Innovacion en Materiales Constructivos-Nota 008: Bambucreto

INGENIERÍA / INNOVACIÓN EN MATERIALES

BAMBUCRETO

Nota Nº 008

El remplazo de las barras de acero de tracción por cañas de bambú  de origen en algunos países asiáticos con centro en Singapur a este nuevo material

Por EQUIPO DOLMEN

Los países en desarrollo tienen la mayor demanda de hormigón reforzado con acero, pero en la mayoría de los casos no tienen los medios para producir el acero y satisfacer la demanda. En lugar de subordinarse al mercado mundial dominado por los países desarrollados, Future Cities Laboratory de Singapur sugiere una alternativa a este problema: el bambú. Abundante, sostenible y muy resistente, el bambú tiene potencial para convertirse en un sustituto ideal en lugares donde el acero no puede ser producido fácilmente.

En los ensayos de resistencia a la tracción, el bambú supera a la mayoría de otros materiales, acero incluido. Esto se logra a través de la fuerza de su estructura hueca, tubular, evolucionada durante milenios para resistir la fuerza del viento en su hábitat natural. También esta estructura ligera facilita la cosecha y el transporte. Debido a su ciclo de crecimiento rápido y la variedad de áreas en las que es capaz de crecer, el bambú también es muy barato. Este rápido crecimiento permite la absorción de grandes cantidades de CO2, lo que significa que su cultivo como material de construcción ayudaría a reducir además la velocidad del cambio climático.

A pesar de todas estas ventajas, todavía hay trabajo por hacer para superar sus limitaciones. La contracción y expansión es una de ellas, causada tanto por los cambios de temperatura como por la absorción de agua. También la hierba es susceptible a la debilidad estructural causada por hongos y simple biodegradación. Irónicamente, muchos de los países que se beneficiarían del bambú como sistema de reforzamiento también carecen de los recursos para desarrollarlo como una alternativa viable al acero, del actualmente dependen.

Future Cities Laboratory está llevando a cabo investigaciones para determinar la gama completa de aplicaciones que el bambú puede ofrecer como material de construcción. Su experimentación en este campo les permitió ganar el premio Zumtobel Group Award.

Propiedades estructurales

En principio, el bambú es un material ortotrópico, lo que implica que contiene fibras. Esto también significa que tiene poca fuerza en sentido transversal y bastante a lo largo de sus filamentos. La estructura longitudinal se asemeja a un material compuesto con fibras de celulosa alineadas.

La razón por la cual puede soportar grandes vientos se debe a que los filamentos que integran este material son más gruesos en los extremos de las cañas.

Absorción de agua

En términos de refuerzos de bambú para el concreto, la retención de agua resulta fundamental para determinar su utilidad. Esta propiedad puede modificarse mediante tratamientos especiales, pero las especies menos absorbentes son: Dendrocalamus giganteus (DG) y Vulgaris schard (VS).

Fuerza de adhesión al concreto

En el caso de una armazón con cerchas que facilita la adhesión al cemento, lo mismo debe suceder cuando se utiliza el bambú como elemento reforzador. En este sentido, el nivel del poder de fijación depende la cualidad adhesiva del concreto y las fuerzas compresivas superficiales durante el proceso.

Si el bambú no ha sido tratado adecuadamente, puede afectar la fuerza de adhesión de las siguientes formas:

Mediante la creación de vacíos dentro de la estructura de cemento.

El bambú podría hincharse, lo que provocaría un desplazamiento del concreto.

A través de la creación de grietas debido a la formación de vacíos.

Durabilidad del bambú como reforzamiento

Puesto que el bambú está expuesto a condiciones ambientales e insectos, se hace necesario una curación adecuada para incrementar su durabilidad y eliminar el contenido de almidón y humedad. Para ello es esencial escoger la especie correcta. Los procesos disponibles son:

–        Curado en el terreno.

–        Proceso de inmersión.

–        Mediante calentamiento.

–        Por medio de humo.

Hecho esto cuando el material está seco, el resultado correspondiente no debería afectar su composición química. Además, las consideraciones para la mezcla deben basarse en un bajo contenido de agua y cemento de alta resistencia inicial para evitar grietas.

En todo caso, esta novedosa forma de utilizar un elemento de la naturaleza, que por sus propias características tiene una dureza excepcional, se puede convertir en una alternativa viable para personas de bajos recursos económicos de países en vías de desarrollo donde el bambú es un elemento que fácilmente puede encontrarse. 

Síntesis final

Una de las aplicaciones más asombrosas del bambú en la rama de la construcción es su utilización como refuerzo del concreto, al que se denomina precisamente bambucreto. No obstante, la gran mayoría de los ingenieros y arquitectos aún tienen un desconocimiento técnico de sus bondades y ventajas, lo que no ha permitido que su uso se vuelva masivo.

¿Cómo surge el uso del bambú de esta forma? En medios rurales existen varias dificultades, tanto para elaborar estructuras y obras civiles como en el transporte de los materiales, herramientas y tecnología necesaria en áreas de difícil acceso. Por eso se empieza a investigar sobre materiales vegetales que posean resistencia a la tracción, que sean de bajo costo, de disponibilidad inmediata y que se adapten a los distintos espacios.

Así se descubrió que el bambú, por sus cualidades físicas, su forma y peso, era el material de construcción más versátil, usado desde hace mucho tiempo por pueblos de escasos recursos, tanto en países asiáticos como latinoamericanos. Sus propiedades estructurales superan a las de otras maderas, siendo el bambú comparable con el acero y otras fibras de alta tecnología. De este modo se emplea en reemplazo de las varillas de acero y reforzando el cemento.

Se sabe que las cañas de bambú tienen mucha mayor resistencia a la tensión que el concreto, por lo que se puede usar en las zonas de tensión de las construcciones en lugar de vigas de acero o de concreto reforzado, aunque aún no se utilizan como reemplazo de vigas que tienen una función vital.

Algunas investigaciones muestran que la resistencia de un tramo de concreto reforzado con bambú es similar a una sin bambú, además de que éste le otorga una mayor flexibilidad y elasticidad a una pieza que no tuviera cañas de bambú.

Como mencionamos anteriormente, los experimentos con el bambucreto siguen en marcha, y es importante recalcar que el bambú debe pasar por tratamientos para mantener su duración, pero es un hecho que esta planta no deja de sorprendernos con todas las aplicaciones que se descubren cada día

Fuentes:

ArchDaily  Escrito por Connor Walker | Traducido por José Tomás Franco.

UMACON 

Be Bamboo

Los ladrillos son resultado del trabajo conjunto de científicos de la Universidad de Sevilla, y de Strathclyde, en Escocia, dirigido a desarrollar materiales de construcción con menor impacto ambiental.

«Los estudios parecen indicar que los costos económicos y medioambientales son favorables, tanto por la abundancia de las materias primas necesarias, como por la ausencia de complejidad en la fabricación que no requiere de sofisticados sistemas industriales», dijeron a BBC BBC Mundo Carmen Galán y Carlos Rivera, de la Universidad de Sevilla.

Los nuevos ladrillos, que no requieren de cocción, ya están siendo utilizados en proyectos experimentales en Nigeria.