Los ingenieros australianos han creado un material para muros con un cuarto de la huella de emisiones del hormigón, sin cemento, reutilizable y barato, que además reduce los residuos en el vertedero
Foto: Imagen del autor principal del estudio, el Dr. Jiaming Ma, sosteniendo el material de tierra compactada confinado en cartón. Crédito: Universidad RMIT
La construcción con tierra apisonada, o tapial, no es nada nuevo. En España se puede encontrar en construcciones tan sorprendentes como la Alhambra de Granada. Una parte muy importante en esta técnica es el encofrado, antiguamente de madera, pero hay otra opción sorprendente: el cartón.
Los ingenieros en Australia han desarrollado un nuevo material de construcción con aproximadamente una cuarta parte de la huella de carbono del hormigón, al tiempo que reduce los residuos que terminan en vertedero. El material se denomina tierra apisonada confinada en cartón. Se compone únicamente de cartón, agua y tierra, de modo que se puede reutilizar y reciclar.
En Australia, cada año más de 2,2 millones de toneladas de cartón y papel acaban en vertedero. A la vez, la producción de cemento y hormigón representa alrededor del 8% de las emisiones globales anuales. En ese cruce entre exceso de residuos y materiales intensivos en carbono aparece esta alternativa que aprovecha recursos locales y limita el impacto ambiental.
El cartón ya se ha utilizado en estructuras temporales y refugios de emergencia. Un ejemplo conocido es la catedral de cartón del arquitecto Shigeru Ban en Christchurch, Nueva Zelanda. Inspirado por diseños como ese, el equipo de la Universidad RMIT ha combinado por primera vez la durabilidad de la tierra apisonada con la versatilidad del cartón.
El motivo importa. El autor principal, el doctor Jiaming Ma, de RMIT, afirma que el desarrollo de la tierra apisonada confinada en cartón supone un avance significativo hacia una industria de la construcción más sostenible. Según Ma, la construcción moderna con tierra apisonada compacta suelo con cemento añadido para mejorar la resistencia. El uso de cemento es excesivo si se considera el grosor natural de los muros de tierra apisonada, que ya aportan estabilidad y masa térmica.
La versión confinada en cartón, desarrollada en RMIT, elimina la necesidad de cemento y alcanza una huella de carbono equivalente a una cuarta parte de la del hormigón, con un coste inferior a un tercio en comparación. “Con solo usar cartón, tierra y agua, podemos hacer paredes lo suficientemente robustas como para sostener edificios de baja altura”, dijo Ma. Con esos tres elementos, la propuesta permite pensar en edificios de baja altura con prestaciones adecuadas de resistencia y confort.
Para Ma, “Esta innovación podría revolucionar el diseño y la construcción de edificios, utilizando materiales de origen local que son más fáciles de reciclar. También refleja el resurgimiento mundial de la construcción basada en materiales naturales, impulsado por los objetivos de cero emisiones netas y el interés por los materiales locales sostenibles”.
La fabricación resulta simple. La tierra apisonada confinada en cartón se puede hacer en la propia obra. Solo hay que compactar la mezcla de suelo y agua dentro del encofrado de cartón, de forma manual o con máquinas. Esta estrategia reduce la dependencia de procesos industriales alejados de la obra y permite adaptar el material a las condiciones del terreno.
Otro autor del estudio y referente en optimización estructural, el profesor emérito Yi Min “Mike” Xie, sostiene que este avance puede liderar un enfoque de construcción más austero y más verde. “En lugar de transportar toneladas de ladrillos, acero y hormigón, los constructores solo tendrían que llevar cartón ligero, ya que casi todo el material se puede obtener in situ”, explicó Xie. Según añade, “Esto reduciría significativamente los costes de transporte, simplificaría la logística y reduciría las necesidades iniciales de material”.
El sistema puede ser útil en zonas remotas. Ma señala que la tierra apisonada confinada en cartón encaja bien en regiones como la Australia interior, donde abundan los suelos rojos, ideales para este tipo de construcción. Disponibilidad local, coste contenido y poca maquinaria se combinan en un conjunto atractivo para comunidades aisladas.
El rendimiento térmico es otro punto fuerte. “Los edificios de tierra compactada son ideales en climas cálidos porque su alta masa térmica regula de forma natural la temperatura y la humedad interiores, lo que reduce la necesidad de refrigeración mecánica y las emisiones de carbono”, dijo Ma. La inercia térmica suaviza las oscilaciones de temperatura, lo que disminuye la demanda de aire acondicionado y, con ello, el consumo eléctrico y las emisiones asociadas.
La resistencia mecánica del material varía según el grosor de los tubos de cartón que lo confinan. El equipo ha desarrollado una fórmula de diseño para relacionar ese grosor con la resistencia resultante. “Hemos creado una forma de determinar cómo el grosor del cartón afecta a la resistencia de la tierra compactada, lo que nos permite medir la resistencia en función del grosor del cartón”, afirmó Ma. Esta guía permite dimensionar muros con mayor precisión y seguridad.
Otra línea de trabajo del grupo explora refuerzos complementarios. En un estudio independiente dirigido por Ma, se combinó fibra de carbono con tierra apisonada y se demostró que podía alcanzar una resistencia comparable a la del hormigón de altas prestaciones. Esa comparación sugiere que existen caminos para aplicaciones que exigen mayores exigencias estructurales, aunque el objetivo inmediato apunte a edificios de baja altura.
El enfoque encaja con un diseño más liviano y adaptable. Si la mayor parte del material se obtiene en la obra, el cartón funciona como un componente logístico clave. Es ligero, fácil de transportar y reciclable. Cuando se termina el edificio o se requiere una reforma, el encofrado puede reutilizarse o reciclarse, lo que reduce aún más los residuos.
El equipo de RMIT resume así la propuesta. Materiales locales, como el suelo de la parcela. Agua para lograr la humedad adecuada al compactar. Cartón para confinar y estabilizar el conjunto. Sin cemento, con menos emisiones y con una guía clara para diseñar la resistencia en función del grosor del cartón. El resultado es una pieza constructiva que puede democratizar la construcción sostenible en climas cálidos y en territorios alejados de los grandes centros industriales.
La imagen es sencilla y poderosa. Tubos de cartón alineados, tierra compactada en su interior y muros robustos que aprovechan el clima y el suelo del lugar. Menos cemento y más sentido común.
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