Mampostería sostenible: comparación de metodologías para ladrillos “eco”.

   La construcción es uno de los sectores con mayor consumo de recursos y generación de residuos. En particular, la fabricación de unidades de mampostería tradicionales, ladrillos cocidos y bloques de cemento demandan grandes cantidades de energía y materias primas vírgenes, además de procesos que presionan los ecosistemas. Ante este panorama, las alternativas de mampostería sostenible, tales como ladrillos con materiales reciclados y matrices geopoliméricas, surgen como opciones de gran potencial para disminuir los impactos ambientales sin comprometer el desempeño técnico exigido en cerramientos, particiones y, en algunos casos, elementos no estructurales.

Entre estas alternativas, se destacan dos enfoques principales. El primero corresponde a los llamados ladrillos “eco” que incorporan residuos de construcción y demolición (RCD) u otros subproductos industriales, tales como plásticos, vidrio, cenizas, escorias, entre otros; contribuyendo así a la valorización de materiales que, de otro modo, se destinarían a disposición final. El segundo enfoque se basa en el uso de geopolímeros, ligantes aluminosilicatados activados alcalinamente que reducen la dependencia del Clinker y permite ajustar propiedades como la resistencia mecánica, la absorción de agua y la conductividad térmica. No obstante, su viabilidad real depende de factores como la dosificación, las condiciones de curado, la disponibilidad de insumos y la logística de producción, así como del cumplimiento normativo en los ensayos de recepción y control de calidad.

El principal desafío para los proyectistas y la academia no radica en la falta de alternativas, sino en la dispersión metodológica y la heterogeneidad de los resultados. Diversas formulaciones arrojan comportamientos muy variables, y aún persisten vacíos en la estandarización local respecto a qué ensayos realizar, cómo comparar los resultados y qué umbrales aplicar. Esta falta de uniformidad conduce con frecuencia a decisiones basadas en percepciones más que en evidencia técnica y comparable.

Este blog busca contribuir a cerrar esa brecha. Su objetivo es comparar críticamente tres rutas metodológicas, geopolímeros, ladrillos con residuos de construcción y demolición (RCD), y ladrillos con plástico reciclado, bajo criterios técnicos como la resistencia, absorción, densidad y conductividad térmica; así como ambientales tales como la huella y energía incorporada en un análisis de ciclo de vida y económico-operativos, donde se abordan los costos y la viabilidad a escala del laboratorio. Con ello, se pretende identificar una metodología final viable en el contexto universitario y coherente con las exigencias normativas de ensayo y control de calidad vigentes.

 

METODOLOGÍAS PROPUESTAS:

1.     Ladrillos geopoliméricos: El material geopolimérico se elabora a partir de precursores aluminosilicatos, como la ceniza volante, la escoria o el polvo cerámico, que son activados mediante soluciones alcalinas, lo que permite reducir de manera significativa la dependencia del Clínker tradicional. Este tipo de material ofrece la posibilidad de ajustar propiedades como la resistencia mecánica, la absorción de agua y la conductividad térmica mediante un control adecuado de la dosificación y de las condiciones de curado. Entre sus principales ventajas se destacan la reducción potencial de la huella de CO₂ y su buena estabilidad química, lo que lo convierte en una alternativa sostenible frente a los materiales convencionales. No obstante, su aplicación presenta algunos retos asociados al manejo y costo de los activadores alcalinos, al control preciso de la temperatura y el tiempo de curado, así como a la disponibilidad local de insumos apropiados. Para evaluar su desempeño, se realizan ensayos típicos de resistencia a la compresión, absorción, densidad y conductividad térmica, los cuales permiten determinar su viabilidad técnica y ambiental en distintos contextos constructivos.

·       Variables de diseño: Incluyen la relación sólido-activador, el tipo y la molaridad del activador alcalino, las condiciones de curado como tiempo y temperatura y la granulometría del material precursor.

·       Expectativa técnica: se proyecta una buena resistencia mecánica y una baja absorción de agua, con la posibilidad de optimizar la conductividad térmica mediante el uso de materiales aligerantes.

·       Riesgos: Se asocian principalmente al costo y las condiciones de seguridad en el manejo de los activadores, al control del proceso de curado y a la disponibilidad local de precursores adecuados.

 

2.     Ladrillo con RCD:    Esta metodología incorpora fracciones cerámicas y áridos reciclados provenientes del RCD como reemplazo parcial del agregado o de la matriz cementante. Su principal aporte radica en la valorización de residuos locales, lo que contribuye a reducir la disposición final y la extracción de materias primas naturales. El desempeño del material depende directamente de la correcta clasificación, limpieza y control granulométrico del RCD, así como de su porosidad y grado de absorción.

Entre sus ventajas, se destacan el costo competitivo, la disponibilidad de insumos y la promoción de la circularidad de materiales. Como retos, se identifican la variabilidad en la calidad del residuo y la necesidad de controlar la absorción para garantizar uniformidad en los resultados.

Los ensayos recomendados incluyen compresión, absorción o succión, densidad y verificación dimensional, de acuerdo con las normas técnicas aplicables.

 

·       Variables de diseño: porcentaje de reemplazo, tipo de pretratamiento (limpieza, trituración, clasificación), uso de aditivos y relación agua/cemento.

·       Expectativa técnica: se espera un desempeño comparable al de unidades no estructurales convencionales, con un impacto positivo en la valorización de residuos locales.

·       Riesgos: variabilidad del RCD, control insuficiente de porosidad o absorción y dificultades logísticas en el acopio y procesamiento del material reciclado.

 

3.     Ladrillo con plástico reciclado:    Esta metodología emplea plásticos reciclados como HDPE, LDPE o PP, los cuales se mezclan con arena o se incorporan a una matriz cementicia para producir unidades no estructurales livianas. Este tipo de material se caracteriza por su baja absorción de agua y su menor conductividad térmica, lo que se traduce en un mejor comportamiento como aislante térmico.

Entre sus principales ventajas, se destacan el aprovechamiento de residuos plásticos de difícil gestión, la reducción del peso propio de las piezas y la posibilidad de fabricar productos económicos y sostenibles. No obstante, presenta retos técnicos relacionados con el comportamiento ante la radiación UV y el fuego, la adherencia entre la matriz y el polímero, así como las limitaciones de carga mecánica, que restringen su aplicación a elementos no estructurales.

Los ensayos recomendados para su evaluación incluyen resistencia a la compresión, absorción de agua, densidad aparente, conductividad térmica y, cuando corresponda, pruebas de envejecimiento térmico y exposición a radiación UV.

·       Variables de diseño: tipo de polímero utilizado, temperatura de mezcla, relación arena/plástico y presión de compactación.

·       Expectativa técnica: baja absorción, menor conductividad térmica y fabricación de piezas livianas con buen desempeño para cerramientos no estructurales.

·       Riesgos: estabilidad frente a radiación UV y fuego, adherencia insuficiente entre fases y limitaciones de uso estructural.

• ANÁLISIS COMPARATIVO:

    La comparación evidencia que no existe una metodología única superior en todos los criterios, sino que cada enfoque responde a distintos objetivos técnicos, ambientales y operativos.

• M1. Geopolímero: Se posiciona como la opción de mayor desempeño técnico, alcanzando altas resistencias y baja absorción si se optimizan el activador y las condiciones de curado. Además, presenta buena estabilidad química y puede aligerarse para mejorar su conductividad térmica. Sin embargo, el uso de activadores alcalinos especializados incrementa los costos y requiere condiciones de seguridad y control térmico estrictas. Su viabilidad ambiental es alta por la reducción de clínker, aunque debe considerarse la energía asociada a los activadores. Por ello, es una alternativa prometedora para contextos de investigación avanzada o industrial, más que para aplicaciones locales de bajo costo.

• M2. RCD (Residuos de Construcción y Demolición): Es la opción más equilibrada en términos de desempeño, costo y sostenibilidad. Al incorporar áridos reciclados, favorece la valorización local de residuos y reduce la extracción de recursos naturales. Si se controlan adecuadamente la granulometría y la absorción, puede alcanzar resistencias medias-altas aptas para unidades no estructurales. Su huella ambiental es favorable y los costos operativos son bajos, aunque depende de la logística de acopio y procesamiento del RCD. Los principales riesgos se asocian a la variabilidad del material y al control de calidad, factores críticos para la reproducibilidad de los resultados.

• M3. Plástico reciclado: Destaca por su ligereza, bajo costo y excelente aislamiento térmico, características derivadas de la baja densidad y conductividad del material polimérico. Resulta ideal para cerramientos livianos y aplicaciones no estructurales, especialmente cuando se busca sustituir plásticos de difícil gestión. No obstante, su resistencia mecánica es limitada y presenta riesgos asociados a la degradación térmica y exposición UV, así como baja adherencia entre matriz y polímero. Por tanto, su implementación debe restringirse a usos complementarios, garantizando un manejo adecuado frente a radiación y fuego.

Por tanto, la metodología basada en RCD (M2) se considera la más viable y sostenible para proyectos educativos y de construcción experimental, al combinar un desempeño aceptable con un impacto ambiental positivo y bajos requerimientos tecnológicos.

•  METODOLOGÍA SELECCIONADA: LADRILLO CON RCD:

   

La implementación de la metodología basada en Residuos de Construcción y Demolición (RCD) se presenta como una alternativa práctica y sostenible, especialmente adecuada para contextos académicos y de investigación aplicada. Su adopción permite reducir costos, facilita el acopio de materiales en el entorno local y demanda menor complejidad en la dosificación y el curado en comparación con los sistemas geopoliméricos.

Además, esta metodología promueve la valorización de los residuos de construcción y demolición, alineándose con los principios de la economía circular y la gestión sostenible de los residuos urbanos establecidos en la normativa ambiental colombiana. 

Si bien el desempeño mecánico de los ladrillos elaborados con RCD puede ser inferior al de los geopoliméricos, estos materiales ofrecen propiedades adecuadas para aplicaciones no estructurales, siempre que se mantengan los controles de granulometría, absorción y clasificación del residuo. Los ensayos requeridos, como resistencia a la compresión, absorción, densidad y verificación dimensional pueden realizarse en laboratorios universitarios, siguiendo las especificaciones de las normas NTC 4205 y NTC 4026.                                                         

La variabilidad del material reciclado puede controlarse mediante protocolos de clasificación, limpieza y pretratamiento, lo que permite reproducir resultados confiables incluso en entornos con equipos básicos. En consecuencia, esta metodología combina viabilidad técnica, sostenibilidad ambiental y aplicabilidad educativa, consolidándose como la opción más equilibrada para el desarrollo de proyectos académicos orientados a la construcción sostenible.

•  DATOS, TÉCNICAS Y HERRAMIENTAS/SOFTWARE NECESARIOS:

Tabla 1.

Datos, técnicas y herramientas/softwares necesarios.

 

ELEMENTO	DETALLE
Datos requeridos	Composición del RCD (fracción cerámica, áridos), granulometría, porosidad, humedad, porcentaje de reemplazo
Técnicas de Laboratorio	- Trituración y tamizado - Clasificación manual o mecánica
Ensayos normativos	- Compresión (NTC 4026) - Absorción/succión (NTC 4205) - Densidad y verificación dimensional
Software sugerido	- Excel o R para análisis estadístico de resultados - OpenLCA para modelar huella ambiental en ACV “cuna-puerta” - AutoCAD o SketchUp para modelado de prototipos si aplica.

Fuente. Autor.

•  TIPO DE ANÁLISIS ESPERADO Y RESULTADOS: 

• Análisis técnico: Comparación de resistencia, absorción y densidad frente a ladrillos convencionales. Se espera obtener un desempeño que cumpla con las especificaciones técnicas para usos no estructurales, con variabilidad controlada mediante pretratamiento del RCD.

• Análisis ambiental: El primordial de este proyecto son las mitigaciones de agentes contaminantes al medio ambiente, por consiguiente, se espera una reducción en la huella de carbono y energía incorporada, en comparación con los ladrillos cocidos.

• Análisis económico-operativo: El gran beneficio de este proyecto es mantener bajos costos en insumos y procesamiento y, teniendo en cuenta que estos procedimientos se pueden efectuar en laboratorios universitarios sin necesidad de activadores químicos ni curado especializado, ayuda a minimizar aún más los gastos.

• Resultados operativos:
•   Ladrillos con resistencia ≥ 3 MPa (uso no estructural)
• Absorción ≤ 20% con control de porosidad
•   Densidad entre 1.5 y 1.8 g/cm³
•   Huella ambiental reducida en al menos 30% respecto al ladrillo cocido convencional.

         

 

 Link de video: https://youtu.be/_BfMNr_zfNA

 

• Referencias bibliográficas
• ASTM. (2023). C67/C67M-21: Standard test methods for sampling and testing brick and structural clay tile. ASTM International. 
• ICONTEC. (2017). NTC 4205: Unidades de mampostería de arcilla (ladrillos y bloques cerámicos). 
• ICONTEC. (2019). NTC 4026/4076: Unidades de mampostería de concreto, estructurales y no estructurales. 
• MinAmbiente. (2017). Resolución 472 de 2017 – Gestión integral de RCD. 
• MinVivienda. (2015). Guía de Construcción Sostenible (Res. 549 de 2015). 
• El-Naggar, K. A. M., et al. (2024). Performance of geopolymer insulation bricks synthesized from alumina waste and ferrosilicon slag. Minerals, 14(10), 977. 
• Przybek, A., et al. (2025). Thermal properties of geopolymer concretes with foamed aggregates. Materials, 18(13), 3150. 
• Zhang, J., et al. (2023). Life Cycle Assessment for Geopolymer Concrete Bricks. Sustainability, 15(9), 7718. 
• Emanuel, D. A., et al. (2025). Analysis of a new brick design using plastic waste. Cleaner Engineering and Technology. 
• Reuters. (2021). Kenyan recycles plastic waste into bricks stronger than concrete. 
• MinVivienda. (2020). Guía de construcción sostenible – Anexo 1.