Mejora del comportamiento de la unión interfacial del mortero geopolimérico reforzado con residuos textiles para la rehabilitación de albañilería

Convertir la ropa vieja en muros más resistentes

Cada año, decenas de millones de toneladas de prendas acaban como residuo, mientras que el cemento usado para construir nuestras viviendas y puentes es responsable de una gran parte de las emisiones globales de carbono. Este estudio explora una vía inesperada para abordar ambos problemas a la vez: emplear telas desechadas, reforzadas con una fina capa de resina, junto con un mortero «geopolimérico» de bajo carbono para reforzar muros de fábrica. El trabajo muestra cómo los residuos textiles pueden transformarse de una carga para los vertederos en un material de alto rendimiento para hacer que los edificios antiguos de albañilería sean más seguros y duraderos.

Por qué los muros de ladrillo necesitan ayuda

La albañilería de ladrillo y bloque ha sido la base de los edificios durante miles de años, apreciada por su durabilidad y capacidad para soportar cargas pesadas. Tradicionalmente, los ladrillos se unen con un mortero a base de cemento Portland, arena y agua. Aunque efectivo, el cemento Portland requiere mucha energía para su fabricación y representa aproximadamente el 8 % de las emisiones globales de dióxido de carbono. Al mismo tiempo, los morteros convencionales y los muros antiguos pueden tener dificultades frente a terremotos u otras cargas extremas, por lo que los ingenieros buscan cada vez más formas de reforzar muros existentes sin reconstruirlos por completo.

Dar a las telas de desecho un nuevo cometido

Paralelamente a estos retos estructurales, el mundo se está ahogando en residuos textiles, con más de 90 millones de toneladas producidas cada año. Los investigadores se propusieron convertir parte de este flujo de residuos en un refuerzo útil para la albañilería. Emplearon una tela de poliéster‑algodón similar a la de la ropa cotidiana y la dejaron tal cual o la recubrieron con una cantidad medida de resina epoxi mediante una técnica de pincelado. Este recubrimiento fino rigidiza la tela, mejora su adherencia con el mortero circundante y ayuda a que los hilos individuales trabajen de forma conjunta cuando se someten a tracción.

Un adhesivo más ecológico para los ladrillos

En lugar de depender únicamente del mortero cementoso convencional, el equipo desarrolló también un aglutinante alternativo llamado mortero geopolimérico. Los geopolímeros se fabrican a partir de subproductos industriales como cenizas volantes y escoria de alto horno, que se activan mediante soluciones alcalinas en lugar de la química del cemento habitual. Estas mezclas pueden alcanzar altas resistencias, resistir el calor y los productos químicos, y reducir significativamente las emisiones de carbono. Los investigadores prepararon morteros geopoliméricos con tres concentraciones químicas distintas—denominadas 8M, 10M y 12M—junto con un mortero cementoso convencional, e insertaron tiras de textiles tanto sin tratar como tratados con resina en ellos para formar probetas reforzadas de albañilería.

Cómo se probó el nuevo sistema

Para entender qué tan bien trabajaban juntos la tela y el mortero, el equipo midió tanto la resistencia básica de los morteros como, de manera crucial, la fuerza de unión entre los textiles y la albañilería. Fabricaron pequeños cubos y prismas para evaluar la resistencia a compresión y a flexión, observando que las mezclas geopoliméricas de mayor resistencia generalmente superaban al mortero cementoso tradicional, especialmente a edades avanzadas. Para el comportamiento de la adherencia, emplearon una prueba de corte por solape simple: parte de cada tira textil se pegó entre capas de mortero sobre una superficie de ladrillo, mientras que el extremo libre era tirado por una máquina de ensayos. Registrando la fuerza y el deslizamiento de la tela, pudieron ver con qué eficacia el mortero agarraba la tela y cómo fallaba el sistema.

Qué ocurrió cuando se tiró de las telas

Los resultados mostraron una ventaja clara para los textiles tratados con resina. En todos los tipos de mortero, las telas tratadas soportaron esfuerzos tensiles mucho mayores—aproximadamente entre un 48 y un 60 % más—antes de romperse. Al mismo tiempo, la cantidad de deslizamiento entre la tela y el mortero en la carga máxima se redujo aproximadamente a la mitad, pasando de alrededor de 9–9,5 mm para los textiles sin tratar a unos 4,3–4,8 mm para los tratados. En términos prácticos, esto significa que la interfaz mejorada permite que la tela participe más plenamente y comparta la carga en lugar de simplemente deslizarse. Es notable que todas las probetas fallaron por rotura de la tela dentro de la zona adherida, mientras que el mortero y el ladrillo permanecieron firmemente unidos —un modo de fallo deseable que muestra que la conexión entre capas es más fuerte que la propia tela.

Encontrar el punto óptimo en el nuevo mortero

Entre las mezclas geopoliméricas, la versión 10M ofreció el mejor equilibrio global. Era lo bastante fuerte y densa para anclar la tela con firmeza, pero aún lo suficientemente trabajable como para que el mortero fluyera hacia los huecos entre los hilos y alrededor de los haces recubiertos de resina. La mezcla de mayor resistencia, la 12M, ofreció una excelente resistencia básica pero resultó más rígida y frágil, lo que limitó ligeramente las ganancias adicionales en el desempeño de la unión. Aun así, las telas tratadas con resina en todos los morteros geopoliméricos desarrollaron resistencias de unión y eficiencias comparables o superiores a muchos sistemas que dependen de fibras de alto coste y alta tecnología como el carbono o el basalto.

Qué significa esto para los edificios y los residuos

Para el público no especializado, la conclusión es sencilla: al recubrir ligeramente telas de desecho e incorporarlas en un tipo de mortero más ecológico, los ingenieros pueden aumentar significativamente la resistencia y la fiabilidad de los muros de ladrillo mientras reutilizan materiales que de otro modo se desecharían. Los muros reforzados se deforman de forma controlada, con la tela trabajando a plena capacidad antes de romperse y la conexión ladrillo–mortero permaneciendo intacta. Este enfoque apunta a un futuro en el que la mejora de la albañilería envejecida para resistir terremotos o el desgaste general no dependa del cemento de alta huella de carbono ni de fibras sintéticas costosas. En su lugar, combinaciones cuidadosamente diseñadas de subproductos industriales y textiles desechados podrían ofrecer una vía más segura y sostenible para conservar nuestro patrimonio construido.

Cita: Sai Krishna, A., VishnuPriyan, M. & Khan, N.A. Enhancing interfacial bond performance of waste textile-reinforced geopolymer mortar for masonry retrofitting. Sci Rep 16, 11513 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42217-4

Palabras clave: mortero geopolimérico, residuos textiles, rehabilitación de albañilería, refuerzo textil, construcción sostenible