Irán se apunta a revolucionar la construcción: crea un hormigón más fuerte y flexible con sacos de plástico reciclado

El invento iraní que nos atañe en este artículo parte de una idea modesta: incorporar al hormigón los residuos de sacos de plástico extruido (EPS) que se generan en el embalaje industrial, sustituyendo parte de los áridos (piedra y arena) que normalmente componen la mezcla. El estudio lleva la firma de los investigadores S. Lotfollahi, R. Omranzadeh, P. Bakhtiari y H. Khavari.

El resultado, según sus autores, es un hormigón más fuerte y flexible que el convencional, capaz además de reducir la presión sobre las canteras y desviar de los vertederos un material altamente contaminante. La investigación pone a prueba diecisiete diseños de mezcla distintos y somete las probetas a periodos de curado de siete y 28 días.

La fórmula iraní: un hormigón más fuerte, creado a partir de plástico reciclado

La fórmula óptima para crear un hormigón mucho más resistente, denominada M13 en el estudio, combina tres ingredientes: un 5% de EPS como sustituto de los áridos tradicionales, un 10% de microsílice sobre el peso del cemento, y un 0,5% de fibras de polipropileno (PP) recicladas.

Según el artículo publicado en Scientific Reports, la mezcla M13 aumenta la resistencia a la flexión un 15% y la resistencia a la tracción un 3,6% respecto al hormigón convencional tomado como referencia.

Además, cambia el tipo de rotura del material: de frágil (que se parte de golpe) a dúctil (que cede progresivamente antes de romper), lo que lo hace mucho más seguro ante cargas imprevistas o impactos.

Esta combinación, que los investigadores denominan estrategia de doble mitigación, logra compensar las debilidades intrínsecas del plástico en la mezcla y superarlas. A continuación, se explica por qué el plástico ha sido históricamente un obstáculo.

Por qué el EPS solo destruye el hormigón: el obstáculo que motivó la investigación

El principal desafío que enfrentaron los investigadores no era algo nuevo. Añadir plásticos al cemento ya se había intentado antes en diferentes formulaciones, y los resultados siempre chocaban con el mismo obstáculo: la superficie de los sacos de plástico extruido es excepcionalmente lisa, lo que impide que la pasta de cemento se adhiera correctamente a esas partículas.

Y sin adherencia, las partículas de EPS actúan como puntos de debilidad dentro de la masa de hormigón.

Desde luego, las consecuencias son severas. El estudio comprobó que sustituir el 20% de los áridos por EPS sin ningún tratamiento adicional reduce la resistencia a la compresión en un 78%, un deterioro tan pronunciado que hace al material inviable para cualquier uso estructural. Sin intervención, el plástico no refuerza el hormigón. Simplemente lo debilita.

La solución al problema: la microsílice llena los poros y las fibras de PP cosen las grietas

La microsílice actúa en dos frentes. Al ser un material de partícula muy fina, penetra en los poros de la mezcla y los rellena, densificando la matriz del cemento y mejorando la adherencia alrededor de las partículas de EPS.

Gracias a este efecto, la zona de contacto entre el plástico y el cemento (que es precisamente donde los fallos mecánicos tienden a iniciarse) queda reforzada.

El resultado es una red cementante más compacta y homogénea que la del hormigón convencional.

Las fibras de polipropileno reciclado cumplen otra función. Actúan como puentes microscópicos que recorren el interior del hormigón y frenan la propagación de las microfisuras.

Cuando el material recibe una carga, las fibras absorben parte del esfuerzo y evitan que una grieta pequeña se convierta en una fractura. Esa es la razón por la que el material pasa de tener una rotura frágil a una rotura dúctil.

Menos canteras, menos vertederos: el impacto ambiental del hallazgo

El interés del estudio va más allá de los datos mecánicos. La producción de hormigón convencional exige extracción masiva de áridos naturales (arena y grava) de canteras y ríos, una actividad con alto impacto ecológico.

Sustituir una fracción de esos áridos por residuos de plástico industrial es así un mimo para el planeta tierra, ya que aligera esa presión ambiental y da salida a un material que hoy acaba en los vertederos.

Entre tanto, los sacos de plástico extruido del embalaje industrial son uno de los residuos más difíciles de gestionar. Su composición y textura los hacen poco aptos para el reciclaje convencional y muy persistentes en el medioambiente.

Por eso, incorporarlos al hormigón no solo evita su acumulación, sino que añade valor a un desecho que hoy carece de mercado. El estudio apunta también a una reducción del coste de fabricación y de la huella de carbono, aunque sin cuantificar esos datos de forma precisa.