Hormigón con fibra de carbono: ¿el material de construcción del futuro?

 

Hay un material de construcción que lleva más de 100 años determinando el mercado: el hormigón. Sin embargo, se está introduciendo un nuevo material compuesto más resistente, duradero y ligero. Se trata del hormigón con fibra de carbono. Los investigadores dan por sentado que este material revolucionará la arquitectura. En este artículo descubrirá en qué consiste este material de construcción, cuáles son sus ventajas y desventajas, y qué proyectos concretos de construcción hay ya previstos.

Este material de construcción se fabrica usando distintos métodos de producción

El hormigón con fibra de carbono es un compuesto de hormigón y fibras de carbono. En la actualidad existen tres métodos para su producción:

  1. Incorporar las fibras de carbono al hormigón. Estas se distribuyen de manera dispersa por toda la pieza.
  2. Colocar mallas tejidas de fibras de carbono entre capas finas de hormigón.
  3. Con el método con inyectores, desarrollado por investigadores en la Universidad de Augsburgo, las fibras se inyectan de forma precisa en el hormigón. De este modo se obtiene un material con una resistencia a tracción extrema.

El hormigón con fibra de carbono ofrece numerosas ventajas

Los investigadores persiguen sobre todo un objetivo: sustituir el hormigón que se utiliza desde hace más de 100 años y desarrollar el hormigón con fibra de carbono hasta convertirlo en el material de alto rendimiento del futuro. Motivos para ello hay más que suficientes: para proteger el acero de la corrosión, se necesitan gruesas capas de hormigón. Además, la producción de cemento no sólo consume ingentes cantidades del escaso recurso que es la arena, sino que también está vinculado a altas emisiones de CO2. El carbono, por el contrario, no se oxida. Este material de construcción puede producirse a partir de cualquier sustancia que contenga carbono. En proyectos actuales, los investigadores aprovechan, por ejemplo, la lignina, un producto residual que se genera en la producción de madera.

El carbono aporta una resistencia entre cinco y seis veces mayor a la obtenida en el hormigón armado. Su durabilidad también es notablemente superior. Un buen ejemplo son los puentes: en Alemania hay más de 200.000. Gran parte de ellos necesitan una renovación urgente, ya que su vida media es de tan sólo 40 a 50 años. Sin embargo, los puentes de hormigón textil, como los de Albstadt, aguantan perfectamente unos 80 años sin grandes trabajos de renovación.

Los costes son el mayor inconveniente de este material de construcción del futuro

Un kilogramo de hormigón armado tiene un coste aproximado de producción de un euro, mientras que un kilogramo de hormigón con fibra de carbono cuesta en torno a los 20 euros. Sin embargo, estos números absolutos no reflejan la realidad: el hormigón con fibra de carbono permite ahorrar alrededor de un 75 por ciento de material. Por lo tanto, se reduce el precio total de un proyecto de construcción. Esto, unido a la durabilidad, a la estabilidad y a la resistencia a la corrosión del material, permite compensar los costes. Además, investigadores de Augsburgo y Dresde, entre otros, están trabajando duro para encontrar métodos que permitan fabricar este material compuesto de manera más rentable.

Numerosos colaboradores científicos y prácticos apoyan esta iniciativa. Ya en 2008 se creó la Netzwerk Textilbeton (red de hormigón textil), en la actualidad miembro del proyecto global C3 – Carbon Concrete Composite. Más de 140 institutos de investigación, empresas de construcción e instituciones públicas participan en él. El Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania financia los trabajos interdisciplinares con un presupuesto de 45 millones de euros.

La primera casa de carbono de Alemania se construye en Dresde

Debe erigirse en el campus de la Universidad Técnica de Dresde en el año 2019: la primera casa de carbono de Alemania. Para este inmueble de referencia de dos pisos se han estimado unos costes de construcción de en torno a 5 millones de euros. Esta casa experimental no solo servirá para seguir investigando el inmueble en sí, sino que introducirá un cambio de paradigma en la arquitectura. Para los científicos, lo más importante son las posibilidades que ofrece el hormigón con fibra de carbono a la hora de obtener una construcción ligera, delicada y estética. El método desarrollado pronto permitirá diseñar nuevas formas arquitectónicas.

La mejor perspectiva para los próximos años

El estado, la industria de la construcción y la ciencia respaldan este proyecto conjunto para convertir el hormigón con fibra de carbono en el material de construcción del futuro durante la próxima década. Trabajan duramente para desarrollar un material que cambie de forma definitiva el sector de la construcción, reduzca los costes a largo plazo y proteja estos valiosos recursos.