Este documento describe dos nuevos materiales de construcción sostenibles: el cemento termocrómico y el hormigón autorreparable. El cemento termocrómico cambia de color según la temperatura para mejorar la eficiencia energética de los edificios, mientras que el hormigón autorreparable contiene microcápsulas que reparan grietas pequeñas de forma autónoma para aumentar la vida útil de las estructuras. Aunque estos materiales tienen beneficios a largo plazo, su alto coste actual dificulta su adop

1. CEMENTO TERMOCROMICO Y HORMIGON AUTORREPARABLE.
El sector de la construcción avanza hacia materiales sostenibles y que minimicen la obsolescencia.
Esta fórmula está pensada para mejorar el ahorro energético en las edificaciones.
El futuro de la construcción sigue una línea definida a la sostenibilidad y el respeto medioambiental,
apostando por materiales inteligentes que mejoren la eficiencia energética de las nuevas
edificaciones.
Este es el caso del cemento termocrómico y el hormigón autorreparable, materiales que impulsan una
mejora en el aislamiento térmico, optimizando sistemas de calefacción y eliminando la obsolescencia
con una mejor perdurabilidad desde la estructura.
El objetivo principal de este cambio hacia la concienciación medioambiental y la búsqueda del ahorro
es crear espacios confortables, estables y que optimicen los recursos energéticos, atendiendo a la
temperatura y horas de sol de invierno y verano y de esta forma ahorrando dinero y emisión de gases
a la atmósfera.
CEMENTO TERMOCROMICO
Foto: Pigmentos termocrómicos con los que se está experimentando para combinarlos con cemento.
A la derecha, a temperatura ambiente. A la izquierda, los mismos a 8 °C. Crédito: IETcc-CSIC.
La aplicación de los nanomateriales en el sector de la construcción pasa por la implementación del
cemento termocrómico, un revestimiento inteligente que cambia de color según la temperatura
exterior y la situación climatológica. De esta manera, a bajas temperaturas el cemento adquiere un
color oscuro, mientras que con una alta radiación solar, la respuesta será pasar a un tono claro El
objetivo de estos cambios de color es aumentar o disminuir la temperatura de la fachada, lo que
repercute directamente en la temperatura del interior del hogar.
De esta forma, este material analiza de forma inteligente el estado de la fachada y se adapta a las
necesidades del edificio, ya que los cambios de color están directamente relacionados con la
temperatura interior de los hogares.
Esta técnica ya ha sido aplicada en la pintura, avanzando en trasladarla directamente a los materiales
constructivos y así mejorando significativamente la fórmula. Los primeros prototipos ya llevan dos
años en el mercado, y el reto es lograr su implantación de forma general en los próximos años.
Parece polvo de cemento normal. Pero tras un breve paso por el radiador de uno de los laboratorios
del Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja del CSIC (IETcc), cambia de color y se
vuelve más claro. No es una cuestión de estética sino parte del trabajo de la doctora en Física Gloria
Pérez para desarrollar un revestimiento inteligente basado en cementos ecoeficientes
termocrómicos que cambian de color con la temperatura.
HORMIGON AUTORREPARABLE

2. Es un tipo de hormigón que es capaz de repararse a sí mismo, debido a que cuenta con unas
microcápsulas que se rompen y reparan el hormigón cuando se produce una fisura interna. Así pues
se consigue un aumento de la resistencia del hormigón frente a agentes externos agresivos y, por
tanto, un aumento de la su durabilidad y ahorro en los costes de mantenimiento. Por todo ello,
teniendo en cuenta la velocidad de los avances en ingeniería de materiales y dada la especialización
en su uso, es probable que acabe por usarse un gran número de ellos hasta en la construcción más
pequeña, cada uno resolviendo un problema específico..
Durante su vida útil, las estructuras de hormigón sufren agrietamientos por diversas causas. A través
de las grietas, oxígeno, agua, cloruros y otros agentes agresivos pueden penetrar para detrimento de
la durabilidad del hormigón, de su comportamiento y de su vida útil. El hormigón posee una capacidad
innata de reparación. Sin embargo, esta capacidad es limitada y dependiendo de las condiciones
ambientales a las que se exponga el material y a su composición, el tamaño de grietas que pueden
ser auto-reparadas será de máximo 0.6 mm. En la Universidad Tecnológica de Delft se ha investigado
el uso de bacterias en el hormigón, a fin de incrementar la capacidad de reparación mediante el uso
de precipitación microbiana inducida (conocida como MIP por sus siglas en inglés). Este método se
basa en la precipitación localizada de carbonatos de calcio (CaCO3) inducida por actividad
bacteriana. El principio de MIP en grietas en hormigón fue probado en laboratorio y luego aplicado al
desarrollo de diversos materiales autorreparables. En este trabajo se describen los principios de la
MIP y la aplicación de hormigón autorreparable reforzado con fibras naturales en canales de irrigación
en la provincia de Tungurahua, Ecuador. Esta fue la primera aplicación en el mundo de un hormigón
autorreparable con bacterias.
SOLVENTAR GRIETAS
El hormigón autorreparable es un material que incluye microcápculas en su interior, de forma que
estas se rompen en caso de registrar una fisura interna.
De esta manera, el hormigón puede solventar pequeñas grietas de manera autónoma e inteligente,
con el objetivo de paliar la obsolescencia de los materiales constructivos y de las edificaciones de la
mano de la innovación y la tecnología.
Hasta el momento, los primeros prototipos ya han sido capaces de solventar fisuras de hasta 150
micrómetros de ancho, y la previsión es que gestionen roturas de hasta 300 micrometros en un futuro
cercano.
Con este material, caracterizado por su durabilidad y por un menor impacto medioambiental se prevé
que la vida útil de los materiales se multiplique, con el objetivo de que sean de hasta dos o cinco
veces superiores a los tradicionales.
SURGIMIENTO
Este material surge gracias a los continuos avances de la nanotecnología, ya que, en esta ocasión un
grupo de investigadores del Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja del CSIC ha
realizado un estudio para comprobar su utilidad en el alargamiento de la vida útil de las estructuras.
Los nanomateriales están abriendo un mundo de posibilidades al sector de la construcción, puesto
que, combinando el cemento con otros elementos como el dióxido de titanio, el dióxido de
silicio y los nanotubos de carbono se consigue dotar de nuevas aplicaciones a dicho material
constructivo.
En el caso de MICET (financiado por el Programa Estatal de Innovación del MINECO), se añaden
pigmentos termocrómicos al cemento para que cambie de aspecto a una temperatura denominada
crítica. De este modo, el material adquirirá un color oscuro a baja temperatura con lo que variará su
respuesta frente a la radiación solar. ¿Con qué fin? Disminuir o aumentar la temperatura
superficial de la fachada y con ello mejorar la eficiencia energética del interior.
Además de lograr que el cemento se comporte de forma más respetuosa con el medio ambiente, la
nanoadición de distintas partículas también ofrece ventajas sobre otros materiales de construcción.

3. Por su parte la doctora en ciencias químicas Ana Guerrero ha conseguido mediante su investigación
generar el hormigón autorreparable. Ha logrado este avance utilizando microcápsulas de sílice
rellenas de epoxi, que aplicadas en una fisura interna son capaces de reparar el hormigón dañado.
Esta solución es aplicable en fisuras de hasta 150 micrómetros de ancho, pero aún existen
investigaciones en marcha que aseguran serán capaces de ser eficaces hasta los 300 micrómetros
de ancho.
El cemento termocrómico y el hormigón autorreparable son dos avances de gran valor para el sector
de la construcción, con efectos muy positivos sobre todo a largo plazo. Pero se enfrentan a un grave
problema, ya que, para tener cabida en dicha industria es necesario comprobar que la inversión
otorga los beneficios deseados, puesto que su coste es bastante elevado.
El problema del precio
A pesar de ser una excelente opción para las construcciones del futuro el principal problema que
enfrenta el desarrollo de este tipo de materiales es el precio, esto debido a las nano cápsulas
utilizadas para su elaboración las cuales tienen un elevado costo. Pero actualmente se está
investigando y trabajando a partir de residuos industriales más baratos o minimizar al máximo la
cantidad de nano cápsulas utilizadas para obtener una reducción en su precio..
Para que las ventajas ofrecidas por este tipo de investigaciones tengan cabida en la industria es
necesario que esta valore más los beneficios que el aumento del coste. "Meter diamantes en el
cemento puede estar muy bien desde un punto de vista académico, pero no va a tener ningún
recorrido", afirma el doctor en Ciencias Físicas e investigador en el laboratorio de Nanomateriales de
Tecnalia Jorge Sánchez. Por eso, una de sus líneas de investigación actuales es el desarrollo
de nanopartículas a partir de residuos industriales que permitan reducir su coste .
A pesar de ello, los expertos coinciden en la necesidad de hacer énfasis sobre los beneficios a largo
plazo de este tipo de nuevos materiales. En el caso del mortero termocrómico, al consumo de
energía de producir el cemento habría que sumar el de producir los pigmentos. Pero el proceso
supone una mejora en la eficiencia del edificio a lo largo de su ciclo de vida, por lo que las emisiones
se compensarían.
Otra de sus ventajas a largo plazo es la durabilidad, las ventajas del hormigón autorreparable en
estructuras de gran tamaño como los puentes: "Normalmente tendrías que empezar a repararlas a los
25 años, con estos materiales podrías esperar hasta los 30". La investigadora matiza que por eso es
importante definir en qué estructuras compensaría la inversión, como en "presas y pozos
petrolíferos".