La industria de la construcción está en constante evolución, impulsada por la necesidad de encontrar materiales más sostenibles, duraderos y de alto rendimiento. Empresas, universidades y centros de investigación en todo el mundo están desarrollando innovaciones que redefinen los materiales empleados en obras de construcción. En este artículo analizamos algunos de estos materiales, destacando las ventajas que aportan en las obras de construcción.
MATERIALES SOSTENIBLES Y ECOLÓGICOS
La sostenibilidad es una prioridad en la investigación de nuevos materiales. En el mundo, muchas de las iniciativas de empresas y universidades están orientadas a reducir la huella de carbono y mejorar el ciclo de vida de las edificaciones.
Concreto ecológico. – este concreto está diseñado para reducir el impacto ambiental de la construcción al minimizar las emisiones de dióxido de carbono (CO2) y el consumo de recursos naturales en su producción, pues se fabrica usando materiales y tecnologías sostenibles que disminuyen su huella de carbono y lo hacen más respetuoso con el medio ambiente en comparación con el concreto tradicional.
Empresas como Holcim y Heidelberg Materials, han estado a la vanguardia en el desarrollo de este tipo de concreto. Por ejemplo, Holcim ha desarrollado el concreto “ECOPact”, el cual utiliza materiales reciclados, para mnimizar el uso de cemento tradicional. Tiene la capacidad de reducir, a través de mezclas optimizadas, entre 30 % y 70 % las emisiones de CO2, en comparación a los concretos diseñados con cemento tipo I.
Esta solución ha sido empleada en proyectos de construcción sostenible en Europa y América del Norte, siendo aplicada en una variedad de elementos estructurales, desde cimentaciones, pilares y vigas, hasta muros y pavimentos.
Asimismo, Heidelberg Materials ha desarrollado lo que llama el “primer cemento del mundo neutro en carbono gracias a la captura de CO2”. Esta solución está diseñada específicamente para reducir el impacto ambiental de la construcción, ya que el cemento se produce capturando y almacenando el CO2 generado en su fabricación.
Este cemento neutro en carbono mantiene las características y propiedades del cemento tradicional, pero se produce con un proceso completamente renovado que utiliza materiales y aditivos suplementarios como cenizas volantes y escoria de alto horno.
Ladrillos ecológicos. – la Universidad de Ciudad del Cabo en Sudáfrica y startups como bioMASON han innovado en la creación de ladrillos ecológicos.
En el caso de la universidad sudafricana, su ladrillo ecológico, a diferencia de los ladrillos tradicionales, se crea mediante un proceso biológico que no necesita cocción. Para ello, emplearon bacterias capaces de producir carbonato de calcio, un compuesto que ayuda a unir los componentes del ladrillo, logrando una estructura sólida y resistente sin necesidad de procesos industriales intensivos en energía.
El proceso de fabricación de estos ladrillos ecológicos consiste en mezclar arena y bacterias junto con una solución que promueve la producción de carbonato de calcio. Las bacterias se activan en condiciones controladas y comienzan a producir este material, que actúa como un agente aglutinante natural. Con esta solución se evita la emisión de CO2 durante el proceso, y se puede realizar un control personalizado sobre el tamaño y la forma del ladrillo, ajustándose a diferentes necesidades de construcción.
Por otro lado, bioMASON utiliza un método similar, en el que bacterias promueven la formación de enlaces minerales para dar cohesión al material. Para su fabricación, se emplean microorganismos y un proceso químico biológico de mamposteo a base de cemento. Además, debido a su gran resistencia, puede ser aplicado para mampostería normal.
MATERIALES DE ALTA TECNOLOGÍA
La resistencia y durabilidad son aspectos clave que impulsan el desarrollo de materiales de alta tecnología, lo cual es importante en construcciones que demandan durabilidad y mínima intervención.
Concreto autorreparable.- tras 9 años de investigación y experimentación, el científico y profesor de la Universidad Tecnológica de Delf en Países Bajos, Henk Jonkers, logró crear el bioconcreto, un material con la capacidad de autorrepararse, lo cual se ha vuelto una solución ideal para el problema de las grietas en las estructuras de concreto.
La fabricación de este material es a base de la mezcla de concreto tradicional con cepas de la bacteria Bacillus Pseudofimus, la cual en estado natural puede habitar ambientes hostiles como cráteres de volcanes activos. Lo increíble de estas bacterias es que forman esporas y pueden sobrevivir por más de 200 años. Estas, una vez que forman parte de la estructura de concreto, pueden activarse al entrar en contacto con agua, lo cual genera un proceso de formación de carbonato de calcio, “sellando” grietas que pueden surgir en la estructura.
Acero con memoria.- este novedoso material, que ha venido siendo desarrollado por universidades como el Instituto de Tecnología de Massachusetts (EE. UU.) y la Universidad de Tohoku (Japón), es producto de una aleación de níquel-titanio, con la capacidad de recuperar su forma original después de ser deformado.
Su finalidad es reforzar las estructuras que utilizan como base el concreto. Si bien es cierto el reforzamiento tradicional de las estructuras se realiza mediante pretensados hidráulicos, requiere de conductos que guíen cables de tensión, anclajes para la transferencia de fuerza y gatas hidráulicas; sin embargo, con este método, toda esta cantidad de material no será necesario. Al realizar aleaciones con memoria de forma a base de hierro, el acero se contrae una vez que se calienta, logrando que la estructura de concreto se pretense de forma permanente.
Cabe destacar que la memoria de forma en el acero permite que las estructuras absorban y disipen energía durante un terremoto, volviendo a su forma original, lo cual evita daños mayores. Este material ya se ha utilizado en estructuras de refuerzo en Japón y Estados Unidos, donde es una alternativa cada vez más empleada en áreas de riesgo sísmico.
MATERIALES INTELIGENTES
Los materiales que responden a cambios ambientales o condiciones externas son otra tendencia en el sector, y su implementación mejora la eficiencia energética y el confort en los edificios.
Vidrio electrocrómico.- la marca SageGlass creó este vidrio que permite la regulación automática de la transmisión de luz y calor, adaptándose a las condiciones exteriores sin necesidad de persianas o cortinas. Este vidrio, controlado electrónicamente, puede ajustar su opacidad en respuesta a la luz solar, lo que ayuda a reducir el deslumbramiento en espacios interiores y optimiza la iluminación natural.
Al controlar de forma automática la cantidad de calor solar que ingresa a un edificio, reduce la dependencia de sistemas de aire acondicionado y calefacción, generando ahorros importantes en el consumo de energía. Además, al mejorar el confort térmico y visual en interiores, este material favorece un ambiente más agradable y productivo para quienes trabajan o residen en el edificio.
Pintura termoaislante.- empresas como Sherwin-Williams han innovado con pinturas termoaislantes que buscan mejorar la eficiencia energética en los edificios al reducir la transferencia de calor a través de las superficies. En el caso del producto de esta empresa, la pintura minimiza la absorción de calor en las paredes y techos, manteniendo los espacios interiores a temperaturas más estables. Su aplicación no solo permite reducir el uso de sistemas de climatización, sino que también prolonga la vida útil de las estructuras al protegerlas de cambios de temperatura extremos.
Su capacidad para proteger las superficies de los daños causados por el sol y las variaciones climáticas ayuda a reducir la necesidad de reparaciones frecuentes, convirtiéndola en una alternativa eficiente y ecológica para los proyectos de construcción y renovación sostenible.
PREFABRICADOS Y MODULARES
La prefabricación permite reducir costos y tiempos de construcción. Empresas y desarrolladores están creando materiales que optimizan el proceso constructivo y ofrecen grandes beneficios.
Paneles estructurales aislados (SIP).- la empresa irlandesa Kingspan ha desarrollado estos sistemas de paneles de alto rendimiento diseñados para ofrecer una excelente eficiencia térmica, resistencia y durabilidad en diferentes tipos de edificaciones. Estos paneles constan de un núcleo de aislamiento de espuma rígida de alta densidad, recubierto por dos láminas de metal, lo que los convierte en soluciones robustas y efectivas para controlar la transferencia de calor y reducir el consumo de energía.
La empresa cuenta con diferentes tipos de estos paneles, cada uno adaptado a diversas aplicaciones y necesidades constructivas. Entre ellos se encuentran los paneles de techado y muros, los paneles de refrigeración para cámaras frías y los paneles arquitectónicos de acabado estético. Estos paneles ayudan a disminuir los costos operativos y a mejorar el confort interior. Además, su diseño modular permite una instalación rápida, optimizando tiempos de construcción y minimizando el desperdicio de materiales.
Ladrillos modulares.- estos materiales son una solución innovadora en el ámbito de la construcción, caracterizados por su diseño preciso y de fácil ensamblaje, lo que permite reducir el tiempo de construcción y mejorar la eficiencia del proyecto. A diferencia de los ladrillos tradicionales, estos cuentan con dimensiones y formas estandarizadas que facilitan el apilamiento y alineación sin necesidad de mortero en algunos casos. Están hechos de materiales resistentes como concreto, arcilla comprimida o incluso plásticos reciclados, brindando una alternativa ecológica y duradera que también contribuye a la sostenibilidad en los proyectos de construcción.
Pueden ser aplicados en todo tipo de proyectos. Además, su diseño estandarizado reduce el desperdicio de materiales y permite adaptarse a diversas configuraciones estructurales. Dos empresas que destacan en la fabricación de estos ladrillos son Brickworks, de Australia, y Wienerberger, con sede en Austria. La primera es reconocida por su compromiso con la sostenibilidad y la innovación; mientras Wienerberger es uno de los mayores fabricantes de materiales de construcción en el mundo, con un fuerte enfoque en la eficiencia energética y la sostenibilidad.
