Estudio sobre las propiedades de resistencia del hormigón reforzado con fibras de coco que contiene polvo de ladrillo residual como sustituto de la arena

Convertir los residuos de la construcción en un recurso útil

A medida que las ciudades crecen, también lo hace la montaña de escombros que dejan la construcción y la demolición. Los ladrillos desechados y la arena extraída de los ríos forman parte de un coste oculto de la edificación moderna: paisajes dañados, vertederos saturados y elevadas emisiones de carbono. Este estudio explora una idea sencilla con grandes implicaciones: ¿podemos triturar ladrillos residuales y combinarlos con fibras de coco para fabricar un hormigón cotidiano que sea a la vez resistente y más amable con el medio ambiente?

Por qué importa replantear el hormigón

El hormigón es la columna vertebral de nuestras carreteras, viviendas y puentes, y consume grandes cantidades de arena de río natural y cemento de alta intensidad energética. Al mismo tiempo, los ladrillos rotos de edificios antiguos con frecuencia acaban abandonados o enterrados. Los investigadores buscaron conectar estos dos problemas. Se preguntaron si el polvo de ladrillo finamente molido podría reemplazar parte de la arena en una mezcla de hormigón estándar, y si la adición de fibras de coir —delgadas hebras obtenidas de la cáscara del coco— podría ayudar al hormigón a resistir mejor las fisuras y los ataques químicos. Si funcionaba, este enfoque ahorraría arena natural, daría nueva vida a los residuos de demolición y aprovecharía una fibra vegetal renovable común en regiones tropicales.

Cómo se probó la nueva mezcla

El equipo partió de una clase de hormigón común usada en muchos edificios. Sustituyeron hasta el 40 % de la arena natural por polvo de ladrillo, obtenido al triturar y moler ladrillos desechados hasta partículas finas. También incorporaron fibras de coir en distintos volúmenes, desde el 0,5 % hasta el 2 %, usando hebras cortas que actúan como pequeñas ataduras de refuerzo dentro del hormigón. Se moldearon y curaron en agua decenas de probetas, que después se midieron para evaluar la trabajabilidad de la mezcla fresca, la resistencia en compresión, flexión y tracción, y la resistencia tras inmersiones prolongadas en soluciones ácidas concentradas diseñadas para simular ambientes agresivos. Esto permitió a los investigadores determinar no solo si los nuevos ingredientes funcionaban, sino qué combinación ofrecía el mejor equilibrio entre resistencia, manejabilidad y durabilidad.

Encontrar el punto óptimo para resistencia y durabilidad

Los resultados mostraron que una cantidad moderada de polvo de ladrillo y fibra aportaba grandes beneficios. Sustituir el 10 % de la arena solo por polvo de ladrillo aumentó ligeramente la resistencia respecto al hormigón ordinario, probablemente porque las partículas finas rellenaron vacíos microscópicos y participaron en reacciones químicas lentas que compactaron la estructura interna. Cuando ese 10 % de polvo de ladrillo se combinó con un 1 % de fibra de coir, las mejoras se hicieron notables. La resistencia a la compresión superó el requisito estándar, pero las mayores ganancias se observaron en la capacidad de la mezcla para soportar esfuerzos de flexión y tracción. La resistencia a la flexión aumentó en torno a dos quintas partes y la resistencia a la tracción por fisuración en aproximadamente un tercio, lo que indica que las fibras contribuían eficazmente a coser las pequeñas grietas a medida que se formaban. Sin embargo, niveles más altos de polvo de ladrillo o de fibra dificultaron la trabajabilidad y redujeron ligeramente la resistencia, mostrando que más no siempre es mejor.

Resistencia frente a ataques químicos agresivos

Más allá de la resistencia bruta, el estudio examinó cómo se comportaría el hormigón en ambientes ácidos, como entornos industriales o contaminados donde las estructuras pueden degradarse lentamente. Las muestras se sumergieron durante 60 días en soluciones concentradas de ácido clorhídrico y sulfúrico. El hormigón ordinario perdió más masa y resistencia, revelando daños internos extensos. En contraste, la mezcla con 10 % de polvo de ladrillo y 1 % de fibra de coir sufrió las menores pérdidas tanto en masa como en resistencia. La red más densa creada por las finas partículas de ladrillo dificultó la penetración profunda del ácido, mientras que las fibras de coco ayudaron a mantener unido el material y limitar el crecimiento de grietas. Incluso tras una exposición prolongada, esta mezcla optimizada mantuvo niveles de resistencia por encima de los normalmente exigidos para la clase de hormigón estudiada.

Qué significa esto para los edificios del futuro

Para los no especialistas, la conclusión es clara: cantidades bien dosificadas de polvo de ladrillo molido y fibras de coco pueden producir un hormigón estándar al menos tan resistente como las mezclas convencionales, mejor en la resistencia a las grietas y al daño por ácidos, y con menor demanda de arena natural. En lugar de tratar los ladrillos rotos como residuos inútiles, este enfoque los convierte en un ingrediente valioso, mientras que las fibras de coir añaden tenacidad usando un material vegetal de bajo coste. Aunque se necesita más trabajo para confirmar el comportamiento a largo plazo en edificios reales y con distintas fuentes de residuos de ladrillo, este estudio apunta hacia un futuro más circular en la construcción, donde los escombros de ayer ayudan a edificar estructuras más resilientes y sostenibles mañana.

Cita: Palaniappan, M., Anandaraj, S., Murugesan, T. et al. Study on the strength properties of coir fiber reinforced concrete containing waste brick powder dust as sand replacement. Sci Rep 16, 11932 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42480-5

Palabras clave: hormigón sostenible, polvo de ladrillo residual, fibra de coir, reciclaje de residuos de construcción, materiales de construcción duraderos