Hormigón de cal, la formulación de un nuevo material que aprovecha recursos locales y reciclados

Un concurso del IBAVI (Institut Balear de l'Habitatge). 

Una promoción en Formentera. 

Y un estudio de Sant Cugat, Taller 11, que lo gana... y termina usando un nuevo material: hormigón de cal.

Te contamos aquí la historia que compartió Sara Ferran, arquitecta del despacho ganador, en la Sessió Sert 'Hormigón de cal. Tipología, sistema y puesta en obra'.

Una de cal y otra de arena

17 DOT son un grupo de viviendas en Sant Ferran, Formentera, que cuando se acaben ocuparán un terreno de 839 m². Para esta promoción, el IBAVI estableció criterios claros, alineados con los requisitos arquitectónicos actuales:

• Buscaban reducir el consumo de energía a casi nulos.

• También respetar el entorno en el que se encuentra la promoción

• Y considerando, además, la perspectiva de género en el diseño.

Una de las premisas del concurso incluía la evaluación del impacto y el coste del desplazamiento de los materiales necesarios para su edificación. Un reto, ya de por sí complejo en una isla que, en el caso de la pequeña pitiusa, suponía un desafío extra.

“Cuando estábamos preparando el concurso, estuvimos pensando en qué materia prima local nos serviría de punto de partida para empezar a trabajar. El árido resultó ser lo más importante, unido a la posidonia y la cal”, explicó Sara Ferran, de Taller. 11.

Estos tres ingredientes son los que integraron el elemento más destacado del proyecto propuesto por Taller 11: la creación de un hormigón de cal ad hoc.

Sin embargo, formular la composición del material fue, además de completamente nuevo para el estudio, un proceso de pruebas y ensayo-error no exento de curvas.

Una piedra caliza que flota en el mar

Así, los 3 elementos utilizados fueron:

1. Áridos
   
   “Formentera es una gran piedra caliza que flota en el mar. El sector de la construcción genera escombros de excavación que ahora mismo se acumulan en el vertedero de Es Cap de Barbaria porque la mayoría de proyectos construidos en la isla no utilizan este árido”, señaló Ferran.

2. Posidonia oceánica
   
   En la isla abunda esta planta acuática de hoja caduca. Cuando comienza la temporada de invierno, se acumula en las playas y cumple la función de proteger la arena de los temporales. "Tradicionalmente, en las manzanas se ha utilizado como aislante para las cubiertas, así que consideramos utilizarla de otra forma en nuestro proyecto", apunta Ferran.

3. Cal
   
   El tercer material tradicionalmente se utilizaba en las casas pitiusas como enlucido de mortero de cal, para impermeabilizar los muros de piedra seca y aumentar así su durabilidad en el tiempo. “Ahora no se utiliza tanto, aunque es un material que regula muy bien la humedad en un entorno marino, ya que permite que las paredes transpiren. Además, tiene un ciclo cerrado a nivel de emisiones de CO₂, por tanto, nos interesaba darle la vuelta a este material”, compartió Sara Ferran durante la Sessió Sert.

Actualizar sistemas constructivos tradicionales

Tradicionalmente, el sistema de construcción de muros portantes utilizaba el árido de las piedras de la misma parcela donde se construiría. Este árido se dividía en diferentes tamaños. Las piedras más grandes se empleaban en las hojas exteriores de los muros, mientras que el interior se llenaba con arenas y piedras más pequeñas para finalizarlo con un mortero de cal que lo protegiera de las inclemencias del tiempo.

“En este proyecto, lo que planteamos es recuperar los hormigones romanos y crear un hormigón de cal hecho con el árido reciclado de una excavación del proyecto Life Reusing Posidonia, ubicado muy cerca y que el IBAVI había conservado, y de la propia parcela. Lo separamos en diferentes granulometrías, incorporamos cal, montamos un encofrado para obtener características similares al acabado que nos pedían, que iba a ser liso y blanco”, explicó.

El proceso de creación del hormigón de cal

La voluntad de Taller 11 de crear estos hormigones de cal con árido reciclado y la posibilidad de aligerarlos para reducir su densidad con posidonia, implicó una investigación previa importante que el estudio desarrolló en paralelo al proyecto básico y ejecutivo. Por eso, el estudio contactó con Joan Ramon Rosell,, docente de la Escola Sert y máximo experto en construcción de cal en Catalunya, para que les orientara en el proceso.

"Esto es algo que nunca habíamos hecho, así que empezamos a elaborar probetas porque no teníamos ninguna dosificación de partida y dejamos pasar entre 60 y 90 días para poderlas analizar", narró Ferran durante la Sesión Sert.

A partir de lo que funcionó, el taller de arquitectos elaboró ​​unas derivadas con piezas de mayor tamaño que empezaron a mezclar para conseguir un acabado que, principalmente, debía rendir a nivel de durabilidad.

Investigación a contrarreloj

"Entonces pasamos a hacer pruebas para ver cómo funcionaba a gran escala", rememoró Ferran. "Cargamos una furgoneta llena de posidonia y empezamos a trabajar en el taller con la hormigonera para ver si los caldos de cal se mezclaban bien con los de la hoja de la planta. No sólo tenía que darnos conductividad, sino que también había que garantizar que fuera ejecutable”.

Este proceso se desarrolló a contrarreloj, ya que en pocos meses era necesario iniciar la obra y necesitaban conclusiones. Esta última etapa de investigación se traducirá en unas 40 probetas con dosificaciones diferentes; algunas sólo con arenas mientras que otras contenían áridos, algo de corcho u hoja de posidonia.

“En esta fase todavía nos planteábamos si podíamos conseguir que los muros de los extremos fueran estructurales y aislantes a la vez. Estábamos buscando cosas que son algo contradictorias entre sí, pero como habíamos planteado muros de un grosor de 80 centímetros, quizás sería posible”, explicó.

Una vez endurecidas, las probetas cambian de color, ya que la cal se vuelve completamente blanca. Las cortaron por la mitad para poder testar el material del centro, ya que al colocar la sonda de conductividad en la probeta llegaba más caldo de mortero de cal y las conductividades obtenidas carecían de sentido. Al partirla por la mitad y seleccionar la mezcla de la hoja con la cal completamente homogénea, los resultados fueron más fiables.

Pruebas de resistencia

Para las pruebas de resistencia, las cifras especificadas por el proyecto eran complejas de conseguir con áridos más gruesos, pero más plausible con arena.

“Al final conseguimos resistencias de unos 2 MPa, por tanto, podría haber sido un material portante, aunque no era lo que habíamos descrito en proyecto, que era de 10 MPa. Por tanto, la hipótesis de si podría ser estructura y cierre a la vez no era posible. Sin embargo, nos ha servido como hormigón aislante. Hicimos una prueba en un muro exterior, ya han pasado dos años y sigue absolutamente intacto.

Sin embargo, en la frase de obra se encontraron con una sorpresa: todas las pruebas realizadas previamente con el árido de la parcela estaban mucho más secas.

“Tuvimos que repetir muchísimas probetas, que dejamos secar, y que se analizaron posteriormente. Aquí ya no podíamos cortarlas, ya que debían tener un formato convencional para poder llevarlas a un laboratorio y para obtener una resistencia de compresión certificada. La Universitat de les Illes Balears había desarrollado una nueva máquina para ensayar las conductividades y una de las pruebas nos dio un mejor margen de conductividad”, recordó la arquitecta.

Circularidad y estrategia climática natural

Sara Ferran señaló durante la Sessió Sert que su interés por incorporar este hormigón de cal es que, además, su ciclo está cerrado, ya que se obtiene de la piedra caliza calcinada, un proceso que emite CO₂ pero que, sin embargo , una vez hidratado , mezclado con cal y mortero, el material absorbe el CO₂ en el proceso de carbonatación y vuelve a ser piedra caliza. Es decir, pasado un tiempo, termina compensando las propias emisiones.

En cuanto a la estrategia climática natural, el objetivo era que el edificio prescindiera de un sistema de clima activo. Por eso, las estancias donde se pasan más horas se ubican en la fachada sur para garantizar un confort sin tener que activar la inercia del edificio con sistemas activos.

La promoción cuenta también con una galería subterránea que permite, por un lado, trazar todas las instalaciones. En invierno, el aire que entra y cruza este espacio se atempera para después acceder a través del muro por unos conductos donde se precalienta y evita pérdidas y permitir que las viviendas funcionen de manera pasiva. En verano, el aire atraviesa los muros y va enfriando esta inercia durante las horas del día.

El proyecto de 17 DOT en Sant Ferran está previsto que concluya en noviembre de 2025. A fecha de hoy, ya se puede considerar un éxito por el afán de Taller 11 y del IBAVI de llevar al límite la investigación de nuevos materiales constructivos que elevan la arquitectura tradicional a los cánones del siglo XXI.

Lucía Burbano
Una redactora de hormigón armado de Escola Sert