de polietileno). El PET de las botellas es perfecto para fabricar alfombras suaves y fibrosas, y cuando llega al final de su vida útil como alfombra puede volver a utilizarse para recambios de automóvil, relleno y aislamiento.
Cerámica de refrigeración pasiva
El aire acondicionado es un proceso que consume mucha energía y es responsable de una gran parte de las emisiones de carbono al planeta. Los métodos de refrigeración pasiva se han utilizado durante siglos, pero la mayoría son ineficaces cuando hace mucho calor en el exterior y la mayoría no son compatibles con la refrigeración artificial. Sin embargo, recientemente, los estudiantes del estudio de Construcciones Inteligentes de Materia Digital del Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña han ideado una fachada hecha de un compuesto de arcilla e hidrogel que enfría los edificios de la misma manera que nuestra piel enfría nuestro cuerpo.
Nuestro cuerpo suda para refrescarnos. Cuando nuestra piel está mojada, el calor se transfiere al agua, y las partículas de agua más calientes se evaporan, llevándose el calor. Este material funciona de la misma manera. El agua se acumula en las gotas de hidrogel que están adheridas al compuesto de arcilla. Cuando el edificio se calienta, el calor se transfiere al agua y luego se pierde por evaporación. Este efecto se produce mucho más rápido cuando hace más calor, lo que significa que el sistema también responde a las condiciones de temperatura.
Los estudiantes responsables del proyecto descubrieron que podía producir una reducción de la temperatura de hasta 6,4 grados centígrados en el transcurso de 20 minutos. En condiciones ideales, esto podría suponer una reducción del uso del aire acondicionado del 28%, lo que se traduciría en un importante ahorro y reducción de las emisiones de carbono.
A medida que los estados, empresas privadas y consumidores se conciencian en cuestiones medioambientales, se interviene para lograr objetivos que nos acerquen a un futuro más sostenible. Es de esperar que haya más materiales nuevos en la construcción a medida que también se vuelvan económicamente más asequibles.