Innovación en Materiales Constructivos – Nota 003 Hormigón Translúcido

INGENIERÍA / INNOVACIÓN EN MATERIALES CONSTRUCTIVOS

HORMIGÓN TRANSLÚCIDO

Por EQUIPO DOLMEN

Ya sea en bloques o losas prefabricadas, el “hormigón translúcido” presenta una amplia gama de aplicaciones que van desde fachadas a mobiliario urbano, pasando por elementos decorativos interiores. Y si bien no es un material “nuevo”, desde hace algunos años su presencia está siendo cada vez más notoria en el Viejo Continente.

 Nacimiento

Si bien algunos datos señalan que la primera mención de este hormigón capaz de “transmitir luz” se remonta a 1935, lo cierto es que no fue hasta el año 2001 que esta nueva forma del material se hizo comercialmente viable.

El responsable de esto fue el arquitecto húngaro Aron Losonczi, quien ese año patentó la idea del “hormigón translúcido” y en 2002, logró fabricar su primer bloque del material, al que denominó como “LiTraCon”, un abreviado de “Light-Transmitting Concrete”.

La composición del “hormigón translúcido” no difiere mucho del material que todos conocemos. Es decir, es un hormigón que está formado por áridos, agua y cemento. Entonces, ¿cuál es la gran innovación? Que a este “nuevo” hormigón se le añaden fibras de hebras de cristal ópticos a la mezcla, lo que permite que, una vez endurecido, las fibras añadidas permitan el paso de luz a través del bloque sólido, dependiendo de la cara del bloque a la que se apunte la fuente lumínica.

Así, se pueden proyectar sombras en una de las caras de los bloques de “hormigón translúcido” que podrán apreciarse desde el otro lado, generando el efecto de “transparencia” que, con un muro de hormigón tradicional, por ejemplo, sería imposible de realizar.

Esta innovación propició que aparecieran otras compañías, principalmente en Europa, que trabajan con el “hormigón translúcido”. Y si bien es cierto que la base de este hormigón son las fibras fabricadas con cristal óptico, las especificaciones entre un tipo de “hormigón translúcido” y otro varía, dependiendo de quién sea el fabricante del elemento.

Características físicas y/o tecnológicas

Quizás el único punto en común entre quienes se dedican a la fabricación de este hormigón, es que lo presentan como un elemento prefabricado. Por ello, sus aplicaciones pueden ser variadas: muros interiores, elementos exteriores, paneles decorativos, revestimientos, mobiliario público, pavimentos, entre otros productos.

Lo que difiere es la composición, tanto en la cantidad de fibras de hebras de cristal óptico como también, en la disposición de estas. Asimismo, también se han incorporado otros elementos para que el “hormigón translúcido” sea sostenible, en especial, en lo que ahorro energético se refiere.

En el caso LiTraCon, la presentación del “hormigón translúcido” la realizan a través de bloques y paneles prefabricados. Los bloques poseen una densidad que va desde los 25 a los 200 milímetros y un tamaño máximo de 1.200 X 400mm. De acuerdo a la ficha técnica de la firma, el bloque está compuesto por un 96% de hormigón y 4% de fibras ópticas.

Esa proporción asegura, primero, que las fibras -cuyo tamaño puede variar desde los 2mm a las 2 micras- puedan orientarse en la misma dirección y así, conseguir el efecto de transparencia de forma homogénea en el elemento. En el caso de los paneles prefabricados, estos vienen reforzados y en vez de utilizar fibras de hebras de cristal, se utiliza un plástico especial para generar el mismo efecto.

Otra firma que trabaja con hormigones translúcidos es Lucon, originaria de Alemania. En su caso, son elementos prefabricados de hormigón de alto desempeño o de ultra alto desempeño. Lo principal en este “hormigón translúcido”, además de la calidad del material, son el tipo, cantidad y disposición de las fibras en la fabricación del elemento.

Por ejemplo, desde la firma germana detallan que pueden incorporar al elemento prefabricado entre 300.000 a 360.000 fibras por metro cuadrado, de 0,4mm de diámetro, las que pueden ser de cristal óptico o de un polímero especial. Dependiendo de la terminación del prefabricado, dependerá también el efecto de transparencia del hormigón. En este caso, la compañía informó que la resistencia a la compresión de sus losas es mayor o igual a los 100 Mpa.

A estas, se suman Lucem (también de Alemania) y Zopseum, de Holanda. Estos últimos, presentan una innovación al “hormigón translúcido”: se trata de paneles fabricados con este material, cuyo núcleo es un aislante que, comentó uno de los creadores de este elemento, el arquitecto Peter Van Delf Westerhof, “lo transforma en una excelente alternativa a fachadas de cristal porque ofrece mejor resistencia térmica”.

Ventajas

Su increíble capacidad resistente y el paso de la luz

El hormigón translúcido es un material polimérico que surge de la combinación del hormigón clásico con fibra de vidrio. Según especialistas, este nuevo material puede ser un punto de inflexión hacia el cual tenderán todas las ciudades y construcciones en los próximos años. Entre otras ventajas, el hormigón translúcido se caracteriza por permitir el paso de la luz y por garantizar paredes casi transparentes y sumamente resistentes. Alcanza una resistencia de hasta 450 kg/cm2 y de hecho, es mucho menos pesados que el cemento tradicional.

El hormigón translúcido les permitirá a los usuarios disfrutar de luz natural ahorrando costos energéticos y optimizando el uso de los espacios. De hecho, se estima que con el creciente aumento de la población mundial en un futuro los espacios subterráneos deban ser utilizados como viviendas. El hormigón translúcido ya que vislumbra como solución innovadora para esos posibles casos.

El hormigón translúcido garantiza el paso de la luz directa y sin distorsiones con hasta 2 metros de grosor. Su fabricación es similar al hormigón clásico. Requiere cemento blanco, resinas, fibras ópticas, agua + aditivos. El manejo y curado no necesita maquinaria específica ya que se puede trabajar como el hormigón tradicional.

Por el momento, su uso se está aplicando en construcciones marinas (plataformas, escolleras, etc.) ya que bajo el agua no hay ningún tipo de deterioro y al ser un material liviano es fácil la construcción y mantenimiento. También en la construcción de viviendas y edificios ya que a nivel estético y de diseño es completamente innovador. Tampoco nos olvidemos de su ventaja en materia de recursos energéticos.

Actualmente, la patente del hormigón translúcido es de una empresa mexicana.

https://www.youtube.com/watch?v=W_74WnWrr2I

Final y versión del arquitecto valenciano Pascual Bolufer

Desde el opus caementicium de los romanos, el hormigón ha ido evolucionando. Hoy podemos incluso eludir su condición gris y opaca dejando paso a la ‘translucidez’ de los hormigones cargados con fibra óptica, la cual permite que la luz traspase la estructura del material. La composición de estos hormigones especiales, además de la fibra óptica repartida en granos con un diámetro que oscila entre los 2 micrómetros y los 2 milímetros, incluye cemento, arena y resina epoxi transparente y estable frente a la radiación ultravioleta. La adición del material transparente no impide que el hormigón tenga resistencia mecánica.

El aglomerante que forma este hormigón especial es un cemento blanco que cumple con un índice de blancura superior al 85 %, y que se usó por primera vez en la iglesia romana de Dio Padre Misericordioso, del arquitecto norteamericano Richard Meier. Su blancura se debe a la inserción de nanopartículas de TiO2 (dióxido de titanio). Puede, además, transmitir el color y, en cuanto a velocidad de fraguado, las nanopartículas de las que está compuesto la aceleran: con este cemento, BASF ha logrado un fraguado de 6 horas en vez de las 12 habituales.

Las fibras de vidrio utilizadas como aditivo son básicamente un fino hilo de vidrio. El material resultante es translúcido, ya que las fibras de vidrio guían la luz en forma de pequeños puntos, a partir de una cara, iluminando la cara opuesta del bloque. Debido a los millares de fibras ópticas paralelas, la imagen del lado más claro de la pared aparece en el lado más oscuro sin ningún cambio. Teóricamente una estructura construida con este cemento puede tener varios metros de grosor, puesto que las fibras son capaces de trasmitir la luz hasta 20 metros sin pérdidas significativas de intensidad y brillo de la luz. El volumen de la fibra óptica que se utiliza es pequeña: sólo un 4% del volumen total. El cemento translúcido se presenta en forma de bloques-placas, que pueden utilizarse en la composición de muros o pilares. Es 30% más ligero que el cemento convencional, permite el paso de hasta 80 % de la luz y mantiene las propiedades fundamentales de dureza, fraguado y resistencia a la compresión, contribuyendo a reducir el consumo eléctrico del edificio.

En cuanto a las variedades desarrolladas hasta hoy cabe mencionar varios casos. En 1995 la RWTH Aachen desarrolló un cemento translúcido con fibras de vidrio, pero sólo construyó un prototipo, renunciando a fabricarlo en serie. Más tarde se asoció con la empresa Lucem GmbH para fabricar un cemento translúcido con fibras de sólo unos pocos milímetros de diámetro. A día de hoy el cemento más conocido es LiTraCon, cuyo origen se remonta a 2001, cuando el arquitecto húngaro Aron Losonczi ideó un cemento translúcido con 5% de fibras ópticas de 2 milímetros de diámetro. Desde entonces, el diámetro de las fibras ha descendido hasta los 70 micrones, además de presentar un coeficiente de dilatación térmica muy bajo. Aunque la refracción de la fibra no permite formar imágenes de una resolución aceptable, sí transmite el color y las sombras, con lo que el espesor del muro parece desaparecer. Con todo, LiTraCon no tiene función estructural, por lo que es necesario terminar destacando el producto desarrollado por Italcementi, FYM, más barato que LiTraCon, con un 4 % de gránulos de resina transparente y una resistencia mecánica aceptable.

Fuentes:

Revista HAD

Atadigital

Arquitectura Viva.

Investigación Equipo Dolmen.