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Desarrollo de materiales de construcci�n a partir de papel reciclado para comunidades de bajos recursos

 

Development of construction materials from recycled paper for low-income communities

 

Desenvolvimento de materiais de constru��o a partir de papel reciclado para comunidades de baixo rendimento

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: lalva@unca.edu.pe

 

 

Ciencias de la Educaci�n

Art�culo de Investigaci�n

 

* Recibido: 26 de agosto de 2025 *Aceptado: 24 de septiembre de 2025 * Publicado: �21 de octubre de 2025

 

       I.          Universidad Nacional Ciro Alegr�a, Per�.

     II.          Universidad Nacional de Trujillo, Per�.

   III.          Universidad Nacional Ciro Alegr�a, Per�.

 

Resumen

Este estudio identific� la proporci�n �ptima para fabricar ladrillos con papel bond reciclado destinados a muros no portantes. Se evaluaron cinco mezclas (cemento:arena:papel) en proporciones 1:1:1, 1:1:2, 1:1:3, 1:2:2 y 1:2:3, moldeando bloques c�bicos de 10 cm curados al aire durante 28 d�as. Luego, se realizaron ensayos de compresi�n con prensa hidr�ulica, comparando los resultados con los valores m�nimos exigidos por las normas peruanas E.080 y E.070 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Se aplic� un an�lisis estad�stico (ANOVA y prueba de Tukey, p < 0.05), que revel� diferencias significativas entre las mezclas, destacando la proporci�n 1:1:1 como la m�s resistente. Esta super� ampliamente los est�ndares para adobes, bloques no portantes y unidades portantes (tipo I y II), lo que sugiere su uso en edificaciones de uno a dos pisos en zonas de sismicidad media, representando una opci�n de construcci�n sostenible, econ�mica y accesible para comunidades de bajos recursos.

Palabras Clave: Materiales de construcci�n; papel reciclado; bajos recursos.

 

Abstract

This study identified the optimal ratio for manufacturing bricks from recycled bond paper for non-load-bearing walls. Five mixtures (cement:sand:paper) were evaluated in ratios of 1:1:1, 1:1:2, 1:1:3, 1:2:2, and 1:2:3, molding 10-cm cubic blocks cured in air for 28 days. Compression tests were then performed using a hydraulic press, comparing the results with the minimum values ​​required by Peruvian standards E.080 and E.070 of the National Building Regulations. Statistical analysis (ANOVA and Tukey test, p < 0.05) revealed significant differences between the mixtures, with the 1:1:1 ratio standing out as the strongest. This far exceeded the standards for adobes, non-load-bearing blocks and load-bearing units (type I and II), suggesting its use in one- to two-story buildings in areas of medium seismic activity, representing a sustainable, economical and accessible construction option for low-income communities.

Keywords: Building materials; recycled paper; low-income.

 

Resumo

Este estudo identificou a propor��o �tima para o fabrico de tijolos a partir de papel bond reciclado para paredes n�o estruturais. Foram avaliadas cinco misturas (cimento:areia:papel) nas propor��es de 1:1:1, 1:1:2, 1:1:3, 1:2:2 e 1:2:3, moldando blocos c�bicos de 10 cm curados ao ar durante 28 dias. De seguida, foram realizados ensaios de compress�o com recurso a uma prensa hidr�ulica, comparando os resultados com os valores m�nimos exigidos pelas normas peruanas E. 080 e E. 070 do Regulamento Nacional de Constru��o. A an�lise estat�stica (ANOVA e teste de Tukey, p < 0,05) revelou diferen�as significativas entre as misturas, destacando-se a propor��o 1:1:1 como a mais forte. Isto excedeu em muito os padr�es para adobes, blocos n�o estruturais e unidades estruturais (tipo I e II), sugerindo a sua utiliza��o em edif�cios de um a dois andares em �reas de atividade s�smica m�dia, representando uma op��o de constru��o sustent�vel, econ�mica e acess�vel para comunidades de baixo rendimento.

Palavras-chave: Materiais de constru��o; papel reciclado; baixa renda.

 

Introducci�n

A nivel global, los materiales de construcci�n m�s utilizados son el concreto (hormig�n) y el ladrillo cer�mico tradicional. No obstante, en muchos pa�ses en desarrollo, estos materiales representan m�s del 50% de las construcciones y suelen implicar altos costos de producci�n y mano de obra, adem�s de requerir un tiempo considerable para alcanzar su resistencia de servicio (Cardinale et al., 2021). Adicionalmente, la fabricaci�n de ladrillos convencionales y concreto conlleva la explotaci�n intensa de suelos y el consumo de grandes cantidades de recursos no renovables, lo cual encarece su uso y limita el acceso a vivienda de poblaci�n de bajos recursos (Qureshi et al., 2021). Frente a esta problem�tica, se han investigado materiales alternativos elaborados a partir de desechos, buscando soluciones sostenibles en la construcci�n civil.

Una de estas alternativas es el llamado papercrete o concreto de papel, elaborado a base de papel reciclado mezclado con un aglomerante (cemento u otro) y arena u otro �rido fino. El uso de fibras celul�sicas de papel como parte de la matriz cementante ha sido explorado desde hace d�cadas, pero ha cobrado inter�s renovado en los �ltimos a�os por su bajo impacto ambiental y costo reducido (Qureshi et al., 2021). Este material compuesto resulta m�s liviano que los ladrillos tradicionales y posee propiedades de aislamiento t�rmico y ac�stico favorables, manteniendo a la vez resistencias mec�nicas adecuadas para emplearse en muros divisorios y viviendas de uno o dos niveles (Cardinale et al., 2021; Qureshi et al., 2021). Al reutilizar el papel de desecho se disminuye la cantidad de residuos en rellenos sanitarios, se reduce la demanda de insumos v�rgenes y se abarata el costo final del material, haci�ndolo accesible para proyectos de vivienda social (Solahuddin & Yahaya, 2021).

Diversos estudios internacionales han demostrado la viabilidad de construir con ladrillos fabricados a base de papel reciclado, especialmente para muros no estructurales o tabiques interiores. Por ejemplo, investigaciones recientes en Asia y Europa han producido bloques con papel reciclado que alcanzan resistencias a la compresi�n suficientes para su uso en mamposter�a no portante (Solahuddin & Yahaya, 2021; Cardinale et al., 2021). No obstante, es importante considerar que las normativas de construcci�n var�an entre pa�ses; las cargas y requisitos que debe soportar un muro no portante difieren seg�n los c�digos locales. En el Per�, el Reglamento Nacional de Edificaciones establece valores m�nimos de resistencia a compresi�n para distintos tipos de elementos de alba�iler�a (Ministerio de Vivienda, Construcci�n y Saneamiento [MVCS], 2016, 2017). Por ello, resulta necesario realizar evaluaciones experimentales bajo las condiciones y criterios de la normativa nacional para determinar la aptitud de estos eco-ladrillos de papel reciclado en nuestro contexto.

En este trabajo se propone la elaboraci�n de ladrillos a base de papel bond reciclado combinado con cemento y arena, con el objetivo de obtener un material de construcci�n ecol�gico y econ�mico para muros no portantes. Se plantea identificar la proporci�n �ptima de estos componentes que garantice la resistencia mec�nica exigida por la normativa peruana vigente. La hip�tesis de la investigaci�n es que existe una dosificaci�n de papel reciclado, cemento y arena que maximiza la resistencia a compresi�n sin superar el umbral de p�rdida significativa de desempe�o mec�nico por exceso de material celul�sico. Estudios previos sugieren que una incorporaci�n moderada de fibra de papel (en torno a 5�10% en peso respecto al cemento) puede incluso aumentar la resistencia de mezclas cementantes, mientras que adiciones mayores tienden a reducirla por la introducci�n de m�s vac�os y material menos r�gido (Solahuddin & Yahaya, 2021). Con base en ello, se definieron cinco proporciones de mezcla a ensayar. A continuaci�n, se detalla la metodolog�a empleada para la fabricaci�n y ensayo de los ladrillos de papel, seguida de la presentaci�n y discusi�n de los resultados obtenidos, para finalmente establecer conclusiones y recomendaciones fundamentadas en hallazgos actualizados.

 

Metodolog�a

Para alcanzar el objetivo planteado, se llev� a cabo una investigaci�n experimental con un dise�o completamente aleatorizado, evaluando cinco proporciones distintas de mezcla de cemento, arena y papel reciclado. Las proporciones seleccionadas fueron: 1:1:1, 1:1:2, 1:1:3, 1:2:2 y 1:2:3, expresadas como relaciones en volumen de cemento : arena : papel bond reciclado. Estas relaciones cubren un rango desde mezclas con contenido equilibrado de los tres componentes (1:1:1) hasta mezclas con mayor proporci�n de papel respecto del cemento (1:1:3 y 1:2:3). El papel bond utilizado provino de residuos de papel de oficina triturados y remojados, obteniendo una pulpa que luego se mezcl� con los dem�s componentes. La arena empleada fue de tipo fina (procedente de cantera local), y se utiliz� cemento Portland tipo I como aglomerante.

Para cada proporci�n de mezcla se prepararon espec�menes c�bicos de 10 cm de lado. Los materiales se mezclaron en seco inicialmente (cemento con arena), incorporando luego el papel bond reciclado previamente humedecido, hasta lograr una masa homog�nea. Se a�adi� la cantidad de agua necesaria para obtener una consistencia moldeable, vertiendo la mezcla en moldes c�bicos met�licos. La compactaci�n se realiz� manualmente con varilla, asegurando el llenado completo de los moldes y minimizando la presencia de aire atrapado. Los probetas moldeadas se mantuvieron en reposo por 24 horas y luego se desmoldaron con cuidado para proceder al curado.

El curado de las piezas se efectu� al aire libre bajo techo (curado ambiental), protegi�ndolas de la lluvia directa. Las probetas se dejaron secar y endurecer durante 28 d�as, periodo tras el cual se consider� que las mezclas a base de cemento habr�an desarrollado la mayor parte de su resistencia mec�nica. Es importante resaltar que, dado el alto contenido de material celul�sico, no se emple� curado por inmersi�n en agua para evitar la degradaci�n o disgregaci�n de las fibras de papel en el interior de los espec�menes (esta pr�ctica concuerda con recomendaciones de otros estudios de papercrete en que el secado natural es el m�todo de curado preferido) (Solahuddin & Yahaya, 2021).

Cumplido el tiempo de curado, se procedi� al ensayo de compresi�n uniaxial de los cubos. Las pruebas de resistencia a la compresi�n se realizaron en una prensa hidr�ulica de laboratorio, aplicando la carga de forma controlada hasta provocar la falla por fractura de cada esp�cimen. Se registr� la carga m�xima soportada (fuerza de rotura) y se calcul� la resistencia a la compresi�n dividendo dicha carga por el �rea de la secci�n transversal del cubo (100 cm�). Para cada mezcla se ensay� un conjunto de probetas (en total 120 ensayos distribuidos equitativamente entre las cinco proporciones y valores de referencia normativos), con el fin de obtener un valor promedio representativo y su desviaci�n est�ndar.

Adicionalmente, con el prop�sito de contrastar los resultados experimentales con los requisitos de la normativa vigente, se recopilaron los valores de resistencia a la compresi�n m�nima establecidos en las normas t�cnicas peruanas aplicables. En particular, la Norma T�cnica E.080 del RNE (MVCS, 2017) especifica una resistencia m�nima de 10,2 kgf/cm� para unidades de adobe (tierra reforzada), valor que sirve como referencia de comparaci�n dado que el adobe es un material tradicionalmente utilizado en muros no portantes. Por su parte, la Norma T�cnica E.070 del RNE (MVCS, 2016) establece, entre otros, los siguientes m�nimos: 20 kgf/cm� para bloques de concreto en muros no portantes, 50 kgf/cm� para unidades de alba�iler�a en muros portantes (incluyendo bloques portantes y ladrillos de arcilla tipo I) y 70 kgf/cm� para ladrillos de arcilla tipo II (de mayor resistencia). Estos valores normativos fueron considerados como criterios de desempe�o para evaluar si las distintas mezclas de papel reciclado lograban resistencias aptas para su uso estructural en cada categor�a.

El an�lisis de los datos obtenidos se realiz� empleando estad�stica inferencial. Se aplic� un an�lisis de varianza (ANOVA) de una v�a para detectar la existencia de diferencias significativas entre las resistencias promedio de las cinco proporciones de mezcla estudiadas. Adicionalmente, se incluyeron en el ANOVA los valores de resistencia normativa (adobe, bloque no portante, bloque portante/ladrillo tipo I, ladrillo tipo II) como grupos de referencia, asign�ndoles muestras constantes equivalentes a los valores m�nimos exigidos, con el fin de comparar estad�sticamente cada grupo experimental contra los est�ndares. Tras comprobar la significancia global (nivel de confianza 95%), se utiliz� la prueba de comparaciones m�ltiples de Tukey para identificar qu� diferencias entre pares de grupos (mezclas o referencias) eran estad�sticamente significativas. Todo el procesamiento estad�stico se llev� a cabo con ayuda del software IBM SPSS v25.

 

Resultados

Resistencia a la compresi�n de las distintas proporciones

En la Figura 1 se presentan las resistencias a la compresi�n promedio correspondientes; a simple vista, se observ� que la mezcla 1:1:1 (cemento:arena:papel) alcanz� valores notablemente superiores a los de las dem�s proporciones. De hecho, la resistencia media de la proporci�n 1:1:1 fue aproximadamente tres veces mayor que la de las otras mezclas probadas. En contraste, la proporci�n 1:2:3 (aquella con mayor contenido relativo de papel y menor de cemento) registr� la resistencia m�s baja entre todas las formulaciones.

 

 

Figura 1

Resistencia a la compresi�n vs. proporci�n de mezcla (cemento:arena:papel)

Nota. Elaboraci�n propia, 2025

Cuantitativamente, la mezcla 1:1:1 alcanz� una resistencia a la compresi�n promedio de aproximadamente 82,7 kgf/cm�, constituy�ndose en la de mejor desempe�o mec�nico. En segundo lugar, las proporciones 1:1:2 y 1:2:2 mostraron resistencias intermedias, del orden de los 31,2 kgf/cm��� y 42,4 kgf/cm� respectivamente (con valores espec�ficos dentro de este rango), sin diferencias significativas entre s� seg�n la prueba de Tukey. La mezcla 1:1:3 present� una resistencia algo menor, en torno a 28,7 kgf/cm�, mientras que la mezcla 1:2:3 tuvo la resistencia promedio m�s reducida, alrededor de 13,9 kgf/cm�. La clara superioridad de la proporci�n 1:1:1 puede atribuirse a su mayor contenido de cemento (componente que aporta la mayor parte de la capacidad resistente una vez endurecido) y adecuado balance con la arena y el papel, resultando en una matriz s�lida con suficiente cohesi�n. Por otro lado, conforme aumenta la fracci�n de papel en detrimento del cemento (como en las mezclas 1:1:3 y 1:2:3), la resistencia disminuye considerablemente debido a la menor cantidad de material cementante y a la introducci�n de mayor porosidad asociada a la fibra de papel.

El an�lisis estad�stico confirm� estas observaciones: el ANOVA detect� diferencias altamente significativas entre las resistencias de las distintas proporciones (F = 115645,325; p < 0,0001). La comparaci�n de Tukey revel� que 1:1:1 es estad�sticamente superior (al nivel 0,05) a todas las dem�s proporciones en t�rminos de resistencia a la compresi�n. Asimismo, la mezcla 1:2:3 result� significativamente inferior al resto. Las combinaciones 1:1:2, 1:1:3 y 1:2:2 conformaron un grupo intermedio, sin diferencias significativas extremas entre algunas de ellas, aunque con una tendencia clara: a mayor contenido de cemento y menor de papel, mayor resistencia alcanzada.

Tabla 1

ANOVA de la Resistencia a la compresi�n de mezcla (cemento:arena:papel)

	Suma de cuadrados	gl	Media cuadr�tica	F	Sig.
Entre grupos	40733,587	4	10183,397	115645,325	,000
Dentro de grupos	6,164	70	,088
Total	40739,751	74

Nota. Resultados obtenidos en SPSSv25

Tabla 2

Tukey de la Resistencia a la compresi�n de mezcla (cemento:arena:papel)

Proporci�n	N	Subconjunto para alfa = 0.05
		1	2	3	4	5
1:2:3	15	13,8667
1:1:3	15		28,7133
1:1:2	15			31,2467
1:2:2	15				42,3600
1:1:1	15					82,7000
Sig.		1,000	1,000	1,000	1,000	1,000
Se visualizan las medias para los grupos en los subconjuntos homog�neos.
a. Utiliza el tama�o de la muestra de la media arm�nica = 15,000.

 

Nota. Resultados obtenidos en SPSSv25

 

Comparaci�n con requisitos normativos (E.080 y E.070)

Una vez establecidas las resistencias de cada mezcla, se procedi� a contrastarlas con los valores m�nimos exigidos por las normas t�cnicas pertinentes. En la Figura 2 se compara la resistencia a la compresi�n promedio de cada proporci�n con el valor normativo de 10,2 kgf/cm� estipulado por la norma E.080 (adobes). Todos los ladrillos elaborados con papel reciclado superaron holgadamente este requisito. Incluso la mezcla menos resistente (1:2:3) present� 13,9 kgf/cm�, valor que excede en aproximadamente 60% la resistencia m�nima establecida para adobe. Este resultado indica que, desde el punto de vista estrictamente resistente, cualquiera de las cinco proporciones propuestas producir�a unidades con mayor capacidad que el adobe tradicional, lo que supone una ventaja en cuanto a seguridad estructural en comparaci�n con ese material.

Figura 2

Resistencia a la compresi�n de cada proporci�n de mezcla vs. valor m�nimo para adobe (norma E.080)

Nota. Elaboraci�n propia, 2025

La Figura 3 muestra la comparaci�n entre las resistencias de las mezclas y el requisito de 20 kgf/cm� que la norma E.070 del RNE establece para bloques de concreto en muros no portantes (es decir, elementos de alba�iler�a que no soportan cargas verticales significativas). Se observa que cuatro de las cinco proporciones cumplen o superan dicho umbral normativo. Espec�ficamente, las mezclas 1:1:1, 1:1:2, 1:1:3 y 1:2:2 lograron resistencias mayores a 20 kgf/cm�, mientras que la mezcla 1:2:3, con 13,9 kgf/cm�, qued� ligeramente por debajo de ese criterio. Esto implica que, salvo la formulaci�n con mayor contenido de papel (1:2:3), las dem�s podr�an considerarse aptas para fabricar unidades destinadas a muros divisores o tabiques interiores no estructurales, desde la perspectiva de la resistencia a compresi�n.

 

 

 

 

Figura 3

Resistencia a la compresi�n de cada proporci�n vs. m�nimo para bloques no portantes (norma E.070)

Nota. Elaboraci�n propia, 2025

Por otro lado, la Figura 4 compara las resistencias promedio obtenidas con el valor de 50 kgf/cm� exigido por la E.070 para elementos de alba�iler�a portante (muros que s� soportan carga), categor�a que abarca tanto bloques portantes de concreto como ladrillos cer�micos tipo I. En este caso, solo una de las cinco proporciones de papel reciclado logr� exceder dicho valor: nuevamente la mezcla 1:1:1, con 82,7 kgf/cm�, supera ampliamente los 50 kgf/cm� requeridos. Ninguna de las otras combinaciones alcanz� ese nivel; las m�s cercanas (1:1:2 y 1:2:2) quedaron por debajo, en el rango de 30�45 kgf/cm�. De modo similar, la Figura 5 ilustra la comparaci�n con el criterio m�s exigente contemplado, 70 kgf/cm� correspondiente a ladrillos cer�micos tipo II (usados en alba�iler�a confinada para edificaciones de hasta 5 pisos en zonas de baja sismicidad, seg�n el RNE). Se evidencia que �nicamente la mezcla 1:1:1 supera tambi�n este umbral (ya que 82,7 > 70). Las otras proporciones no alcanzan dicha marca.

 

 

 

 

 

 

Figura 4

Resistencia a la compresi�n de cada proporci�n vs. m�nimo para bloques portantes y ladrillos tipo I (norma E.070)

Nota. Elaboraci�n propia, 2025

 

Figura 5

Resistencia a la compresi�n de cada proporci�n vs. m�nimo para ladrillos tipo II (norma E.070)

Nota. Elaboraci�n propia, 2025

En s�ntesis, los resultados muestran que todas las formulaciones producen ladrillos con resistencia suficiente para reemplazar al adobe en muros no portantes, cuatro de ellas cumplen adem�s con la resistencia requerida para bloques de concreto no portantes, y solo la mezcla 1:1:1 alcanza resistencias comparables a las de unidades portantes de alta calidad. Este panorama sugiere que la incorporaci�n de papel reciclado en la mezcla afecta la resistencia de forma sensible dependiendo de la proporci�n, existiendo un punto �ptimo (1:1:1) a partir del cual mayores contenidos de papel resultan perjudiciales para la capacidad resistente.

 

Discusi�n

Los resultados obtenidos evidencian una variaci�n considerable en la resistencia a compresi�n en funci�n de la proporci�n de papel reciclado incorporado. La mezcla 1:2:3 (con el porcentaje m�s alto de papel y menor de cemento) present� la resistencia m�s baja (13,9 kgf/cm�), mientras que la mezcla 1:1:1 (con partes iguales de cemento, arena y papel) logr� la m�s alta (82,7 kgf/cm�). Esta tendencia concuerda con hallazgos de otras investigaciones recientes, que reportan que adicionar fibras de papel en peque�as cantidades puede mejorar o mantener la resistencia del material cementante, pero cantidades excesivas conducen a una disminuci�n dr�stica de la resistencia mec�nica (Solahuddin & Yahaya, 2021). En concreto, Solahuddin y Yahaya (2021) encontraron que en concretos con papel triturado, las resistencias a compresi�n aumentaban hasta un contenido �ptimo de papel cercano al 10% en peso de la mezcla, reduci�ndose al exceder dicho porcentaje. En este estudio, las mezclas 1:1:1 y 1:1:2 contienen fracciones de papel relativamente moderadas (33% y 50% en volumen, respectivamente, equivalentes a una fracci�n en peso menor al 10% del total, dado el bajo peso espec�fico del papel), lo que explica que a�n mantengan resistencias apreciables. Por el contrario, en 1:1:3 y 1:2:3 la proporci�n de papel es muy elevada, generando una matriz menos densa y con m�s vac�os, lo que justifica sus bajas resistencias.

Es ilustrativo comparar estos resultados con los de estudios previos que exploraron mezclas similares. Por ejemplo, Moreno y Ponce (2017) elaboraron unidades de alba�iler�a ecol�gica utilizando cemento y papel reciclado sin agregado de arena, en una proporci�n aproximada de 1:3:1,5 (cemento:papel:agua). La resistencia a compresi�n obtenida en aquel caso fue apenas de 3,3 kgf/cm�, valor muy inferior a cualquiera de nuestras mezclas. Si bien no disponemos de un estudio posterior a 2020 exactamente equivalente, este resultado destaca el rol crucial de la arena como refuerzo particulado en la mezcla: la ausencia de un �rido fino lleva a una dr�stica reducci�n de la capacidad resistente debido a la falta de esqueleto granular en la matriz. En nuestro trabajo, al incorporar arena en todas las formulaciones, incluso la mezcla m�s d�bil (1:2:3) logr� 13,9 kgf/cm�, superando en cinco veces la resistencia de una mezcla similar sin arena. Este comportamiento es consistente con la funci�n estructural que cumple el agregado en los concretos, brindando rigidez y mejorando las propiedades mec�nicas del compuesto (Cardinale et al., 2021).

Por otro lado, S�nchez et al. (2018) reportaron un �ladrillo ecol�gico� a base de cemento, arena y papel reciclado que alcanz� 66,9 kgf/cm� de resistencia a la compresi�n, valor que ellos consideraron adecuado para fines constructivos. Dicho resultado es del mismo orden de magnitud que el obtenido con nuestra mezcla 1:1:1 (82,7 kgf/cm�) y confirma que mediante una combinaci�n apropiada de papel reciclado con material cementante es posible lograr resistencias competitivas con las de ladrillos tradicionales. Las diferencias espec�ficas entre distintos estudios pueden atribuirse a variaciones en las proporciones exactas, m�todos de fabricaci�n (por ejemplo, algunos trabajos premezclan pulpa de papel con agua y luego la a�aden al cemento), tipo de curado y caracter�sticas del papel empleado (S�nchez et al., 2018). No obstante, la tendencia general indica que la inclusi�n de arena (u otro agregado mineral) y una dosificaci�n balanceada son factores determinantes para obtener buenos resultados con papercrete.

Al comparar con investigaciones internacionales, hallamos coincidencias y contrastes interesantes. Kumar y Kansal (2016), en la India, elaboraron ladrillos con una proporci�n 1:1:3 (similar en raz�n nominal a una de nuestras formulaciones) y reportaron resistencias de hasta 116 kgf/cm�, junto con un comportamiento de fractura d�ctil. Esta resistencia es casi cuatro veces mayor que la obtenida en nuestro estudio para una proporci�n comparable (28,7 kgf/cm� en 1:1:3) y presenta una falla m�s pl�stica en lugar de fr�gil. La discrepancia puede deberse a la forma de expresar la proporci�n y a la cantidad real de papel: es posible que Kumar y Kansal trabajaran en proporciones en peso o utilizaran procesos de compactaci�n distintos, resultando en una menor relaci�n agua:cemento y menor porosidad. Adem�s, la calidad del papel (peri�dico vs. bond) y otros aditivos podr�an influir. Esto sugiere que todav�a hay espacio para optimizar el proceso de fabricaci�n de ladrillos de papel reciclado, por ejemplo, mediante prensado mec�nico o el uso de aditivos que mejoren la adherencia fibra-matriz, con miras a alcanzar resistencias a�n mayores sin sacrificar el car�cter ecol�gico del material.

En conjunto, los datos de esta investigaci�n, apoyados por literatura reciente, reafirman que la proporci�n de cemento:arena:papel = 1:1:1 representa un punto �ptimo donde se equilibra la contribuci�n resistente del cemento y la arena con los beneficios de aligeramiento y costo del papel reciclado, sin que este �ltimo comprometa la integridad mec�nica del material. Mezclas con proporciones de papel superiores exhiben reducciones pronunciadas de resistencia, por lo que no se recomiendan para fines estructurales. De hecho, estudios actuales se�alan que el reemplazo del cemento por fibras celul�sicas m�s all� de 10�15% conlleva p�rdida de desempe�o y requiere refuerzos adicionales o tratamientos especiales para compensar (Solahuddin & Yahaya, 2021). En nuestro contexto, la mezcla 1:1:1 contiene una cantidad de papel dentro de un rango manejable que permite cumplir e incluso exceder diversas exigencias normativas, lo que la hace atractiva como material de construcci�n sostenible.

Finalmente, en cuanto al cumplimiento normativo peruano, vale destacar que cuatro de las cinco formulaciones desarrolladas en el estudio cumplen la resistencia m�nima para muros no portantes (≥20 kgf/cm� seg�n E.070), lo cual es un resultado prometedor. En particular, la mezcla 1:1:1 no solo supera esa meta b�sica, sino que excede holgadamente los requisitos para elementos portantes, incluyendo ladrillos tipo II de alta resistencia (MVCS, 2016). Esto implica que ladrillos confeccionados con papel reciclado pueden, bajo ciertas dosificaciones, igualar o sobrepasar el desempe�o de ladrillos cer�micos convencionales de alta calidad. Un aspecto a considerar en futuros trabajos es la durabilidad de estos ladrillos de papel a largo plazo: si bien su resistencia inicial es adecuada, ser�a importante investigar su comportamiento ante la absorci�n de agua, ciclos de humedad-secado, ataque de microorganismos o fuego, entre otros factores. Experimentos complementarios se�alan que la absorci�n de agua aumenta con mayores contenidos de papel (Solahuddin & Yahaya, 2021), por lo que podr�a requerirse sellar o proteger superficialmente los ladrillos en aplicaciones expuestas a la intemperie. Adicionalmente, la inclusi�n de aditivos hidrorepelentes o fibras complementarias (por ejemplo, fibras de vidrio como explorado por Selvarasan & Bharathidasan, 2017) podr�a mejorar ciertas propiedades sin degradar la resistencia, siendo este un campo abierto para la innovaci�n en materiales compuestos ecol�gicos.

 

Conclusiones

Se determin� que la proporci�n 1:1:1 (cemento:arena:papel bond reciclado) es la �ptima para la elaboraci�n de ladrillos ecol�gicos no portantes a base de papel reciclado. Esta mezcla logr� la mayor resistencia a la compresi�n (82,7 kgf/cm�) y super� todos los requisitos m�nimos estipulados en la normativa peruana aplicable: sobrepas� la resistencia exigida por la norma E.080 para adobes (10,2 kgf/cm�) y tambi�n las de la norma E.070, tanto para bloques de muros no portantes (20 kgf/cm�) como para muros portantes y ladrillos cer�micos tipo I y II (50 y 70 kgf/cm�, respectivamente). En otras palabras, la mezcla 1:1:1 produjo ladrillos cuya resistencia excede incluso los valores m�nimos exigidos para unidades de alba�iler�a estructural de alta calidad, lo que indica un desempe�o sobresaliente.

Cuatro de las cinco proporciones evaluadas (1:1:1, 1:1:2, 1:1:3 y 1:2:2) resultaron aptas para su uso en muros no portantes al satisfacer el criterio de resistencia ≥ 20 kgf/cm� (MVCS, 2016). Sin embargo, �nicamente la proporci�n 1:1:1 logr� resistencias suficientes para ser considerada en elementos portantes o muros con cargas. Por tanto, se recomienda emplear preferiblemente la dosificaci�n 1:1:1 cuando se busque maximizar la capacidad resistente del ladrillo de papel reciclado, especialmente si se contempla su uso en aplicaciones estructurales ligeras. Las otras formulaciones podr�an utilizarse en tabiques o divisiones interiores donde las exigencias mec�nicas sean menores, teniendo precauci�n de no usar la mezcla 1:2:3, ya que, aunque supera la resistencia del adobe, queda por debajo del est�ndar para bloques no portantes y presenta un estrecho margen de seguridad respecto al requisito normativo.

La comparaci�n con estudios previos evidencia que la inclusi�n de un agregado fino (arena) en la mezcla es crucial para obtener resistencias mec�nicas aceptables. Todas las mezclas de este estudio superaron ampliamente la resistencia de materiales similares fabricados sin arena (como concretos de papel reportados en la bibliograf�a con resistencias de solo 3�5 kgf/cm� cuando solo combinan cemento y papel) gracias a la acci�n de la arena como refuerzo particulado. En consecuencia, para futuros desarrollos de papercrete se recomienda mantener un porcentaje adecuado de �rido mineral en la mezcla, ya sea arena u otro material granular, a fin de garantizar una matriz densa y resistente.

La fabricaci�n de ladrillos con papel bond reciclado presenta claras ventajas ambientales y econ�micas. Se reutiliza un residuo abundante (papel de oficina desechado), contribuyendo a disminuir la contaminaci�n y la necesidad de disposici�n en rellenos sanitarios. Al mismo tiempo, se reduce la proporci�n de cemento necesaria en la mezcla, lo que implica menor emisi�n de CO₂ asociada a la producci�n de cemento (un beneficio ambiental importante) y un menor costo de materiales. Estudios recientes en distintos pa�ses respaldan que los eco-ladrillos de papel pueden producirse a bajo costo y con un desempe�o adecuado para vivienda de inter�s social (Qureshi et al., 2021; Solahuddin & Yahaya, 2021). Nuestros resultados refuerzan esta noci�n al demostrar que es posible cumplir con las normas t�cnicas utilizando este material alternativo. Por tanto, se vislumbra una viabilidad pr�ctica en la adopci�n de ladrillos de papel reciclado para construcciones de bajo costo, especialmente en muros divisorios y edificaciones de uno a dos niveles, contribuyendo a la construcci�n sostenible y a la econom�a circular en el sector.

Si bien la resistencia estructural del ladrillo de papel 1:1:1 es destacable, sugerimos profundizar en la investigaci�n de otras propiedades relevantes antes de su implementaci�n masiva. Aspectos como la absorci�n de agua y la durabilidad frente a la intemperie deben ser estudiados a detalle. Es recomendable evaluar tratamientos hidrofugantes para reducir la absorci�n, as� como estudiar el comportamiento del material ante fuego, considerando que contiene un alto porcentaje de celulosa (aunque cabe anotar que ciertos estudios han se�alado un buen desempe�o t�rmico y de resistencia al fuego en mezclas con papel, debido a la baja conductividad y la protecci�n que el material cementicio proporciona a las fibras) (Qureshi et al., 2021). Asimismo, investigar la compatibilidad de estos ladrillos con morteros de pega convencionales y su desempe�o en muros completos bajo carga lateral (sismo) ser�a el siguiente paso l�gico para asegurar su uso seguro en edificaciones. En resumen, la presente investigaci�n confirma el potencial de los ladrillos en base a papel bond reciclado como alternativa ecol�gica para la construcci�n, particularmente en muros no portantes, siempre que se utilice una dosificaci�n adecuada como la determinada (1:1:1). De esta manera, se contribuye al desarrollo de materiales de construcci�n sostenibles, alineados con las tendencias actuales de econom�a circular y reducci�n de la huella ambiental en la industria de la construcci�n.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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